直动式电液伺服阀的应用

　　1引言

　　国外在20世纪90年代初已开发了直接驱动式电液伺服阀,简称直动式电液伺服阀,作为双喷嘴挡板式电液伺服阀的补充和发展。目前,国外能生产这种直接驱动式电液伺服阀的厂家只有M00G公司,已形成D63和D68系列。BOSCH公司生产的伺服比例阀,亦已形成系列。

　　由于国内急需一种抗污染能力强、动态指标高、结构简单且成本较低的电液伺服阀,国内有关部门对“直动式电液伺服阀”组织行业攻关,开展了专项研究来缩小同国外先进水平的差距。在1997年度完成了直动式伺服阀的原理结构设计,在1998年开始对其加工工艺、装配及自动检测装置进行研究,到2001年已形成系列产品并推向市场。直动式电液伺服阀的研制成功,使国内电液伺服阀的研制进人了一个新的发展阶段,并扩大了电液伺服阀的应用领域。

　　本文针对直动式电液伺服阀的实际应用,作案例剖析。

　　2电液伺服阀工作原理

　　直动式电液伺服阀主要由3部分组成,即直线力马达、液压阀及放大器组件,如图1所示,其核心部分是直线力马达。

　　2.1直线力马达的工作原理

　　直线力马达是由一对永久磁钢,左、右导磁体,中间导磁体,衔铁,控制线圈及弹簧片组成。在控制线圈的输人电流为零时,左右磁钢各自形成2个磁回路,由于一对磁钢的磁感应强度相等,导磁体材料相同,在衔铁两端的气隙磁通量相等,这样衔铁保持在中位,此时直线力马达无力输出。当控制线圈的输入电流不为零时,衔铁两端气隙的合成磁通量发生变化,使衔铁失去平衡,克服弹簧片的对中力而移动,此时直线力马达有力输出。

　　2.2直动式电液伺服阀工作原理

　　一个电指令信号施加到阀芯位置控制器集成块上,电子线路在直线力马达上产生一个脉宽调制(PWM)电流,振荡器就使阀芯位置传感器(LVDT)励磁,经解调后的阀芯位置信号和指令位置信号进行比较,阀芯位置控制器产生一个电流给直线力马达,力马达驱动阀芯,一直使阀芯移动到指令位置,阀芯的位置与电指令信号成正比,伺服阀的实际流量是阀芯位置与通过节流口的压力降的函数。

　　3电液伺服阀应用实例

　　3.1电火花加工机床

　　电火花加工机床是靠电极和工件之间的放电实现金属加工,其加工精度取决于放电电流的稳定性。如图2所示,当电极与工件之间间隙变小时,则放电电流增加;当间隙变大时,则放电电流减小。通过将正比于这一放电电流值的电压作为反馈信号加到伺服阀力矩马达的一个线圈上,而另一个线圈上加上给定信号,则安装电极的液压伺服缸的活塞杆上下移动,控制放电间隙,使在电极和工件之间流过恒定的放电电流,提高加工精度。