电液伺服阀在压路机上的应用论文

时间:2023-11-03 03:55:44 作者:vcxz321 综合材料 收藏本文 下载本文

【导语】“vcxz321”通过精心收集,向本站投稿了3篇电液伺服阀在压路机上的应用论文,下面是小编为大家整理后的电液伺服阀在压路机上的应用论文,供大家参考借鉴,希望可以帮助您。

篇1:电液伺服阀在压路机上的应用论文

电液伺服阀在压路机上的应用论文

摘要:我国在90年代末从德国Baukema公司引进数批全液压振动式压路机,该机的关键部件是集机、电、液于一体的电液伺服阀,因市场上没有配件供应,因而使机器的维修变成一大难题。

北京机床研究所对7台德国Baukema公司全液压振动式压路机的电液伺服阀进行了改造,至今运行良好。

1、压路机液压伺服控制系统的工作原理

压路机液压伺服控制系统由电液伺服阀、连杆机构、变量柱塞泵和马达(如用在行走机构中为行走马达,如用在振动机构中为振动马达)组成。在控制线圈15无输入电流时,通过调节调零弹簧16,使阀芯处于零位,此时,PS腔和R腔、A腔和B腔互不相通。且A、B两腔的压力相等,两个控制液压缸7在复位弹簧的作用下,将斜盘11的倾角α变为0o,此时变量西半球塞泵无油液输出,马达8不工作;如果控制线圈15输入一电流信号,则电流伺阀输出一定的流量,设A腔为输出油腔,B腔为回油腔,与A腔相通的控制液压缸7推动斜盘转动一个角度,斜盘通过连杆机构12进行反馈,拉动调零弹簧16,使阀芯回到零位。此时,斜盘便平衡在某一设定角度,马达以一定的速度的扭矩工作,当输入到控制线圈的信号发生变化时,马达的速度也随之改变。即压路机的行走速度随输入信号的变化声明变化。振动幅度的振动频率亦随着输入信号的变化而改变。

2、电液伺服阀的使用和维护

该机类型压路机最易出现故障且最难维修的部位是电液伺服阀。

电液伺服阀出现的故障大多是由油液污染造成的。为此,在更换或添加新油时必须用过滤器进行过滤36h以上,以确保工作油液的清洁度达到NAS7―8级。

以下简介电液阀的常见故障及排除方法。

(1)马达不能旋转,应检查下列部位;

A.线圈的接线方向是否正确;

B.线圈的引出线是否松焊;

C.线圈的阻值是否正确;

D.进回油管路是否畅通;

E.进回油管是否接反;

F.阀芯是否卡死。

(2)马达只能朝一个方向旋转,改变控制线圈的输入信号不起作用。应检查:

A.两个节流是否堵塞;

B.喷嘴是否堵塞;

C.弹簧管是否折断;

D.阀芯是否卡死。

(3)改变控制线圈的'输入信号,马达有两个正反方向的最大速度旋转,但不能调节速度大小。应检查:

A.反馈杆是否折断;

B.反馈杆下部钢球是否脱落。

(4)电液伺服阀漏油,应检查漏油部位;

A.顶盖或信号插座漏油,查看机座论著面和弹簧管处密封圈是否老化,检查弹簧管是否破裂;

B.阀体端盖漏油,检查端盖上各处密封圈是否老化或损坏;

C.阀体底部漏油,应拆下伺服阀,检查阀体底部密封圈是否老化或损坏。

3、电液伺服阀工作原理

Baukema公司的全液压振动式压路机一般由二套独立的电液伺服控制系统组成,它们分别是行走机构的振动机构。

当控制线圈15中的电流通过时,衔铁挡板组件围绕弹簧管14的支点转动,2个喷嘴与挡板之间的间隙一边样加,一边减少;一边压力减小,一边压力增加。在这个压差的作用下,阀芯移动使进油口PS与一个控制腔相通。阀芯的移动带动反馈杆下端的小球,给衔铁挡板组件一个与电磁力矩相反的恢复力矩,当这两个力矩相等时,阀芯停在一个与输入电流成比例的位置上。若进油口PS的压务恒定,执行机构中的流量与阀芯的位置成正比时,可以得到与输入电流成比例的控制流量。

篇2:CAN总线在电液伺服阀性能测试系统中的应用

CAN总线在电液伺服阀性能测试系统中的应用

伺服阀性能测试系统中,测控电路和计算机问的模拟信号传输易受外界干扰,而把信号以数码形式通过CAN总线传输的方法,可以彻底消除外界干扰问题,还能提高系统的性能和可靠性.介绍了CAN总线硬件电路、程序设计及CANopen通讯协议的'实现,讨论了CAN总线在测试系统上的实际应用.

