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電液比例閥的靜態特性

更新時間:2017-04-28點擊次數:3016

伺服閥通過改變輸入信號,連續、成比例控制液壓系統的流量或壓力。電液伺服閥輸入信號功率很小(通常僅有幾十毫瓦),功率放大系數高,能夠對輸出流量和壓力進行連續雙向控制。其突出特點是:體積小、結構緊湊、直線性好、動態響應好、死區小、精度高,符合高精度伺服控制系統的要求。電液伺服閥是現代電液控制系統中的關鍵部件,它能用于位置控制、速度控制、加速度控制、力控制等各方面。因此,伺服閥在各種工業自動控制系統中得到了越來越多的應用。

電液伺服閥是一種自動控制閥,它既是電液轉換組件,又是功率放大組件,其功用是將小功率的模擬量電信號輸入轉換為隨電信號大小和極性變化、且快速響應的大功率液壓能[流量(或)和壓力]輸出,從而實現對液壓執行器位移(或轉速)、速度(或角速度)、加速度(或角加速度)和力(或轉矩)的控制。電液伺服閥通常是由電氣機械轉換器、液壓放大器(先導級閥和功率級主閥)和檢測反饋機構組成(見圖1)。

電液伺服閥的組成

 

電液比例閥的靜態特性是指穩定工作條件下,比例閥各靜態參數(流量、壓力、輸入電流或電壓)之間的相互關系。這些關系可用相關特性方程或在穩定工況下輸入電流信號由0增加至額定值In,又從額定值減小到。的整個過程中,被控參數(P或Q)的變化曲線(簡稱特性曲線)來描述。如圖1所示,電液比例閥的理想靜態特性曲線應為通過坐標原點的一條直線,以保證被控參數與輸入信號*成同一比例。但因為閥內存在摩擦、磁滯及機械死區等因素,故閥實際靜態特性曲線是一條封閉的回線。此回線與通過兩端平均直線之間的差別,反映了穩態工況下比例閥的控制精度和性能,這些差別主要由非線性度、滯環、分辨率、重復精度等靜態性能指標參數進行描述。

1.非線性度

電液比例閥的特性曲線比例閥實際特性曲線上各點與平均斜線間的zui大電流偏差ILmax。與額定輸入電流In的百分比,稱為電液比例閥的非線性度(見圖1)。非線性度越小,比例閥的靜態特性越好。電液比例閥的非線性度通常小于10%。

2.滯環

電液比例閥的輸入電流在作一次往復循環中,同一輸出壓力或流量對應的輸入電流zui大差值IGmax與額定輸入電流的百分比,稱為電液比例閥的滯環誤差,簡稱滯環(見圖6-1)。滯環越小,比例閥的靜態性能越好。電液比例閥的滯環通常小于7%,性能良好的比例閥滯環小于3%。

3.分辨率

使比例閥的流量或壓力產生變化(增加或減少)所需輸入電流的zui小增量值與額定輸入電流的百分比,稱為電液比例閥的分辨率。分辨率小時靜態性能好,但分辨率過小會使閥的工作不穩定。

4.重復精度

在某一輸出參數(壓力或流量)下從一個方向多次重復輸入電流,多次輸入電流的zui大差值IRmax與額定輸入電流In的百分比,稱為電液比例閥的重復精度(見圖1),重復精度越小越好。

電液比例閥一般不在零位附近工作,而且對它的工作性能要求也不像電液伺服閥那樣高,因此比例閥的死區(見圖1)以及由于油溫和進出口壓力變化引起的特位漂移等,對閥的工作影響不太顯著,一般不作為電液比例閥的主要性能指標。

幾類電液比例閥的典型靜態特性曲線示例如圖2~圖5所示。

先導式電液比例溢流閥典型靜態特性曲線

電液比例節流閥典型靜態特性曲線

電液比例流量閥的典型靜態特性曲線

電液比例方向節流閥的典型靜態特性曲線

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