化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
德國REXROTH高頻響比例控制閥應(yīng)用分析
閱讀：1776 發(fā)布時(shí)間：2014-1-20REXROTH高頻響比例閥是比例閥中動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能zui接近伺服閥,，雖然頻率和敏感度比不上伺服閥,，但是它無零位死區(qū)，高精度,、高頻響,，對(duì)油液的清潔度要求比伺服閥低,，具有更高的工作可靠性。
采用REXROTH高頻響比例閥時(shí),，應(yīng)同時(shí)采用蓄能器或增設(shè)緩沖回路,，消除液壓沖擊，因?yàn)楣苈返臎_擊也影響著REXROTH高頻響比例閥的穩(wěn)定響應(yīng),。油路長度是否合理,，管路壁厚是否合理，管路是否緊固,，直接影響到管路的固有頻率,，從而影響著比例閥的穩(wěn)定響應(yīng)。
1 REXROTH高頻響比例閥工作原理
這是BOSCHRESROTH公司生產(chǎn)的一種直接作用滑閥式比例閥,，驅(qū)動(dòng)是帶位置反饋和放大器的電磁鐵,。工作原理如圖2所示，高頻響比例電磁鐵驅(qū)動(dòng)閥芯,，位移由位置傳感器反饋,，由內(nèi)置電子線路進(jìn)行閥芯的閉環(huán)控制。經(jīng)計(jì)算機(jī)運(yùn)算處理后執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的電氣信號(hào)由放大器放大后,，電磁鐵線圈中就有電流通過,，在電液轉(zhuǎn)換器中將電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換成液壓信號(hào)，使比例閥主閥芯移動(dòng),。一個(gè)帶放大器的系統(tǒng),，比無放大器的系統(tǒng)重復(fù)精度要高得多，而精度直接與放大器的增益有關(guān),。
由圖3可以看出,，由實(shí)際輸出的速度和位置所對(duì)應(yīng)的液壓信號(hào)轉(zhuǎn)變成電氣信號(hào)，與計(jì)算機(jī)所給的指令系統(tǒng)信號(hào)進(jìn)行比較,，得出的電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換成液壓信號(hào)得出油缸的輸出,，這個(gè)輸出是個(gè)動(dòng)態(tài)響應(yīng)不斷調(diào)整的過程。
REXROTH高頻響比例閥的輸入控制信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)4～20mA電流,，通過調(diào)節(jié)信號(hào)電流的大小控制液流的方向和流量大小,。比例閥的中間位為12mA，此時(shí)閥的開度為0;12～20mA為正向開度控制（正向0～zui大開度）,，12～4mA為反向開度控制（反向0～zui大開度）,。接口控制原理圖見圖4。
REXROTH高頻響比例閥流量輸出穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)特性無中位死區(qū),，它允許的油液污染等級(jí)按NAS1638標(biāo)準(zhǔn)為7,、8、9級(jí),，采用βx=75的過濾器就可以達(dá)到要求,，它的滯環(huán)≤0.2%,，制造公差<10%，響應(yīng)時(shí)間（信號(hào)變化從0⋯⋯100%）≤25ms,，溫漂在ΔT=40℃時(shí),，零點(diǎn)位移量<1%。負(fù)載腔達(dá)80%供油壓力,，工作頻寬和性能已達(dá)高水準(zhǔn)的伺服閥,，而成本只是伺服閥的1/3。
2 REXROTH高頻響比例閥故障分析
1）測試時(shí)油缸出現(xiàn)抖動(dòng),，經(jīng)過調(diào)試程序時(shí)發(fā)現(xiàn)放大器的增益太高,，適當(dāng)減小放大器的增益不會(huì)對(duì)系統(tǒng)有影響，不過也不能太低,，否則系統(tǒng)可能會(huì)不穩(wěn)定,。高頻響比例控制閥的調(diào)節(jié)主要是靠放大器的調(diào)節(jié)。
2）在調(diào)試過程中,，遇到油缸速度低并且有時(shí)不能驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)象,，排除液壓系統(tǒng)的故障后，經(jīng)查找,，發(fā)現(xiàn)是由于伺服放大器的供電線路過長,、且供電線路線徑過小，使得閥在工作時(shí),，供電電流增加引起線路壓降增大，從而使得到放大器的驅(qū)動(dòng)電壓低于系統(tǒng)要求的規(guī)定值,，使閥無法被驅(qū)動(dòng),。后更換了放大器的供電電纜（由4×0.75mm2更換為4×2.5mm2的控制電纜），問題得以解決,。
3）REXROTH高頻響比例閥反應(yīng)速度太慢,，動(dòng)態(tài)失效，原因可能是閥太臟,，節(jié)流孔被堵住,，不過不要自己拆，應(yīng)該找廠家配合清洗伺服閥,。
4）油路通,，卻無法靜載啟動(dòng)即系統(tǒng)無法平衡可能是密封件失效，更換密封件即可,。