比例閥和伺服閥的區(qū)別
伺服閥和比例閥，都是通過調(diào)節(jié)輸入的電信號模擬量，從而無極調(diào)節(jié)液壓閥的輸出量，例如壓力，流量，方向。但還是有所區(qū)別的，你知道區(qū)別在哪里嗎?下面就讓學(xué)習(xí)啦小編來為大家介紹一下吧，希望大家喜歡。
伺服閥和比例閥的區(qū)別
一般說來，好像伺服系統(tǒng)都是閉環(huán)控制，比例多用于開環(huán)控制;其次比例閥類型要多，有比例壓力、流量控制閥等，控制比伺服藥靈活一些。從他們內(nèi)部結(jié)構(gòu)看，伺服閥多是零遮蓋，比例閥則有一定的死區(qū)，控制精度要低，反應(yīng)要慢。但從發(fā)展趨勢看，特別在比例方向流量控制閥和伺服閥方面，兩者性能差別逐漸在縮小，另外比例閥的成本比伺服閥要低許多，抗污染能力也強(qiáng)
伺服閥通過閉環(huán)控制可以實(shí)現(xiàn)位置環(huán)和壓力環(huán)而且精度非常高如：AGC、AWC等，比例閥加工精度和控制精度較低所以造價(jià)較低，有比例換向閥和比例壓力閥和比例流量閥。但一些設(shè)備也用高頻響的比例閥(如：連鑄的動(dòng)態(tài)輕壓下)，這種比例閥主要用于閉環(huán)控制，造價(jià)相對與伺服閥較低，頻寬能達(dá)到20～30個(gè)HZ
伺服閥應(yīng)用多用于 1.控制精度要求高，(高到什么程度?反饋精度如何計(jì)算?) 2.動(dòng)態(tài)特性好(什么狀況下叫動(dòng)態(tài)特性好?怎么衡量?)
伺服閥、比例閥區(qū)別： 1.驅(qū)動(dòng)裝置不同。比例閥的驅(qū)動(dòng)裝置是比例電磁鐵;伺服閥的驅(qū)動(dòng)裝置是力馬達(dá)或力矩馬達(dá)。 2.性能參數(shù)不同。滯環(huán)、中位死區(qū)、頻寬、過濾精度等特性不同，因此應(yīng)用場合不同，伺服閥和伺服比例閥主要應(yīng)用在閉環(huán)控制系統(tǒng)，其它結(jié)構(gòu)的比例閥主要應(yīng)用在開環(huán)控系統(tǒng)及閉環(huán)速度控制系統(tǒng)。
3.閥芯結(jié)構(gòu)及加工精度不同。比例閥采用閥芯+閥體結(jié)構(gòu)，閥體兼作閥套。伺服閥和伺服比例閥采用閥芯+閥套的結(jié)構(gòu)。
4.中位機(jī)能種類不同。比例換向閥具有與普通換向閥相似的中位機(jī)能，而伺服閥中位機(jī)能只有O型(Rexroth產(chǎn)品的E型)。 5.閥的額定壓降不同。
電液比例閥(還有其他種類的比例閥?伺服比例閥)是閥內(nèi)比例電磁鐵根據(jù)輸入電壓(電壓從何而來?來自于控制信號或控制電路。控制信號從何而來?開環(huán)控制無信號反饋)信號產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作，使工作閥閥芯產(chǎn)生位移，閥口尺寸發(fā)生改變并以此完成與輸入電壓成比例的壓力、流量輸出的元件。閥芯位移也可以以機(jī)械、液壓或電的形式進(jìn)行反饋(開環(huán)控制為何需要反饋信號?)。
電液比例閥
1.形式種類多樣、容易組成使用電氣及計(jì)算機(jī)控制的各種電液系統(tǒng)、(充當(dāng)液壓控制\傳動(dòng)系統(tǒng)的電-液、電-氣轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié))(其他電-液、電-氣轉(zhuǎn)換元件?) 2.控制精度高、 3.安裝使用靈活 4.抗污染能力強(qiáng)
插裝式比例閥和比例多路閥充分考慮到工程機(jī)械的使用特點(diǎn)，具有先導(dǎo)控制、負(fù)載傳感和壓力補(bǔ)償?shù)裙δ堋?/p>
Application:
1.移動(dòng)式液壓機(jī)械整體技術(shù)水平的提升
2.電控先導(dǎo)操作
3.無線遙控
4.有線遙控操作
電液比例閥
作用
1.比例流量閥
2.比例壓力閥
3.比例換向閥。
(三者在結(jié)構(gòu)上有什么區(qū)別?
