MOOG穆格伺服閥的作用及常見故障穆格MOOG公司是設計,制造和精密運動控制產品和系統集成商。穆格的高性能系統的控制軍用和商用飛機,衛星和航天器,運載火箭,導彈,工業機械,風能,海洋應用和醫療設備
20 世紀 70 年代,MOOG穆格公司進入了成長中的注塑與吹塑成形工藝控制技術市場。由于公司較多地參與了美國的太空計劃,因此贏得了航天飛機硬件供貨合同。航天飛機于1981年首飛,應用了本公司開創性的電傳控制技術。
服務專員:趙春慧
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公司地址:廣東省東莞市南城區宏遠路1號宏遠大廈13A--11
主營產品有:進口各種氣缸、流量控制元件、電磁閥、壓力控制元件、全氣控閥、功率閥、消聲器、檢測元件、壓縮空氣清凈化元件、真空用元件、氣動輔助元件,傳感器等,竭誠歡迎各位新老客戶光臨惠顧。
MOOG穆格伺服閥的常見故障
1 力矩 馬達部分
1.1 線圈斷線 :引起閥不動作,無電流。
1.2 銜鐵卡住或受到限位 :原因為工作氣隙內有 雜物,引起閥門不動作。
1.3 球頭磨損或脫落 :原因為磨損 ,引起伺服閥 性能下降 ,不穩定 ,頻繁調整。
1.4 緊固件松動 :原因為振動 ,固定螺絲松動等, 引起零偏增大。
1.5 彈簧管疲勞:原 因為疲勞,引起系統迅速失 效 ,伺服閥逐漸產生振動,系統震蕩,嚴重 的管路也 振動 。
1.6 反饋桿彎曲:疲勞或人為損壞 ,引起閥不能 正常工作 ,零偏大 ,控制電流可能到zui大。
2 噴嘴擋板部分:
2.1 噴嘴或節流孔局部或全部堵塞 :原因為油液 污染。引起頻響下降,降低 ,嚴重的引起系統 不穩定 。
2.2 濾芯堵塞:原 因為油液污染。引起頻響下 降 ,分辨率降低 ,嚴重的引起系統擺動。
3 滑閥放 大器部 分 :
1 刃邊磨損 :原因為磨損。引起泄漏 ,流體躁 聲大 ,零偏大 ,系統不穩定 。
2 徑 向濾芯磨損 :原因為磨損。引起泄漏增 大,零偏增大 ,增益下降。
3 滑 閥卡滯 :原 因為油液污染 ,滑閥變形。引 起波形失真,卡死。
4 其 它部 分 :
4.1 密封件老化 :壽命已到或油液不符。引起閥 內外滲油 ,可導致伺服閥堵塞。
MOOG穆格伺服閥的原理
雙擋板式力反饋二級電液伺服閥由電磁和 液壓兩部分組成。電磁部分是永磁式力矩馬達 ,由 *磁鐵 ,導磁體 ,銜鐵 ,控制和彈簧管組成。 液壓部分是結構對稱 的二級液壓放大器 ,前置級是 雙噴嘴擋板閥,功率級是 四通滑閥。滑閥通過反饋 桿與銜鐵擋板組件相連。
力矩馬達把輸入的電信號(電流)轉換為力矩輸 出。無信號時,銜鐵 由彈簧管支撐在上下導磁體的 中間位置 ,*磁鐵在 四個氣隙中產生 的極化磁通 是相同的力矩馬達無力矩輸出。此時,擋板處于兩 個噴嘴的中間位置,噴嘴兩側的壓力相等,滑閥處于 中間位置 ,閥無液壓輸出;若有信號時控制線圈產生 磁通 ,其大小和方向由信號電流決定 ,磁鐵兩極所受 的力不 一樣 ,于是,在磁鐵上產生 磁轉矩 (如逆 時 針),使銜鐵繞彈簧管 中心逆時針方 向偏轉 ,使擋板 向右偏移 ,噴嘴擋板的右側間隙減小而左側間隙增 大 ,則右側壓力大于左側壓力 ,從而推動滑閥左移。 同時,使反饋桿產生彈性變形 ,對銜鐵擋板組件產生 一個順時針方向的反轉矩。當作用在銜鐵擋板組件 上的電磁轉矩,彈簧管反轉矩 ,反饋桿反轉矩等諸力 矩達到平衡時,滑閥停止移動,取得一個平衡位置并有相應的流量輸出。 滑閥位移 ,擋板位移 ,力矩馬達輸出力矩等都與 輸入的電信號(電流 )成比例變化。
MOOG穆格伺服閥的作用及常見故障MOOG穆格伺服閥的基本組成
由力矩馬達和液壓放大器組成。
力矩馬達組成
由一對*磁鐵、導磁體和銜鐵、線圈和內部懸置擋板的彈簧管等組成 。
液壓放大器組成
前置放大器 前置放大級是一個雙噴嘴擋板閥,它主要由擋板、噴嘴、節流孔和濾油器組成。
功率放大器 功率放大級主要由滑閥9和擋板下部的反饋彈簧片組成。
