MOOG電液伺服閥進出口貿(mào)易:MOOG電液伺服閥具有動態(tài)響應(yīng)快、控制精度高、使用壽命長等優(yōu)點,已廣泛應(yīng)用于航空、航天、艦船、冶金、化工等領(lǐng)域的電液伺服控制系統(tǒng)中。MOOG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。新型的伺服閥正試圖克服這些缺點,例如利用電致伸縮元件的伺服閥,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。
MOOG伺服閥原理
典型的MOOG伺服閥由永磁力矩馬達、噴嘴、檔板、閥芯、閥套和控制腔組成。當輸入線圈通入電流伺服閥時,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。表中是伺服閥的分類。
MOOG伺服閥是美國MOOG公司研發(fā)的電液伺服控制中的關(guān)鍵元件,它是一種接受模擬電信號后,相應(yīng)輸出調(diào)制的流量和壓力的液壓控制閥。
MOOG伺服閥屬于兩級閥,*級為噴嘴檔板式,由控制信號控制其出口壓力,第二級為滑閥式,執(zhí)行控制級至剎車缸的壓力。當無信號作用時,由於壓力噴嘴出口油壓力的作用,使MOOG伺服閥擋板靠在回油噴嘴上,此時壓力口的油壓作用在滑閥閥芯上,使剎車口同計量油口直接連通,剎車口壓力同飛行員控制的計量油壓相等,當機輪角速度檢測到滑行速度同基準滑行速度有偏差時,力矩馬達接收到偏差電信號,此時力矩馬達驅(qū)動檔板向壓力噴嘴偏轉(zhuǎn),使作用在閥芯上端油壓下降,在閥芯下端油壓作用下,閥芯上移,關(guān)小計量壓力油口,這將導(dǎo)致控制口壓力降低,控制口壓力降低到某一值時,就有對應(yīng)的制動壓力。
MOOG電液伺服閥廣泛地應(yīng)用于電液位置,速度,加速度,力伺服系統(tǒng),以及伺服振動發(fā)生器。
MOOG伺服閥的工作原理如下:
MOOG伺服閥輸出量與輸進量成一定函數(shù)關(guān)系并能快速響應(yīng)的液壓控制閥,是液壓伺服系統(tǒng)的重要元件。MOOG液壓伺服閥按結(jié)構(gòu)分為滑閥式、噴嘴擋板式、射流管式、射流板式和平板式等;按輸進信號可分為機液伺服閥、電液伺服閥和氣液伺服閥。
機液伺服閥是將小功率的機械動作轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤狠敵隽浚髁炕驂毫Γ┑臋C液轉(zhuǎn)換元件。機液伺服閥大都是滑閥式結(jié)構(gòu),在船舶的舵機、機床的仿形裝置、飛機的助力器上應(yīng)用zui早。
MOOG電液伺服閥是將電量轉(zhuǎn)變成液壓輸出量的電液轉(zhuǎn)換元件,出現(xiàn)於1940年。到50年代,這種元件的結(jié)構(gòu)趨於成熟。隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展,電液伺服系統(tǒng)的性能得到明顯改善,大大優(yōu)於其他的液壓伺服系統(tǒng),因而得到廣泛應(yīng)用。電液伺服閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分滑閥位置反饋、載荷壓力反饋和載荷流量反饋;閥的級數(shù)可分單級、雙級和多級。在MOOG電液伺服閥中,將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)或直線運動的部件稱為力矩馬達或力馬達。力矩馬達浸泡在油液中的稱為濕式,不浸泡在油液中的稱為乾式。其中以滑閥位置反饋、兩級乾式電液伺服閥應(yīng)用zui廣。MOOG電液伺服閥的工作原理是力矩馬達在線圈中通進電流后產(chǎn)生扭矩,使彈簧管上的擋板在兩噴嘴間移動,移動的間隔和方向隨電流的大小和方向而變化。例如擋板向右移近噴嘴時,就在主閥芯兩端面上產(chǎn)生壓力差推動主閥芯左移,使壓力油口PS與載荷1口相通,回油口與載荷2口相通。MOOG電液伺服閥進出口貿(mào)易;主閥芯左移的同時通過反饋桿對力矩馬達產(chǎn)生的力矩和擋板的位移進行負反饋。因此,主閥芯的位移量就能精確地隨著電流的大小和方向而變化,從而控制通向液壓執(zhí)行元件的流量和壓力。