和傳統(tǒng)的流量、壓力、換向閥有什么區(qū)別?
按結(jié)構(gòu)分
1.螺旋插裝式比例閥(screwin cartridge proportional valve)，應(yīng)用靈活、節(jié)省管路和成本低廉
2.滑閥式比例閥(spool proportional valve)。 常用的螺旋插裝式比例閥有二通、三通、四通和多通等形式，二通式比例閥主要是比例節(jié)流閥，它常與其它元件一起構(gòu)成復(fù)合閥，對流量、壓力進(jìn)行控制;三通式比例閥主要是比例減壓閥，也是移動(dòng)式機(jī)械液壓系統(tǒng)中應(yīng)用較多的比例閥，它主要是對液動(dòng)操作多路閥的先導(dǎo)油路進(jìn)行操作。利用三通式比例減壓閥可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手動(dòng)減壓式先導(dǎo)閥，它比手動(dòng)的先導(dǎo)閥具有更多的靈活性和更高的控制精度。可以制成如圖1所示的比例伺服控制手動(dòng)多路閥，根據(jù)不同的輸入信號，減壓閥使輸出活塞具有不同的壓力或流量進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對多路閥閥芯的位移進(jìn)行比例控制。四通或多通的螺旋插裝式比例閥可以對工作裝置實(shí)現(xiàn)單獨(dú)的控制。
滑閥式比例閥又稱分配閥，是移動(dòng)式機(jī)械液壓系統(tǒng)最基本的元件之一，是能實(shí)現(xiàn)方向與流量調(diào)節(jié)的復(fù)合閥。電液滑閥式比例多路閥是比較理想的電液轉(zhuǎn)換控制元件，它不僅保留了手動(dòng)多路閥的基本功能，還增加了位置電反饋的比例伺服操作和負(fù)載傳感等先進(jìn)的控制手段。所以它是工程機(jī)械分配閥的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
出于制造成本的考慮和工程機(jī)械控制精度要求不高的特點(diǎn)，一般比例多路閥內(nèi)不配置位移感應(yīng)傳感器，也不具有電子檢測和糾錯(cuò)功能。所以，閥芯位移量容易受負(fù)載變化引起的壓力波動(dòng)的影響，操作過程中要靠視覺觀察來保證作業(yè)的完成。
在電控、遙控操作時(shí)更應(yīng)注意外界干涉的影響。(電磁干涉為主，屏蔽) 內(nèi)裝的差動(dòng)變壓器(LDVT)等位移傳感器構(gòu)成閥芯位置移動(dòng)的檢測，實(shí)現(xiàn)閥芯位移閉環(huán)控制。這種由電磁比例閥、位置反饋傳感器、驅(qū)動(dòng)放大器和其它電子電路組成的高度集成的比例閥，具有一定的校正功能，可以有效地克服一般比例閥的缺點(diǎn)，使控制精度得到較大提高。
3 電液比例多路閥的負(fù)載傳感與壓力補(bǔ)償技術(shù)
為了節(jié)約能量、降低油溫和提高控制精度，同時(shí)也使同步動(dòng)作的幾個(gè)執(zhí)行元件在運(yùn)動(dòng)時(shí)互不干擾，現(xiàn)在較先進(jìn)的工程機(jī)械都采用了負(fù)載傳感與壓力補(bǔ)償技術(shù)。(這個(gè)技術(shù)是怎么工作的?為什么要用這個(gè)技術(shù)?這個(gè)技術(shù)能發(fā)展起來的背景是什么?)
