ATOS伺服阀放大器维修
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速度快、价格便宜、经验丰富,并提供完整曲线报告和保养建议.阀的一些设计,特别两级电液伺服阀。单级阀,也就是直动式或者比例阀的发展,在工业上而不是航空方面的应用,也做了简单回顾。接着,讨论了目前关于伺服阀技术的一些研究,特别是压电驱动以及增材制造。
伺服阀
是闭环电液运动控制系统的主要元件。“伺服阀”是指主阀芯位置与电信号成比例,而阀芯运动是由内部液动力驱动的。阀芯的运动改变节流口的大小,因此控制了流量;然而,流量取决于节流口压差,除非使用了压力补偿器。常见的伺服阀设计就是带机械反馈的两级喷嘴挡板伺服阀(图1)
主要元件有:
· 力矩马达作为电气与机械的转换器,由弹簧管支撑,其无摩擦偏转,隔离了力矩马达与液压油(图2a)。
· 挡板由力矩马达驱动,可以限制通过喷嘴的流量(图2b);挡板行程~0.1mm。也可以用单个喷嘴(图2c),其只能用于调节阀芯一侧的压力。但是由于液动力的不平衡,其对力矩马达有更高的要求。
· 级形成H型液压桥式回路,其中一对喷嘴是可变节流器,当挡板偏转的时候,会在阀芯两端产生压差。
· 反馈弹簧杆带动阀芯移动(行程大约~1mm),直到挡板的反馈力与力矩马达的力相平衡,挡板将再回到中心位置。
压电元件的特点是“压电效应”:在一定的电场作用下会产生外形尺寸的变化,在一定范围内,形变与电场强度成正比。压电元件的主要材料为压电陶瓷(PZT)、电致伸缩材料(PMN)等。比较典型的压电陶瓷材料有日本TOKIN公司的叠堆型压电伸缩陶瓷等。PZT直动式伺服阀的原理是:在阀芯两端通过钢球分别与两块多层压电元件相连。通过压电效应使压电材料产生伸缩驱动阀芯移动。实现电-机械转换。PMN喷嘴挡板式伺服阀则在喷嘴处设置一与压电叠堆固定连接的挡板,由压电叠堆的伸、缩实现挡板与喷嘴间的间隙增减,使阀芯两端产生压差推动阀芯移动。压电式电-机械转换器的研制比较成熟并已得到较广泛的应用。它具有频率响应快的特点,伺服阀频宽甚至能达到上千赫兹,但亦有滞环大、易漂移等缺点,制约了压电元件在电液伺服阀上的进一步应用。
伺服阀的故障常常在电液伺服系统调试或工作不正常情况下发现的。所以这里有时是系统问题包括放大器、反馈机构、执行机构等故障,有时确是伺服阀问题。所以首先要搞清楚是系统问题、还是伺服阀问题。
解决这疑问的常用办法是:
一、有条件的将阀卸下,上实验台复测一下即可。
二、大多数情况无此条件,这时一个简单的办法是将系统开环,备用独立直流电源、经万用表再给伺服阀供正负不同量值电流,从阀的输出情况来判断阀是否有毛病,是什么毛病。阀问题不大,再找系统问题,例如:执行机构的内漏过大,会引起系统动作变慢,滞环严重、甚至不能工作;反馈信号断路或失常等等,放大器问题有输出信号畸变或不工作,系统问题这里不祥谈,下面主要谈谈阀的故障。
(1)阀不工作原因有:
马达线圈断线,脱焊;还有进油或进出油口接反。再有可能是前置级堵塞,使得阀芯正好卡在中间死区位置,阀芯卡在中间位置当然这种几率较少。马达线圈串联或并联两线圈接反了,两线圈形成的磁作用力正好抵消。
(2)阀有一固定输出:
但已失控原因:前置级喷嘴堵死,阀芯被赃物卡着及阀体变形引起阀芯卡死等,或内部保护滤器被赃物堵死。要更换滤芯,返厂清洗、修复。
(3)阀反应迟钝、响应变慢等:
有系统供油压力降低,保护滤器局部堵塞,某些阀调零机构松动,及马达另部件松动,或动圈阀的动圈跟控制阀芯间松动。系统中执行动力元件内漏过大,又是一个原因。此外油液太脏,阀分辨率变差,滞环增宽也是原因之一。
(4)系统出现频率较高的振动及噪声:
油液中混入空气量过大,油液过脏;系统增益调的过高,来自放大器方面的电源噪音,伺服阀线圈与阀外壳及地线绝缘不好,是通非通,颤振信号过大或与系统频率关系引起的谐振现象,再则相对低的系统而选了过高频率的伺服阀。
(5)阀输出忽正忽负,不能连续控制,成“开关”控制:
伺服阀内反馈机构失效,或系统反馈断开,不然是出现某种正反馈现象。
(6)漏油:
安装座表面加工质量不好、密封不住。阀口密封圈质量问题,阀上堵头等处密封圈损坏。马达盖与阀体之间漏油的话,可能是弹簧管破裂、内部油管破裂等。伺服阀故障排除,有的可自己排除,但许多故障要将阀送到生产厂,放到实验台上返修调试,再强调一遍:不要自己拆阀,那是很容易损坏伺服阀零部件的。用伺服阀较多的单位可以自己装一个简易实验台来判断是系统问题还是阀的问题,阀有什么问题,可否再使用。
1.阀不工作原因有:马达线圈断线,脱焊;还有进油或进出油口接反。再有可能是前置级堵塞,使得阀芯正好卡在中间死区位置,阀芯卡在中间位置当然这种几率较少。马达线圈串联或并联两线圈接反了,两线圈形成的磁作用力正好抵消。 2.阀有一固定输出,但已失控原因:前置级喷嘴堵死,阀芯被赃物卡着及阀体变形引起阀芯卡死等,或内部保护滤器被赃物堵死。要更换滤芯,返厂清洗、修复。 3.阀反应迟钝、响应变慢等原因:有系统供油压力降低,保护滤器局部堵塞,某些阀调零机构松动,及马达另部件松动,或动圈伺服阀的动圈跟控制阀芯间松动。系统中执行动力元件内漏过大,又是一个原因。此外油液太脏,阀分辨率变差,滞环增宽也是原因之一。 4.系统出现频率较高的振动及噪声原因:油液中混入空气量过大,油液过脏;系统增益调的过高,来自放大器方面的电源噪音,伺服阀线圈与阀外壳及地线绝缘不好,是通非通,颤振信号过大或与系统频率关系引起的谐振现象,再则相对低的系统而选了过高频率的伺服阀。 5.阀输出忽正忽负,不能连续控制,成开关控制。 原因:伺服阀内反馈机构失效,或系统反馈断开,不然是出现某种正反馈现象。 6.漏油原因:安装座表面加工质量不好、密封不住。阀口密封圈质量问题,阀上堵头等处密封圈损坏。马达盖与阀体之间漏油的话,可能是弹簧管破裂、内部油管破裂等。伺服阀故障排除,有的可自己排除,但许多故障需返厂或到有能力的单位调试。 伺服阀的故障常常在电液伺服系统调试或工作不正常情况下发现的。所以这里有时是系统问题包括放大器、反馈机构、执行机构等故障,有时确是伺服阀问题。所以首先要搞清楚是系统问题、还是伺服阀问题。