美國MOOG電液伺服閥的工作原理是力矩馬達在線圈中通入電流產(chǎn)生扭矩,使彈簧管上的擋板在兩噴嘴間移動,移動的距離和方向隨電流的大小和方向而變化。例如擋板向右移近噴嘴時,就在主閥芯兩端面上產(chǎn)生壓力差推動主閥芯左移,使壓力油口PS與載荷1口相通,回油口與載荷2口相通。主閥芯左移的同時通過反饋桿對力矩馬達產(chǎn)生的力矩和擋板的位移進行負反饋。因此,主閥芯的位移量就能精確地隨著電流的大小和方向而變化,從而控制通向液壓執(zhí)行元件的流量和壓力。
美國MOOG伺服閥廣泛用于鋼廠、電廠和汽車廠領(lǐng)域,咨詢,共同開拓市場。如有德國方面的產(chǎn)品需要代購,溝通、合作。電液伺服閥是將電量轉(zhuǎn)變成液壓輸出量的電液轉(zhuǎn)換元件,出現(xiàn)於1940年。到50年代,這種元件的結(jié)構(gòu)趨於成熟。隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展,電液伺服系統(tǒng)的性能得到顯著改善,大大優(yōu)於其他的液壓伺服系統(tǒng),因而得到廣泛應(yīng)用。電液伺服閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分滑閥位置反饋、載荷壓力反饋和載荷流量反饋;閥的級數(shù)可分單級、雙級和多級。在電液伺服閥中,將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)或直線運動的部件稱為力矩馬達或力馬達。力矩馬達浸泡在油液中的稱為濕式,不浸泡在油液中的稱為乾式。其中以滑閥位置反饋、兩級乾式電液伺服閥應(yīng)用zui廣。電液伺服閥的工作原理是力矩馬達在線圈中通入電流后產(chǎn)生扭矩,使彈簧管上的擋板在兩噴嘴間移動,移動的距離和方向隨電流的大小和方向而變化。例如擋板向右移近噴嘴時,就在主閥芯兩端面上產(chǎn)生壓力差推動主閥芯左移,使壓力油口PS與載荷1口相通,回油口與載荷2口相通。主閥芯左移的同時通過反饋桿對力矩馬達產(chǎn)生的力矩和擋板的位移進行負反饋。因此,主閥芯的位移量就能精確地隨著電流的大小和方向而變化,從而控制通向液壓執(zhí)行元件的流量和壓力。
美國Moog電液伺服閥市場情況
目前,國內(nèi)生產(chǎn)伺服閥的廠家主要有:航空工業(yè)總公司第六O九研究所、航空工業(yè)總公司第六一八研究所、北京機床研究所、中國運載火箭技術(shù)研究院第十八研究所、上海航天控制工程研究所、九江中船儀表有限責任公司(四四一廠)及中國船舶重工集團公司第七O四研究所。國外生產(chǎn)伺服閥的廠家主要有:美國Moog公司、英國Dowty公司、美國Team公司、俄羅斯的“祖國”設(shè)計局、沃斯霍得工廠等,此外美國Park公司、EatonVickers公司、德國Bosch公司、Rexroth公司等亦有自己的伺服閥產(chǎn)品。
MOOG電液伺服閥一般按力矩馬達型式分為動圈式和永磁式兩種。傳統(tǒng)的伺服閥大部分采用永磁式力矩馬達,此類伺服閥還可分為噴嘴擋板式和射流式兩大類。目前國內(nèi)生產(chǎn)伺服閥的廠家大部分以噴嘴擋板式為主。國外情況亦類似,原專業(yè)生產(chǎn)射流管式伺服閥的廠家美國Abex公司也已被Park公司所吞并。然而,由于射流管式伺服閥具有抗污染性能好、高可靠性、高分辨率等特點。有些生產(chǎn)廠家也在研制或已推出自己的射流管式產(chǎn)品,如航空工業(yè)總公司第六O九研究所、中國運載火箭技術(shù)研究院第十八研究所、美國Moog公司及俄羅斯的有關(guān)廠家等。美國Moog公司還在2006年7月召開了產(chǎn)品推廣會,推出了射流管式的D660系列產(chǎn)品,并認為該產(chǎn)品代表了今后伺服閥的發(fā)展趨勢。
