美國穆格MOOG電液伺服閥維護特點

美國穆格MOOG公司成立于五十多年前，初從事飛機與dao彈部件的設計及供應。如今，本公司的運動控制技術廣泛應用于民用機座艙、發(fā)電風機、一級方程式賽車、醫(yī)用輸液系統(tǒng)等眾多的市場和應用領域，有效提高相關產品的性能。該公司歷史起源于公司創(chuàng)建者威廉 C 穆格，他是一位發(fā)明家、企業(yè)家，也是一位遠見卓識者。1951年，比爾穆格研制成功電液伺服閥，這種裝置可把微弱的電脈沖轉換為而有力的運動。1951年7月，比爾穆格、阿特兄弟倆和盧蓋耶在紐約州東奧羅拉租借了已廢棄的 Proner 機場的一角，成立了美國穆格MOOG公司（MOOG Valve Company）。
       美國穆格MOOG公司是設計，制造和精密運動控制產品和系統(tǒng)集成商。穆格的高性能系統(tǒng)的控制軍用和商用飛機，衛(wèi)星和航天器，運載火箭，dao彈，工業(yè)機械，風能，海洋應用和醫(yī)療設備。
   20 世紀 70 年代，美國穆格MOOG公司進入了成長中的注塑與吹塑成形工藝控制技術市場。由于公司較多地參與了美國的太空計劃，因此贏得了航天飛機硬件供貨合同。航天飛機于1981年首飛，應用了本公司開創(chuàng)性的電傳控制技術。

       1988年，美國穆格MOOG公司飛機部門總裁 Robert T. Brady 被任命為執(zhí)行官。1989 年的銷售額達到了2.82 億美元。本公司于上世紀 90 年代中期在印度建立了業(yè)務。我們的大規(guī)模收購是從 Allied Signal 公司購買了后者位于加利福尼亞州托蘭斯的飛機業(yè)務。到 1999 年底，公司收入超過了6.30 億美元。
2001年，美國穆格MOOG公司獲得了一份五千萬美元的航天飛機翻新合同，并且公司股票從美國證交所轉到了紐約證交所。我們是洛克希德公司生產的 F-35 型戰(zhàn)機的飛行控制系統(tǒng)設計商及供應商，并且是波音公司787“夢想飛機“計劃主要飛行控制部件的提供商。
         2004年，公司收入突破9億美元大關，完成了又一次大規(guī)模并購，收購了Litton Poly-Scientific 公司，并將其命名為穆格部件集團(MOOG Components Group)。公司財年銷售額突破10億美元。

該伺服閥屬于兩級閥，級為噴嘴檔板式，由控制信號控制其出口壓力，第二級為滑閥式，執(zhí)行控制級至剎車缸的壓力。當無信號作用時， 由於壓力噴嘴出口油壓力的作用，使伺服閥擋板靠在回油噴嘴上，此時壓力口的油壓作用在滑閥閥芯上，使剎車口同計量油口直接連通，剎車口壓力同飛行員控制的計量油壓相等，當機輪角速度檢測到滑行速度同基準滑行速度有偏差時，力矩馬達接收到偏差電信號，此時力矩馬達驅動檔板向壓力噴嘴偏轉，使作用在閥芯上端油壓下降，在閥芯下端油壓作用下，閥芯上移，關小計量壓力油口，這將導致控制口壓力降低，控制口壓力降低到某一值時，就有對應的制動壓力。

1）  按液壓放大級數(shù)可分為單級電液伺服閥，兩級電液伺服閥，三級電液伺服閥。
2）  按液壓前置級的結構形式，可分為單噴嘴擋板式，雙噴嘴擋板式，滑閥式，射流管式和偏轉板射流式。
3）  按反饋形式可分為位置反饋式，負載壓力反饋式，負載流量反饋式，電反饋式。
4）  按電機械轉換裝置可分為動鐵式和動圈式。
5）  按輸出量形式分為流量伺服閥和壓力控制伺服閥。
 