作 者:龚树强 潘旭东 王广林 GONG Shu-qiang PAN Xu-dong WANG Guang-lin  作者单位:哈尔滨工业大学,哈尔滨,150001 刊 名:宇航计测技术  ISTIC英文刊名:JOURNAL OF ASTRONAUTIC METROLOGY AND MEASUREMENT 年,卷(期):2008 28(4) 分类号:V444 关键词:电液伺服阀   性能试验   +控制线局域网   总线   自动测量  

篇3:电液伺服阀的发展历史及研究现状分析论文

电液伺服阀的发展历史及研究现状分析论文

论文摘要:电液伺服阀是电液伺服控制系统中的关键元件。文章详细论述了电液伺服阀的发展历史及研究现状。最后对电液伺服阀的趋势进行了展望。

论文关键词:电液伺服阀 发展历史 发展趋势

一、概述

电液伺服阀不仅能够实现微小电气信号向大功率液压信号(流量与压力)的转换,还可以根据输人电信号的大小,成比例地输出相应的流量和压力。因此,在电液伺服系统中,电液伺服阀将电气部分与液压部分连接起来,实现整个系统的控制策略和执行元件的动作。所以,电液伺服阀的性能,特别是其电液伺服阀的动特性和稳定性,直接影响到整个液压系统乃至机械设备的可靠性和寿命。电液伺服阀的发展史就是一部力图获得速度更快、精度更高、稳定性更好的创新史。

二、发展历史

1.早期。最早使用液压伺服技术的机构也许已经湮灭在浩瀚的历史长河中。但是最早对这门学科作出了突出贡献的人可以肯定的说是Ktesbios。公元前247年到285年,生活在亚历山大城的古埃及人Ktesbios发明了很多液压伺服机构。其中最为杰出的一种是水钟,他设计的水钟可以显示长达一个月的准确时间。其原理是通过节流孔将浮标显示的液面高度与容器形成一个闭环反馈系统。从某种意义上说,这种浮标已经具备现代液压伺服阀的雏形。

但是,在随后漫长的历史阶段,液压控制技术一直停滞不前。直到1750年左右,用于控制给水系统和蒸汽锅炉水位的液位控制阀在英国出现。随着工业革命的发展,控制策略的不断改进,进而影响到液压技术的发展。1795年,约瑟夫・布拉马应用帕斯卡原理制作了水压机,1796年,莫兹利为了使水压机更好的工作,设计了水压机泵的密封装置―皮碗密封。而它是我们现在密封技术的初形。到了18世纪末期,蓄能器在英国出现。19世纪早期,开始采用油液代替水成为液压系统的介质,同时方向控制阀采用电信号进行驱动。

2二战期间。在二战前夕,由于空气动力学的应用要求一种能够实现机械信号与气体信号转换装置。阿斯卡尼亚控制器公司及Askania-Werke根据射流原理发明了射流管阀并申请了专利。根据同样的原理,福克斯波罗申请了双喷嘴挡板阀的专利。德国西门子公司发明了永磁式力矩马达,它可以接受通过弹簧输人的机械信号和移动线圈产生的电信号,并开创性地使用在航空领域。

在二战末期,伺服阀是采用滑阀阀芯在阀套中移动的结构。阀芯的运动是直流螺线管产生的电磁力与弹簧产生的压力共同作用的结果,因此,此时的伺服阀还仅仅是一种单级开环控制阀。