負(fù)載傳感與壓力補(bǔ)償是一個(gè)很相似的概念，都是利用負(fù)載變化引起的壓力變化去調(diào)節(jié)泵或閥的壓力與流量以適應(yīng)系統(tǒng)的工作需求(反饋的概念)。負(fù)載傳感對定量泵系統(tǒng)來講是將負(fù)載壓力通過負(fù)載感應(yīng)油路引至遠(yuǎn)程調(diào)壓的溢流閥上，當(dāng)負(fù)載較小時(shí)，溢流閥調(diào)定壓力也較小;負(fù)載較大，調(diào)定壓力也較大，但也始終存在一定的溢流損失。對于變量泵系統(tǒng)是將負(fù)載傳感油路引入到泵的變量機(jī)構(gòu)，使泵的輸出壓力隨負(fù)載壓力的升高而升高(始終為較小的固定壓差)，使泵的輸出流量與系統(tǒng)的實(shí)際需要流量相等，無溢流損失，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。
壓力補(bǔ)償是為了提高閥的控制性能而采取的一種保證措施。將閥口后的負(fù)載壓力引入壓力補(bǔ)償閥，壓力補(bǔ)償閥對閥口前的壓力進(jìn)行調(diào)整使閥口前后的壓差為常值，這樣根據(jù)節(jié)流口的流量調(diào)節(jié)特性流經(jīng)閥口的流量大小就只與該閥口的開度有關(guān)，而不受負(fù)載壓力的影響(壓力差動(dòng)?)。
4 工程機(jī)械電液比例閥的先導(dǎo)控制與遙控
電液比例閥和其它專用器件的技術(shù)進(jìn)步使工程車輛擋位、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)和工作裝置等各種系統(tǒng)的電氣控制成為現(xiàn)實(shí)。對于一般需要位移輸出的機(jī)構(gòu)可采用類似于圖1的比例伺服控制手動(dòng)多路閥驅(qū)動(dòng)器完成。電氣操作具有響應(yīng)快、布線靈活、可實(shí)現(xiàn)集成控制和與計(jì)算機(jī)接口容易等優(yōu)點(diǎn)，所以現(xiàn)代工程機(jī)械液壓閥已越來越多地采用電控先導(dǎo)控制的電液比例閥(或電液開關(guān)閥)代替手動(dòng)直接操作或液壓先導(dǎo)控制的多路閥。采用電液比例閥(或電液開關(guān)閥)的另一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是在工程車輛上可以大大減少操作手柄的個(gè)數(shù)，這不但使駕駛室布置簡潔，而且能夠有效降低操作復(fù)雜性，對提高作業(yè)質(zhì)量和效率都具有重要的實(shí)際意義。圖2是TECNORD公司JMF型控制搖桿(joystick)，利用一個(gè)搖桿就可以對如圖2中的多片電液比例閥和開關(guān)閥進(jìn)行有效控制。該搖桿在X軸和Y軸方向都可以實(shí)現(xiàn)比例控制或開關(guān)控制，應(yīng)用十分方便。
隨著數(shù)字式無線通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了性能穩(wěn)定、工作可靠、適用于工程機(jī)械的無線遙控系統(tǒng)，布置在移動(dòng)機(jī)械上的遙控接收裝置可以將接收到的無線電信號轉(zhuǎn)換為控制電液比例閥的比例信號和控制電液開關(guān)閥的開關(guān)信號，以及控制其它裝置的相應(yīng)信號，使得原來手動(dòng)操作的各個(gè)元件都能接受遙控電信號的指令并進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作，此時(shí)的工程機(jī)械實(shí)際上已成為遙控型的工程機(jī)械。
