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德國REXROTH高頻響比例控制閥應(yīng)用分析
閱讀:1777 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(cè)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,。