ATOS伺服閥放大器維修

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伺服閥

是閉環(huán)電液運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的主要元件。“伺服閥”是指主閥芯位置與電信號(hào)成比例，而閥芯運(yùn)動(dòng)是由內(nèi)部液動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的。閥芯的運(yùn)動(dòng)改變節(jié)流口的大小，因此控制了流量；然而，流量取決于節(jié)流口壓差，除非使用了壓力補(bǔ)償器。常見的伺服閥設(shè)計(jì)就是帶機(jī)械反饋的兩級(jí)噴嘴擋板伺服閥（圖1）

主要元件有：

· 力矩馬達(dá)作為電氣與機(jī)械的轉(zhuǎn)換器，由彈簧管支撐，其無摩擦偏轉(zhuǎn)，隔離了力矩馬達(dá)與液壓油（圖2a）。

· 擋板由力矩馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，可以限制通過噴嘴的流量（圖2b）；擋板行程~0.1mm。也可以用單個(gè)噴嘴（圖2c），其只能用于調(diào)節(jié)閥芯一側(cè)的壓力。但是由于液動(dòng)力的不平衡，其對(duì)力矩馬達(dá)有更高的要求。

· 級(jí)形成H型液壓橋式回路，其中一對(duì)噴嘴是可變節(jié)流器，當(dāng)擋板偏轉(zhuǎn)的時(shí)候，會(huì)在閥芯兩端產(chǎn)生壓差。

· 反饋彈簧桿帶動(dòng)閥芯移動(dòng)（行程大約~1mm），直到擋板的反饋力與力矩馬達(dá)的力相平衡，擋板將再回到中心位置。

壓電元件的特點(diǎn)是“壓電效應(yīng)”：在一定的電場(chǎng)作用下會(huì)產(chǎn)生外形尺寸的變化，在一定范圍內(nèi)，形變與電場(chǎng)強(qiáng)度成正比。壓電元件的主要材料為壓電陶瓷（PZT）、電致伸縮材料（PMN）等。比較典型的壓電陶瓷材料有日本TOKIN公司的疊堆型壓電伸縮陶瓷等。PZT直動(dòng)式伺服閥的原理是：在閥芯兩端通過鋼球分別與兩塊多層壓電元件相連。通過壓電效應(yīng)使壓電材料產(chǎn)生伸縮驅(qū)動(dòng)閥芯移動(dòng)。實(shí)現(xiàn)電-機(jī)械轉(zhuǎn)換。PMN噴嘴擋板式伺服閥則在噴嘴處設(shè)置一與壓電疊堆固定連接的擋板，由壓電疊堆的伸、縮實(shí)現(xiàn)擋板與噴嘴間的間隙增減，使閥芯兩端產(chǎn)生壓差推動(dòng)閥芯移動(dòng)。壓電式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的研制比較成熟并已得到較廣泛的應(yīng)用。它具有頻率響應(yīng)快的特點(diǎn)，伺服閥頻寬甚至能達(dá)到上千赫茲，但亦有滯環(huán)大、易漂移等缺點(diǎn)，制約了壓電元件在電液伺服閥上的進(jìn)一步應(yīng)用。