無線遙控發(fā)射與接收系統(tǒng)已成功地應(yīng)用于多種工程機(jī)械的遙控改造。從安全角度考慮，它發(fā)射的每條數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)指令都具有一組特別的系統(tǒng)地址碼，這種地址碼廠家只使用一次。每個(gè)接收機(jī)只對有相同地址碼的發(fā)射信號有反應(yīng)，其它無線信號即使是同頻率信號也不會對接收裝置產(chǎn)生影響。加上其它安全措施的采用使系統(tǒng)的可靠性得到了充分的保障。在裝載機(jī)、鑿巖機(jī)、混凝土泵車、高空作業(yè)車和橋梁檢修車等多種移動(dòng)式機(jī)械的遙控改造中獲得成功。工業(yè)遙控裝置與電液比例閥相得益彰，電液比例閥為工程機(jī)械的遙控化提供了可行的接口，遙控裝置又使電液比例閥得以發(fā)揮更大的作用。
簡單地說，所謂伺服系統(tǒng)就是帶有負(fù)反饋的控制系統(tǒng)，而伺服閥就是帶有負(fù)反饋的控制閥。 閥對流量的控制可以分為兩種：
一種是開關(guān)控制：要么全開、要么全關(guān)，流量要么最大、要么最小，沒有中間狀態(tài)，如普通的電磁換向閥、電液換向閥。
另一種是連續(xù)控制：閥口可以根據(jù)需要打開任意一個(gè)開度，由此控制通過流量的大小，這類閥有手動(dòng)控制的，如節(jié)流閥，也有電控的，如比例閥、伺服閥。 所以使用比例閥或伺服閥的目的就是：以電控方式實(shí)現(xiàn)對流量的節(jié)流控制(當(dāng)然經(jīng)過結(jié)構(gòu)上的改動(dòng)也可實(shí)現(xiàn)壓力控制等)，既然是節(jié)流控制，就必然有能量損失，伺服閥和其它閥不同的是，它的能量損失更大一些，因?yàn)樗枰欢ǖ牧髁縼砭S持前置級控制油路的工作。 伺服閥的主閥一般來說和換向閥一樣是滑閥結(jié)構(gòu)，只不過閥芯的換向不是靠電磁鐵來推動(dòng)，而是靠前置級閥輸出的液壓力來推動(dòng)，這一點(diǎn)和電液換向閥比較相似，只不過電液換向閥的前置級閥是電磁換向閥，而伺服閥的前置級閥是動(dòng)態(tài)特性比較好的噴嘴擋板閥或射流管閥。
也就是說，伺服閥的主閥是靠前置級閥的輸出壓力來控制的，而前置級閥的壓力則來自于伺服閥的入口p，假如p口的壓力不足，前置級閥就不能輸出足夠的壓力來推動(dòng)主閥芯動(dòng)作。 而我們知道，當(dāng)負(fù)載為零的時(shí)候，如果四通滑閥完全打開，p口壓力=t口壓力+閥口壓力損失(忽略油路上的其它壓力損失)，如果閥口壓力損失很小，t口壓力又為零，那么p口的壓力就不足以供給前置級閥來推動(dòng)主閥芯，整個(gè)伺服閥就失效了。所以伺服閥的閥口做得偏小，即使在閥口全開的情況下，也要有一定的壓力損失，來維持前置級閥的正常工作。 伺服閥其實(shí)缺點(diǎn)極多：能耗浪費(fèi)大、容易出故障、抗污染能力差、價(jià)格昂貴等等等等，好處只有一個(gè)：動(dòng)態(tài)性能是所有液壓閥中最高的。就憑著這一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，在很多對動(dòng)態(tài)特性要求高的場合不得不使用伺服閥，如飛機(jī)火箭的舵機(jī)控制、汽輪機(jī)調(diào)速等等。動(dòng)態(tài)要求低一點(diǎn)的，基本上都是比例閥的天下了。
猜你喜歡
比例閥和伺服閥的區(qū)別
