在所有的伺服系统中(包括电伺服、液压伺服、气动伺服、电液压伺服、气液压伺服、浮球液位计等),电液伺服系统的质量最高,品质最好。原因是它集中了电气输入讯号和反坡讯号的灵活性、快速性和液压执行元件(液压马达、油缸)的小惯量等优点,使电液伺服系统能达到的精度和快速性为最高。特别是系统为大功率时,这个优点更为突出。
电液伺服系统虽然具有上述优越性,但是在发展这种系统时碰到的一个困难是电和液压之间的转换元件—电液伺服阀是比较复杂的,从而限制了电液伺服系统发展的进程。在国外,一九四0年年底,首先在飞机上出现了电液伺服系统,以提高伺服系统的精度和快速性。但在那种磁翻板液位计系统中,滑阀是由一个伺服电机拖动的,而电机的惯性又往往是整个闭环系统中最慢的环节。直到五十年代初,出现了快速反应的永磁力矩马达,才形成电液伺服阅的雏形。五十年代末,又出现了喷嘴挡板阀做第一级的伺服阀,进一步提高了电液伺服阀的快速性。六十年代又解决了油液中金属小颗粒被吸附在磁气隙中的难题—干式力矩马达出现。电液伺服阀广泛地用于工业中,在各资本主义国家也仅仅是几年以前的事情。由于电液伺服阀集中了电、磁、机械、液压的矛盾,所以制造和调试比较困难。
我国人民遵循毛主席的“独立自主,自力更生”的教导,在六十年代中迎头赶_L,研究并试制成功了DY系列电液伺服阀。在此基础上。我所于一九七二年又试制成功并投入生产了自行设计的QDY系列电液伺服阀。其性能指标已进入世界优秀电液伺服阀的行列。
机械位置反馈式结构的第一级阀套是可以滑动的,它和主阀级是以刚性杠杆相连。机械力反懊式的阀套是固定的,主阀芯和第一级阀芯用弹性元件相连。假如第一级是喷嘴挡板阀,则主阀芯和挡板用弹性元件相连。机械力反馈的阀输出量线性最好,受供油压力和加速度影响最小。在电气反馈式结构中,主阀的位置用直线式差动变压器或其他位移传感器反懊到阀外的放大器线路上去。由于放大器增益很容易调节,在某些系统中,或大流量阀中往往采用这种反馈形式。直接反馈式结构中,主阀的动作和挡板一致,即主阀是跟随挡板动作的,所以也叫液压跟随器。位置比例式结构中,阀芯的位置由它两端的压差和弹簧力平衡而定,这种阀的流量特性的线性度最差。这五种结构中,以机械位置反馈和扩散硅压力变送器位置比例式发展最早,但是后来发展的机械力反馈式和直接反愤式逐渐淘汰了上述两种结构。原因是后两种结构都比较简单,性能稳定,动态品质优良。美国PEGASUS公司生产的是直接反馈式。MOOG公司生产的是机械力反恢式。
第四种分类法是按力矩马达是否浸泡在油中而分的。湿式是老式的阀,缺点是力矩马达浸抱在油中,使油中的铁粉(髻如说机件磨损产生铁粉)逐渐吸附在力矩马达的磁气隙中而使零点变动。干式阀是阀的前半部不受油液污染的影响,是保证长期使用时性能稳定性的途径。
上述的分类法当然远不能包括所有流量计结构,例如力矩马达又可分为直线式和旋转式的,双喷嘴阀又可分为对称式和并列式的等,在此就不再一一细分了。
从上面的阀的分类也可以看出现代电液伺服阀的结构概况。为了便于比较和参考,现将我所生产的QDY伺服阀和世界各国具有代表性的阀的性能列于表2。从表中可以看出,我国生产的电液伺服阀性能居于优秀者之列。动态指标高,而且解决了最难于控制的温度零点飘移问题。
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