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電液比例閥是比例控制系統(tǒng)中的主要功率放大元件,按輸入電信號(hào)指令連續(xù)地成比例地控制液壓系統(tǒng)的壓辦流量等參數(shù)。與伺服控制系統(tǒng)中的伺服閥相比,在某些方面還有一定的性能差距(主要性能比較如表1所示),但它顯著的優(yōu)點(diǎn)是抗污染能力強(qiáng),大大地減少了由污染而造成的工作故障,提高了液壓系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和可靠性。另一方面比例閥的成本比伺服閥低,結(jié)構(gòu)也簡單,已在許多場(chǎng)合獲得廣泛應(yīng)用。
比例閥按功能分為三大類
(1)比例壓力閥。有溢流閥減壓閥,分別有直動(dòng)和先導(dǎo)兩種結(jié)構(gòu);可連續(xù)地或按比例地遠(yuǎn)程控制其輸出油液壓力;
(2)比例換向閥。有直動(dòng)和先導(dǎo)兩種結(jié)構(gòu),直動(dòng)閥有帶位移傳感器和不帶位移傳感器兩類。由于使用了比例電磁鐵閥芯不僅可以換位,而且換位的行程可以連續(xù)地或按比例地變化。因而連通油口間的通流面積也可以連續(xù)或按比例地變化。所以比例換向閥不僅能夠控制執(zhí)行元件的方向而且能夠控制其速度。因?yàn)檫@個(gè)原因比例閥中的比例換向閥應(yīng)用也最為普遍;
(3)比例流量閥。有比例調(diào)速閥和比例溢流流量控制閥,可連續(xù)地或按比例地遠(yuǎn)程控制其輸出流量。
比例閥的輸入單元是電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器,它將輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械量轉(zhuǎn)換器有伺服電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)力馬達(dá)和力矩馬達(dá)比例電磁鐵等形式。但常用的比例閥大都采用了比例電磁鐵,比例電磁鐵根據(jù)電磁原理設(shè)計(jì),能使其產(chǎn)生的機(jī)械量(力或力矩和位移)與輸入電信號(hào)(電流)的大小成比例,再連續(xù)地控制液壓閥閥芯的位置,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)連續(xù)地控制液壓系統(tǒng)的壓力方向和流量。比例電磁鐵的結(jié)構(gòu),它由線圈、銜鐵推桿等組成,當(dāng)有信號(hào)輸入線圈時(shí),線圈內(nèi)磁場(chǎng)對(duì)銜鐵產(chǎn)生作用力,銜鐵在磁場(chǎng)中按信號(hào)電流的大小和方向成比例連續(xù)地運(yùn)動(dòng),再通過固連在一起的銷釘帶動(dòng)推桿運(yùn)動(dòng),從而控制滑閥閥芯的運(yùn)動(dòng)。應(yīng)用最廣泛的比例電磁鐵是耐高壓直流比例電磁鐵。
流量控制閥
功用:通過改變閥口過流面積來調(diào)節(jié)輸出流量,從而控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)速度。
分類:節(jié)流閥、調(diào)速閥、溫度補(bǔ)償調(diào)速閥、分流集流閥。
常用節(jié)流口結(jié)構(gòu)有錐形、三角槽形、矩形、三角形等。由節(jié)流方程知,當(dāng)壓力差.定時(shí),改變開口面積即改變液阻就可改變流量。
節(jié)流閥實(shí)質(zhì)相當(dāng)于-一個(gè)可變節(jié)流口,借助控制機(jī)構(gòu)使閥芯相對(duì)于閥體孔運(yùn)動(dòng)改變閥口的過流面積。
結(jié)構(gòu)原理
主要零件有閥芯、閥體和螺母。閥體上右邊是進(jìn)油口,左邊是出油口。閥芯一端開有三角尖槽,另-端加工有螺紋,旋轉(zhuǎn)閥芯即可軸向移動(dòng)改變閥口過流面積。為平衡液壓徑向力,三角槽須對(duì)稱布置。
調(diào)速閥定差減壓閥與節(jié)流閥串聯(lián)而成,用來調(diào)節(jié)通過的流量自動(dòng)補(bǔ)
償負(fù)載變化的影響。
插裝閥
上世紀(jì)70年代初發(fā)展起來的一種新元件,是古老錐閥的新應(yīng)用。配以蓋板、先導(dǎo)閥組成的-種多功能的復(fù)合閥。因每個(gè)插裝閥基本組件有且只有兩個(gè)油口,故被稱為二通插裝閥。
特點(diǎn):
閥芯為錐閥,密封性能好,且動(dòng)作靈敏;
通流能力大,抗污染;
一閥多用,易組成各式系統(tǒng),結(jié)構(gòu)緊湊。
特別對(duì)大流量及非礦物油介質(zhì)的場(chǎng)合,優(yōu)點(diǎn)更為突出。
插裝閥基本組件由閥芯、閥套、彈簀和密封圈組成。根據(jù)用途不同分為方向閥組件、壓力閥組件和流量閥組件。
插裝閥的應(yīng)用
單向閥
將方向閥組件的控制口通過閥塊和蓋板上的通道與油口A或B直接溝通,可組成單向閥。
二通閥
由一個(gè)二位三通電磁滑閥控制方向閥組件控制腔的通油方式,可組成二位二通閥。
三通閥
由兩個(gè)方向閥組件并聯(lián)而成,對(duì)外形成-一個(gè)壓力油口、-一個(gè)工作油口和一一個(gè)回油口。三通插裝閥的工作狀態(tài)數(shù)取決于先導(dǎo)換向閥的工作位置數(shù)。
四通閥由兩個(gè)三通閥并聯(lián)而成。
疊加閥以板式閥為基礎(chǔ),每個(gè)疊加閥不僅起到單個(gè)閥的功能,而且還溝通閥與閥的流道。換向閥安裝在最上方,對(duì)外連接油口開在最下邊的底板上,其他的閥通過螺栓連接在換向閥和底板之間。
由疊加閥組成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊,配置靈活,設(shè)計(jì)制造周期短。
穆格伺服閥J761-003A
穆格MOOG伺服閥
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液壓傳動(dòng)技術(shù)在機(jī)械中的應(yīng)用.