3二战后。二次世界大战之后,由于军事的刺激,自动控制理论特别是武器和飞行器控制系统的研究得到进一步发展。这从另一个方面大大刺激了液压伺服阀的研制与创新。

1946年,英国的廷斯利发明了两级液压阀;雷神和贝尔飞机公司获得了带反馈两级伺服阀的专利;麻省理工学院采用线性度更好、更节能的力矩马达代替螺线管作为滑阀的驱动装置。

1950年,穆格发明了采用喷嘴节流孔作前置级的两级伺服阀。在此基础上,从1953年至1955年,卡森发明了机械反馈式两级伺服阀;穆格改进了双喷嘴节流孔结构;沃尔平则将湿式电磁铁改为干式的,消除了原来浸在油液内的力矩马达由油液污染带来的可靠性问题。1957年,阿奇利发明了射流管阀作为前置级的.两级电液伺服阀。并于1959年成功研制出了兰级电信号反馈伺服阀。

此时的电液伺服阀开发研制进人了迅速发展时期,很多结构设计进一步提高了电液伺服阀的性能。特别是1960年的电液伺服阀设计更多地显示出了现代伺服阀的特点。如:两级间形成了闭环反馈控制;力矩马达更轻移动距离更小;前置级对功率级的压差通常可达到50%以上;前置级无摩擦并且与工作油液相互独立;前置级的机械对称结构减小了温度、压力变化对零位的影响。

在20多年的时间里,电液伺服阀完成了从早期的单击开环控制阀到两级闭环控制伺服阀的转变。可以看出,在那个时代中电液伺服阀的发展更多的是由十军事应用的需要,因此,它的开发是不计一成本的,这也造成了当时的电液伺服阀性能优越但价格昂贵。

随后,一些公司开始开发电液伺服发的工业应用。穆格公司于1963年研制出73系列电液伺服阀,可以满足工业用油的清洁度要求。此后,为了满足现代工业的要求,以1960年的伺服阀为基础的伺服阀结构设计研制仍在继续。如:阀的体积变大(与航空用阀相比),材料也不再是锻钢;先导级独立出来,以方便维修和调试;阀的许用压力范围降低至10MPa到20MPa,而不再是原来的30MPa;开始标准化生产,以降低成本和满足通用的要求。

三、研究现状

通过前述可以看出,电液伺服阀已经不可能出现原理的改变,要知道本身它的发展史就没有多少重要的变化。但是,我们可以就某些特定方面进行技术革新。当前电液伺服阀的研究主要集中在结构的改进、材料的使用及测试方法的改变。

1.结构方面。在结构改进方面,针对伺服阀常见故障进行分析,提出改进方案,采用计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)手段,进行结构优化,以满足阀的性能要求。如:直驱式伺服阀的产生、压电陶瓷式伺服阀的出现。此外,还有利用三余度技术对伺服阀的机构行改造,将伺服阀的力矩马达、反馈元件、滑阀副做成多套。若某个关键元件发生故障,可随时切换另外备用套,从而保证阀的正常工作,提高了系统的可靠性和使用寿命。

2.材料方面。在材料替换方面,可以针对电液伺服阀的性能要求,对特定的零件采用了强度、弹性、硬度等机械性能更优越的材料。对密封圈的材料进行更替,可以使伺服阀耐高压、耐腐蚀的性能得到提高。用红宝石材料制作喷嘴档板,可以防止因气馈造成档板和喷嘴的损伤,而降低动静态性能,使工作寿命缩短。此外,永磁式力矩马达中电磁铁的材料采用超磁致伸缩材料,可以提高电液伺服阀的动态响应特性。

3.测试方面。在对电液伺服阀的动静态特性进行测试时,测量仪器本身的影响、外界电磁信号的干扰等都会对测试结果造成影响,严重时不能正确反映伺服阀的性能。此外,尽可能地提高测量仪器的测量精度,可以更准确地反映伺服阀产品本身的特性,有助于保证整个液压系统的稳定性、快速性及经济性。因此,很多个人及单位对测试仪器、测试技术等做了深人的研究。

四、结论

随着新技术、新材料、新工艺的应用,伺服控制系统越来越高的性能要求,电液伺服阀获得了长足的进步,但是这还远远不够。未来电液伺服阀的设计研制会朝着标准化、虚拟化、智能化、数字化、微型化和绿色化的方向发展。

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