德國REXROTH伺服閥它在接受電氣模擬信號后,相應(yīng)輸出調(diào)制的流量和壓力。它既是電液轉(zhuǎn)換元件,也是功率放大元件,它能夠?qū)⑿」β实奈⑷蹼姎廨斎胄盘栟D(zhuǎn)換為大功率的液壓能(流量和壓力)輸出。在電液伺服系統(tǒng)中,它將電氣部分與液壓部分連接起來,實現(xiàn)電液信號的轉(zhuǎn)換與液壓放大。
德國REXROTH伺服閥是在伺服系統(tǒng)中將電信號輸入轉(zhuǎn)換為功率較大的壓力或流量壓力信號輸出的執(zhí)行元件。它是一種電液轉(zhuǎn)換和功率放大元件。德國REXROTH伺服閥的靈敏度高,快速性好,能將很小的電信號(例如10毫安)轉(zhuǎn)換成很大的液壓功率(如幾十匹馬力以上),可以驅(qū)動多種類型的負載。過去人們曾把噴嘴檔板閥、射流管或滑閥伺服馬達等液壓放大裝置都列入德國REXROTH伺服閥范圍內(nèi)。
德國REXROTH伺服閥由永磁力矩馬達、噴嘴、檔板、閥芯、閥套和控制腔組成(見圖)。當(dāng)輸入線圈通入電流時,檔板向右移動,使右邊噴嘴的節(jié)流作用加強,流量減少,右側(cè)背壓上升;同時使左邊噴嘴節(jié)流作用減小,流量增加,左側(cè)背壓下降。閥芯兩端的作用力失去平衡, 閥芯遂向左移動。高壓油從S流向C2,送到負載。負載回油通過 C1流過回油口,進入油箱。閥芯的位移量與力矩馬達的輸入電流成正比,作用在閥芯上的液壓力與彈簧力相平衡,因此在平衡狀態(tài)下力矩馬達的差動電流與閥芯的位移成正比。如果輸入的電流反向,則流量也反向。表中是德國REXROTH伺服閥的分類。
德國REXROTH力士樂4WSE2ED型伺服閥主要用在電氣液壓伺服系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件(見液壓伺服系統(tǒng))。在伺服系統(tǒng)中,液壓執(zhí)行機構(gòu)同電氣及氣動執(zhí)行機構(gòu)相比,具有快速性好、單位重量輸出功率大、傳動平穩(wěn)、抗干擾能力強等特點。另一方面,在伺服系統(tǒng)中傳遞信號和校正特性時多用電氣元件。因此,現(xiàn)代高性能的伺服系統(tǒng)也都采用電液方式,德國REXROTH伺服閥就是這種系統(tǒng)的必需元件。
德國REXROTH伺服閥結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,造價高,對油的質(zhì)量和清潔度要求高。新型的德國REXROTH伺服閥正試圖克服這些缺點,例如利用電致伸縮元件的德國REXROTH伺服閥,使結(jié)構(gòu)大為簡化。另一個方向是研制特殊的工作油(如電氣粘性油)。這種工作油能在電磁的作用下改變粘性系數(shù)。利用這一性質(zhì)就可通過電信號直接控制油流。
德國REXROTH力士樂4WSE2ED型伺服閥由一個電機械轉(zhuǎn)換器(力矩馬達)(1),一個液壓放大器(噴嘴擋板原理)(2),一個閥套(第2級)內(nèi)的控制閥芯(3)組成,閥芯通過一機械反饋連接到力矩馬達上。
在力矩馬達的線圈(4)輸入一電信號,通過電樞的*磁鐵(5)產(chǎn)生一個力,這個力連到扭矩管(6)上產(chǎn)生一個扭矩,通過扭矩管(6)的連桿連接到擋板(7),使其離開兩噴嘴(8)之間的中心位置,這樣就導(dǎo)致一個壓力差,作用於控制閥芯的端面。壓力差使得閥芯移動,由此壓力腔連到一執(zhí)行器上,同時另一執(zhí)行器與回油腔連接??刂崎y芯通過一反饋彈簧(機械反饋)(9)連到噴嘴擋板和力矩馬達上??刂崎y芯不斷改變位置,直到反饋彈簧的反饋扭矩和力矩馬達的電磁轉(zhuǎn)矩相平衡,噴嘴擋板系統(tǒng)的壓差變?yōu)榱?。閥芯的行桯和通過先導(dǎo)控制閥的流量實現(xiàn)了閉環(huán)控制,與輸入電信號成正比。必須注意到,流量由閥的壓力差決定的。
除了通過反饋彈簧的機械控制,還有閥芯位置電信號的采集和控制。閥芯位置通過一個感應(yīng)位移傳感器(11)獲得。通過內(nèi)置放大器(10),位移傳感器信號與給定值比較。任何可能的控制偏差進行電放大,作為一控制信號傳到力矩馬達上。有了這個附加的電反饋,由於電信號的閉環(huán)放大,使得在小信號范圍內(nèi)有可能比機械式有更高的動態(tài)值。機械反饋保證了在電力供應(yīng)故障情況下閥芯位於零點。這類閥只配置內(nèi)置放大器供貨。閥的零點可以通過外部電位計進行調(diào)節(jié)。
德國Rexroth四通伺服方向閥帶內(nèi)置放大器比例閥和伺服閥的測試單元:型號VT-VET-1,1X列參考樣本 RC 29 685。測試單元是用於對內(nèi)置放大器比例閥和伺服閥的控制和功能測試。適合於測試工作電壓為±15V或24V的閥。有以下幾種允許操作模式:外部操作→工作電壓和給定值從操縱室傳到閥。內(nèi)部/外部操作→給定值通過測試單元;工作電壓從操縱室得到。內(nèi)部操作→工作電壓通過單獨電源提供;給定值通過測試單元得到。 給定值通過BNC插槽→可選的工作電壓。