驅(qū)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)以及各種傳動(dòng)和操縱裝置有多中形式。根據(jù)所用的不見和零件,可分為機(jī)械的、電氣的、氣動(dòng)的、液壓的傳動(dòng)裝置。經(jīng)常還將不同的形式組合起來運(yùn)用。由于液壓傳動(dòng)具有很多優(yōu)點(diǎn),使這種新技術(shù)發(fā)展的很快。液壓傳動(dòng)應(yīng)用與金屬切割機(jī)床也不過四五十年的歷史。航空工業(yè)在1930年以后才開始采用。特別是最近二三十年一來液壓技術(shù)在各種工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。
1、在機(jī)床上,液壓傳動(dòng)常應(yīng)用在以下的- -些裝置中
1.1進(jìn)給 傳動(dòng)裝置磨床砂輪架和工作臺(tái)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)大部分采用液壓傳動(dòng);車床、六角車床、自動(dòng)車床的刀架或轉(zhuǎn)塔刀架,銑床、刨床、組合機(jī)床的工作臺(tái)等的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)也都采用液壓傳動(dòng)。這些部件有的要求快速移動(dòng),有的要求慢速移動(dòng)。有的既要求快速移動(dòng),也要求慢速移動(dòng)。這些運(yùn)動(dòng)多半要求有較大的調(diào)速范圍,要求在工作中無級(jí)調(diào)速;有的要求持續(xù)進(jìn)給,有的要求間歇進(jìn)給;有的要求在負(fù)載變化下速度恒定,有的要求有良好的換向性能等等。所有這些要求都是可以用液壓傳動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。
1.2往復(fù)主題運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置龍i刨床的工作臺(tái)、牛頭刨床或插床的滑枕,由于要求作高速往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)并且要求換向沖擊小、換向時(shí)間短、能耗低,因此都可以采用液壓傳動(dòng)。
1.3仿形裝置車床、銑床、刨床上的仿形加工可以采用液壓伺服系統(tǒng)來完成。起精度可達(dá)0.01-0. 02m。此外,磨床上的成型砂輪修正裝置亦可采用這系統(tǒng)。
1.4 輔助裝置機(jī)床上的夾緊裝置、齒輪箱變速操縱裝置、絲桿螺母間隙消除裝置、垂直移動(dòng)部件平衡裝置、分度裝置、工件和刀具裝卸裝置、工件輸送裝置等,采用液壓傳動(dòng),有利于簡化機(jī)床結(jié)構(gòu),提高機(jī)床自動(dòng)化程度。
1.5靜壓支承重型機(jī)床、高速機(jī)床、高精度機(jī)床上的軸承、導(dǎo)軌、絲桿螺母機(jī)構(gòu)等處采用液壓靜支承后,可以提高工作平穩(wěn)性和運(yùn)動(dòng)精度。
2、液壓傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)中的應(yīng)用
行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是工程機(jī)械的重要組成部分。與工作系統(tǒng)相比,行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)不僅需要傳輸更大的功率,要求器件具有更高的效率和更長的壽命,還希望在變速調(diào)速、差速、改變輸出軸旋轉(zhuǎn)方向及反向傳輸動(dòng)力等方面具有良好的能力。于是,采用何種傳動(dòng)方式,如何更好地滿足各種工程機(jī)械行走驅(qū)動(dòng)的需要,-直是工程機(jī)械行業(yè)所要面對(duì)的課題。尤其是近年來,隨著我國交通、能源等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)程的快速發(fā)展,建筑施工和資源開發(fā)規(guī)模不斷擴(kuò)大,工程機(jī)械在市場(chǎng)需求大大增強(qiáng)的同時(shí),更面臨著作業(yè)環(huán)境更為苛刻、工沉條件更為復(fù)雜等所帶來的挑戰(zhàn),也進(jìn)一步推動(dòng)著對(duì)其行走驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的深入研究。
液壓傳動(dòng)是一種可達(dá)到傳遞動(dòng)力、增加動(dòng)力、改變速比等目的的傳動(dòng)方式。液壓傳動(dòng)是以液體為工作介質(zhì),靠處于密閉容器內(nèi)的液體靜壓力來傳遞力的傳動(dòng)方式,靜壓力的大小取決于負(fù)載,而負(fù)載速度的傳遞是按液體容積變化相等的原則進(jìn)行的,其速度大小取決于流量;如果忽略損失,液壓傳動(dòng)所傳遞的力與速度無關(guān)。
液壓傳動(dòng)相比其他傳統(tǒng)傳動(dòng)方式優(yōu)勢(shì)較為明顯:1)功率重量比大,能以較輕的設(shè)備重量取得更大的力和轉(zhuǎn)矩;2)慣性小,啟動(dòng)、制動(dòng)迅速;3)無級(jí)調(diào)速,調(diào)速范圍大,低速性能好;4)高響應(yīng)速度;5)高負(fù)載剛度;6)可控性好,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,液壓元件位臵可以根據(jù)設(shè)備需要進(jìn)行調(diào)整。