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D661样本解读

 佚名2016 2020-09-21
D661系列射流管伺服阀,是穆格公司非常经典的一款产品,工作频率高,抗污染能力强,稳定可靠。

工作原理:

射流管先导级主要由力矩马达、射流管和喷嘴组成。当线圈中有电流通过时,产生的电磁力使射流管喷嘴偏离零位。管内的大部分液流集中射向一侧的接收器,而另一侧接收器所得到的流量减少,由此造成两腔接收器内的压力变化。主阀阀芯因此压差而产生位移,先导级的泄漏油通过喷端环形区域处的排出通道直接回油箱,与主阀的T口分开,也可连通。
功率级阀芯的位置闭环控制是由阀内控制电路来实现的。对阀输入一个指令电信号(与阀期望输出的流量成正比)、同时位移传感器通过一激励电路解调出功率级阀芯的实际位移(以与实际位移成正比的电压形式出现),此位移信号被解调出并反馈至位移控制器与指令信号相比较,得出的偏差信号驱动先导级并使功率级阀芯产生位移位、直至偏差信号为零。由此得到功率级滑阀的位移与指令电信号成正比。

闷的输出流量与输入的指令电信号和阀的压降有关,阀的压降为指定值时,负载流量则与阀锐边节流口的压降的平方根成正比。


QL/min):计算出的负载流量
QNL/min):伺服阀的额定流量
PMpa):伺服阀的实际压降
PNMpa):伺服阀的额定压降
若要求阀在大压降下输出较大的负载流量,则需使用较大的先导控制压力以克服液动力,可通过下面公式来选择合适的先导控制压力:

Ql/min):阀的最大负载流量
PMpa):阀在最大流量时的压降
Akcm2):功率级滑阀的驱动面积
Pxcm2):先导级的控制压力
先导级控制压力Px必须比其回油压力高至少2.5Mpa
 
这个公式非常重要,尤其是阀在使用外控时,先导压力一定要合适,通常推荐值为21Mpa。若先导压力不够,则阀在工作时,由于瞬态液动力的影响,阀芯会抖动。
 

伺服射流管先导级的工作特点

  • 大大改善了流量接受效率(90%以上的先导级流量被利用),使得能耗降低,对于使用多台伺服比例阀的系统此优点尤显突出。
  • 伺服射流管先导级具有很高的无阻尼自然频率(500Hz),因此这种阀的动态响应较高。
  • 性能可靠。伺服射流管先导级具有很高的压力效率(输入满标定信号时,压力效率达80%以上),因此它可提供给功率级滑阀较大的驱动力、提高了阀芯的位置重复精度。
  • 最低先导级控制压力仅2.5Mpa,由于它的这一优点,此同服比例阀可用于像汽轮机控制一类的低压系统中。
  • 先导级过滤器的寿命几乎是无限的,因为先导级中的名义间隙均在200μm以上。
  • 阀控制器电子阻尼和增益可调,使闭环位置增益得到了提高,由此使得阀具有优异的静态和动态性、并便控制系统的性能大为提高。

阀的工作特点 

  • 超大流量阀体流道设计, 并可选择使用x.y口进行先导级外控、外排。该阀采用流量饱和补偿设计,较小的阀体孔道,可以通过较大的流量。该系列阀,7Mpa压降下最高可输出200L/min流量。
  • 主阀芯的驱动面积较小,因此可以带来以下优点:改善动态响应;较小的先导级流量也能驱动阀芯快速运动。
  • 对于故障保险型比例阀,可通过弹簧、座阀或切断外界油压等作用,使滑阀处于可靠的安全位置。

由于射流管马达惯量比较大,D661的动态比G761等喷嘴挡板阀要低,但高响应的661,指令信号25%时,-3db的幅频也可达70Hz。而伺服阀大部分时间工作在闭环零位状态,此时的指令信号非常小,10%指令信号时,幅频更是可达160Hz左右。这对于一般的工业系统,是足够用了。

电气特性:

D661系列有两种插头,分别为6+PE11+PE形式。

需要注意的是,在检测阀芯反馈信号时,时间较短的情况下,可用万用表的电流档直接测F脚和B脚,不可长时间这样用,以免电路板损坏。一般运放的输出为十几毫安,直接用万用表电流档测F脚和B脚,相当于将运放输出接地,长时间会导致运放发热而烧坏。最好如图所示,串500欧姆电阻,将电流转化为电压测量。

检测阀芯反馈信号时,如前所述,这个一定要非常注意。

故障保护分析

在某些安全标准限定的系统中,为了避免工作中可能遇到不利情况而对系统造成伤害,阀中必须有一个滑阀安全位置,故障保险型多级同服比例阀中的安全装置正是基于这此要求而建立的。
当安全阀电磁铁的24V电源被切断后、安全装置将使功率级阀芯推至一个安全位置:各阀口全部截止中位或阀口全开位置.W型故障保险二级伺服比例阀,必要时功率级滑阀的二端控制腔由一个二位二通座阀相互沟通,在弹簧力的作用下将阀芯移至安全中位,此阀对紧急情况的响应速度与阶跃信号的响应速度相等。对P型故障保险伺服比例阀来讲,一旦先导级控制压力消失、功率级阀芯两端的压力因为泄漏而消失(即使无泄漏,阀芯两端控制腔压力相等,液压力处于平衡状态),阀芯在弹簧力的作用下移至安全位置,即A-T。此类阀对紧急情况的响应时间为对阶跃信号响应时间的4-5倍。







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