伺服阀使用要点

佚名2016 2020-09-20

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双喷嘴挡板型伺服阀一般有两个线圈，两个线圈可以串联工作，或并联工作，也可以单线圈工作。由于力矩马达的4个工作气隙不可能做到完全相等和对称，单线圈工作时往往导致伺服阀流量特性不对称度加大，因此，一般不推荐单线圈工作。串联工作和并联工作不存在这方面的问题。串联和并联相比较，推荐采用并联工作，因并联工作时的电感比串联工作电感小的多，此外，并联工作时，如果一个线圈断接了，阀仍能照常工作，具有余度作用。伺服阀线圈电阻公差，按标准规定为额定电阻的10％，用户没有必要提出比此更严格的要求，因为10%的线圈电阻差异，对功率级为深度电流反馈的伺服放大器，不会对系统工作产生任何不利影响。伺服阀的电阻和额定电流有多种规格，对于动态响应要求很高的伺服系统，建议采用电阻小，额定电流大的伺服阀，因为相应的力矩马达线圈匝数少、电感小，尽管伺服放大器的功率级无例外地采用深度电流反馈型的，较小的电感将减轻高频时伺服放大器功率级的负担。

有些系统电控器的功率级采用开关式放大级，其中脉宽调制式（PWM）为常用。必须指出，对于喷嘴挡板型电液伺服阀，要求调制波频率一定要大于4000Hz，因为此型伺服阀力矩马达的固有频率一般在700～800Hz范围内，如果调制波的频率过低，如<1000Hz，则力矩马达将随调制频率大幅度振动，力矩马达的弹簧管支撑易产生疲劳断裂，这是很危险的。

为提高伺服阀的分辨率，提高系统性能，往往给伺服阀施加一个频率较高峰间值约为10％额定电流的励振信号。励振频率一般取伺服阀频宽的1.5～2倍，如伺服阀的频宽为200～300Hz, 则取励振频率为300～400Hz。如果施加的励振信号为克服伺服缸和负载的静摩擦对系统性能的影响，则取励振频率应更低，否则伺服机构将无反应。应指出，附加的励振信号将增加滑阀节流边以及阀芯外圆和阀套内孔磨损，以及力矩马达的弹性支撑元件疲劳，从而减小伺服阀使用寿命，一般情况下，应尽可能不加励振信号。

对额定流量较大的双喷嘴挡板型电液流量伺服阀，阀的底面往往设计有第五进油孔，用户要能正确认识和使用。第五进油孔的用途是，伺服阀的第一级即喷嘴挡板级，和伺服阀的功率级即滑阀级，各用不同的液压源供油，喷嘴挡板级的液压源由第五进油孔引入。因为功率级输出流量变化较大时，往往导致液压源压力波动，特别是对功率不富裕的液压源尤为明显。如果伺服阀的第一级液压放大器和第二级功率级滑阀共用一个液压源，这将导致第一级液压放大器的工作性能变坏，导致伺服阀由于压力波动阀的零位变化较大，动态响应降低，从而使系统的控制精度和动态响应变坏，甚至，当液压源的压力波动很大，压力下降很低时，伺服阀不能正常工作。用第五进油孔单独供压将避免上述情况发生。第五进油孔所需液压源的功率是较小的，其液压源提供的流量只需3～4L/min就可以了，但供油压力要平稳。

采用DDV直驱型电液伺服阀，应注意液压源的回油反压不宜过大，按规定应<5MPa，如回油反压高于规定值，应将阀的泄油口直接与油箱相连接，把阀内的泄漏油直接引回油箱。

对新设计的伺服系统，或原系统更换伺服阀时，应注意伺服阀的引线极性，极性接反了将成不了闭环回路，系统无法工作。在给伺服阀未供压情况下，不应对伺服阀加交变信号，DDV直驱型伺服阀除外。

为使阀控系统稳定，位置系统，尤其是力系统，在阀和执行机构的油路上应正确设置放气孔。

当系统工作一段时间后，发现阀的压力增益低了，内漏加大了，说明二级滑阀控制节流边磨损大了，如发现系统响应变慢了，可能是由于阀内部保护喷嘴挡板级的油滤已逐渐被污物堵塞，导致喷嘴挡板级的性能降低所致。上述情况，均需返厂检修或更换新的伺服阀。

伺服阀的安装底座的表面粗糙度应优于1.6，平面度小于0.01mm。平面度过大，将引起伺服阀壳体及有关精密零组件变形，导致滑阀摩擦力加大，伺服阀的性能变坏。安装伺服阀时，安装底座表面应十分干净，不允许有污物。应尽量避免将伺服阀安装在振动强烈或运动有剧变的机器部件上，如不得已装在运动有剧变的部件上，也应将阀芯轴线方向不和机件运动方向一致。伺服阀的安装底座，一般可以用铁磁性材料如45，2Cr13等结构钢制造，也可用Al等非铁磁性材料制造。应指出，同一个伺服阀安装在不同材料的安装座上的流量增益是不一样的；在非铁磁性材料安装座上的实测流量增益，往往比在铁磁性材料安装座上的流量增益大。用户选用伺服阀时应注意到这一点。由于力矩马达装有永久磁钢，它是以电磁转换作用原理工作的，所以在靠近伺服阀的周围，不应有较强的电磁干扰场。