伺服閥的選型
對于伺服閥的選取,有許多因素可考慮,但有兩點是設計者必須認真對待的。
MOOG穆格閥的類型
在滿足系統zui重要指標(如閥的頻寬、流量特性等) 的前提下,盡量考慮選用對油的污染敏感度低的伺服閥(而不是比例閥) 。實踐證明,80 %以上伺服閥的故障與70 %以上的伺服系統的故障來自于油的污染,而油的污染zui容易堵塞的是伺服閥的流道(如噴嘴擋板閥的噴嘴與擋板間的間隙,通常其間隙量小于0. 1mm) 。
就閥本身而言,一般情況下,其對油的污染的不敏感性為:大流量閥優于小流量閥(結構形式和放大級數相同前提下) ,動圈式力馬達(推力或力矩大) 優于動鐵式力矩馬達,滑閥式(取消固定節流孔后流道變大) 和射流管式(噴嘴及其與接受孔間的距離大) 優于噴嘴擋板式,比例閥(其滑閥行程xv 大) 優于伺服閥,比例壓力閥或比例拆裝閥優于比例方向閥。如噴嘴擋板式伺服閥,對油的精度要求為優于NAS1638 標準的6 級( ISO4406 標準的14/ 11 級) ,而動圈式力馬達式伺服閥或比例方向閥,對油的精度要求為NAS1638 標準的7 級( ISO4406 標準的15/ 12 級) 即可。而比例壓力閥或比例拆裝閥對油的精度要求還可再低一個等級,如NAS1638 標準的8 級( ISO 標準的16/ 13 級) ,已接近普通拖動系統對油的使用要求。
有一種考慮是設計中盡量選用比例閥,其依據是既可使系統對油的精度要求降低,又可降低成本。筆者認為這種想法是不足取的。因為比例閥不僅頻響低(一般低于10 赫芝,新設計概念的“比例閥”另當別論,因其已超出了傳統比較閥的范疇,且價格不菲) ,更要緊的是,由于結構原理和加工精度等原因,它的非線形區(死區) 范圍大。所以選用比例閥作閉環控制的直接后果是:
(1) 使整個系統的頻響大大降低。由控制理論分析知,即使執行機構(即缸) 的頻響再高,整個系統的頻寬也不會大于10 赫芝。
(2) 有可能使控制系統不穩定(由控制理論非線形分析可知) ,造成伺服液壓缸無法正常工作。所以,在選用比例閥時應慎重。一般認為,在滿足頻響(由分析知,當閥的頻響大于3 倍缸的頻響時,系統動特性就由缸的頻響決定) 的前提下,對于中小流量(小于100 升/ 分) 情況,建議選用單級動圈式馬達驅動滑閥式伺服閥(如Moog633 、634 等,其頻響很易做到80 - 100 赫芝) 。對于大流量(100 升/ 分以上) ,建議選用動圈式力馬達為先導級的滑閥式多級伺服閥(如上海液壓件一廠的DY系列、北京機械工業自動化所的SV 系列等,其頻響可達50 - 80 赫芝) 。
這種僅供參考的選取,可以兼顧伺服缸對動態性能的要求和對油的污染度的要求。
MOOG穆格閥的流量
一般選取的順序是,先由執行機構zui大負載pL下應達到的速度確定負載流量QL ,再由QL 確定系統的空載流量QS ,即
QS = QL
pS
pS - pL
式中: pS -系統供油壓力;
pL -負載壓力
定出QS 后,再由樣本選取規定閥壓降ΔpN (一般為7MPa) 下的空載流量QR ,即:
QR = QS
ΔpN
pS
這樣,閥的流量就可以初步確定下來了。
但是,考慮到輸入信號的多變性(常會大于預計輸入信號的zui大值,此時會引起流量飽和,劣化系統的品質指標) ,為使控制系統具有較強的適應性,建議實際選用的伺服閥的空載流量QR應大于或等于2 倍的計算空載流量QR 。閥的規格過大的不足是響應慢(因慣量大) ,且閥的大行程得不到經常有效的工作和磨合,系統的靈敏度也差。
改善這種狀況有效的做法是,選用兩個較小規格的伺服閥,其流量之和等于所需的一個大規格閥的流量,將其并聯使用,這可在幾乎不增加成本的前提下明顯改善伺服缸的動特性。
穆格伺服閥是主要用于電液轉換的元件,它能把微小的電氣信號轉換成大功率的液壓能輸出。其性能的優劣上的電磁轉矩,彈簧管反轉矩,反饋桿反轉矩等諸力對電液調節系統的影響很大,因此,它是電液調節系統的核心和關鍵。MOOG穆格伺服閥的作用及常見故障