當前國內(nèi)在研究、生產(chǎn)及使用伺服閥方面雖然形成了一定的規(guī)模。然而生產(chǎn)的產(chǎn)品主要用于航空、航天、艦船等領(lǐng)域,在民品*不大。同時由于各生產(chǎn)單位各自為戰(zhàn)、缺少合作、力量分散,很不利于伺服閥的進一步發(fā)展,也無法形成強大的競爭力與國外產(chǎn)品進行競爭。現(xiàn)國外產(chǎn)品在國內(nèi)*zui大的為Moog公司,它的產(chǎn)品占據(jù)了國內(nèi)絕大部分的民品市場。
美國Moog電液伺服閥研究現(xiàn)狀
當前MOOG電液伺服閥的研究主要集中在結(jié)構(gòu)及加工工藝的改進、材料的更替及測試方法的改變。
在結(jié)構(gòu)改進上,目前主要是利用冗余技術(shù)對伺服閥的結(jié)構(gòu)進行改造。由于伺服閥是伺服系統(tǒng)的核心元件,伺服閥性能的優(yōu)劣直接代表著伺服系統(tǒng)的水平。另外,從可靠性角度分析,伺服閥的可靠性是伺服系統(tǒng)中zui重要的一環(huán)。由于伺服閥被污染是導(dǎo)致伺服閥失效的zui主要原因。對此,國外的許多廠家對伺服閥結(jié)構(gòu)作了改進,先后發(fā)展出了抗污染性較好的射流管式、偏導(dǎo)射流式伺服閥。而且,俄羅斯還在其研制的射流管式伺服閥閥芯兩端設(shè)計了雙冗余位置傳感器,用來檢測閥芯位置。一旦出現(xiàn)故障信號可立即切換備用伺服閥,大大提高了系統(tǒng)的可靠性,此種兩余度技術(shù)已廣泛的應(yīng)用于航空行業(yè)。而且,美國的Moog公司和俄羅斯的沃斯霍得工廠均已研制出四余度的伺服機構(gòu)用于航天行業(yè)。我國的航天系統(tǒng)有關(guān)單位早在90年代就已進行三余度等多余度伺服機構(gòu)的研制,將伺服閥的力矩馬達、反饋元件、滑閥副做成多套,發(fā)生故障可隨時切換,保證系統(tǒng)的正常工作。此外多線圈結(jié)構(gòu)、或在結(jié)構(gòu)上帶零位保護裝置、外接式濾器等型式的伺服閥亦已在冶金、電力、塑料等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。
在加工工藝的改進方面,采用新型的加工設(shè)備和工藝來提高伺服閥的加工精度及能力。如在閥芯閥套配磨方法上,上海交通大學、哈爾濱工業(yè)大學均研制出了智能化、全自動的配磨系統(tǒng)。特別是哈爾濱工業(yè)大學的配磨系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的氣動配磨的模式,采用液壓油作為測量介質(zhì),更直接地反應(yīng)了所測滑閥副的實際情況,提高了測量結(jié)果的準確性與精度。在力矩馬達的焊接方面中船重工第704研究所與德國廠家合作,采用了*的焊接工藝取得了良好的效果。另外,哈爾濱工業(yè)大學還研制出智能化的伺服閥力矩馬達彈性元件測量裝置。解決了原有手動測量法中存在的測量精度低、操作復(fù)雜、效率低等問題。對彈性元件能高效完成剛度測量、得到完整的測量曲線,且不重復(fù)性測量誤差不大于1%。
在材料的更替上方面。除了對某些零件采用了強度、彈性、硬度等機械性能更*的材料外。還對特別用途的伺服閥采用了特殊的材料。如德國有關(guān)公司用紅寶石材料制作噴嘴檔板,防止因氣饋造成檔板和噴嘴的損傷,而降低動靜態(tài)性能,使工作壽命縮短。機械反饋桿頭部的小球也用紅寶石制作,防止小球和閥芯小槽之間的磨損,使閥失控,并產(chǎn)生尖叫。航空六O九所、中船重工第七O四研究所等單位均采用新材料研制了能以航空煤油、柴油為介質(zhì)的耐腐蝕伺服閥。此外對密封圈的材料也進行了更替,使伺服閥耐高壓、耐腐蝕的性能得到提高。
在測試方法改進方面,隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展生產(chǎn)單位均采用計算機技術(shù)對伺服閥的靜、動態(tài)性能進行測試與計算。某些單位還對如何提高測量精度,降低測量儀器本身的振動、熱噪聲和外界的高頻干擾對測量結(jié)果的影響,作了深入的研究。MOOG電液伺服閥進出口貿(mào)易;如采用測頻/測周法、尋優(yōu)信號測試法、小波消噪法、正弦輸入法及數(shù)字濾波等新技術(shù)對伺服閥測試設(shè)備及方法進行了研制和改進。