2、電液伺服閥結構及工作原理（以雙噴嘴擋板為例）
    雙噴嘴擋板式力反饋二級電液伺服閥由電磁和液壓兩部分組成。電磁部分是永磁式力矩馬達，由yong久磁鐵，導磁體，銜鐵，控制線圈和彈簧管組成。液壓部分是結構對稱的二級液壓放大器，前置級是雙噴嘴擋板閥，功率級是四通滑閥。畫法通過反饋桿與銜鐵擋板組件相連。
    力矩馬達把輸入的電信號（電流）轉換為力矩輸出。無信號時，銜鐵有彈簧管支撐在上下導磁體的中間位置，yong久磁鐵在四個氣隙中產生的極化磁通是相同的力矩馬達無力矩輸出。此時，擋板處于兩個噴嘴的中間位置，噴嘴兩側的壓力相等，滑閥處于中間位置，閥無液壓輸出；若有信號時控制線圈產生磁通，其大小和方向由信號電流決定，磁鐵兩極所受的力不一樣，于是，在磁鐵上產生磁轉矩（如逆時針），使銜鐵繞彈簧管中心逆時針方向偏轉，使擋板向右偏移，噴嘴擋板的右側間隙減小而左側間隙增大，則右側壓力大于左側壓力，從而推動滑閥左移。同時，使反饋桿產生彈性形變，對銜鐵擋板組件產生一個順時針方向的反轉矩。當作用在銜鐵擋板組件上的電磁轉矩、彈簧管反轉矩反饋桿反轉矩等諸力矩達到平衡時，滑閥停止移動，取得一個平衡位置，并有相應的流量輸出。
    滑閥位移，擋板位移，力矩馬達輸出力矩都與輸出的電信號（電流）成比例變化。
 
3、電液伺服閥的常見故障
1）力矩馬達部分
  a.線圈斷線：引起閥不動，無電流。
  b.銜鐵卡住或受到限位：原因是工作氣隙內有雜物，引起閥門不動作。
  c.球頭磨損或脫落：原因是磨損，引起伺服閥性能下降，不穩(wěn)定，頻繁調整。
  d.緊固件松動：原因是振動，固定螺絲松動等，引起零偏增大。
  e.彈簧管疲勞：原因是疲勞，引起系統(tǒng)迅速失效，伺服閥逐漸產生振動，系統(tǒng)震蕩，嚴重的管路也振動。
  f.反饋桿彎曲：疲勞或人為損壞，引起閥不能正常工作，零偏大，控制電流可能到大。
2）噴嘴擋板部分
  a.噴嘴或節(jié)流孔局部或全部堵塞：原因是油液污染。引起頻響下降，分辨降率低，嚴重的引起系統(tǒng)不穩(wěn)定。
  b.濾芯堵塞：原因是油液污染。引起頻響下降，分辨率降低嚴重的引起系統(tǒng)擺動。
3)滑閥放大器部分
  a.刃邊磨損：原因是磨損，引起泄露，流體噪聲大，零偏大，系統(tǒng)不穩(wěn)定。
  b.徑向濾芯磨損：原因是磨損。引起泄露增大，零偏增大，增益下降。
  c.滑閥卡滯：原因是油液污染，滑閥變形。引起波形失真，卡死。
4）其他部分
    密封件老化：壽命已到或油液不符。引起閥內外滲油，可導致伺服閥堵塞。
 
4、電液調節(jié)系統(tǒng)有電液伺服閥故障引起的常見故障
1）油動機拒動
    在機組啟動前做閥門傳動試驗時，有時出現(xiàn)個別油動機不動的現(xiàn)象，在排除控制信號故障的前提下，造成上述現(xiàn)象的主要原因是電液伺服閥卡澀。盡管在機組啟動前已進行油循環(huán)且油質化驗也合格，但由于系統(tǒng)中的各個死角是未知不可能*循環(huán)沖洗，所以一些顆?？赡茉谒欧y動作過程中卡澀伺服閥。
2）汽門突然失控
    在機組運行過程中，有時在控制指令不變的情況下，汽門突然全開或全關，造成上述現(xiàn)象的主要原因是電液伺服閥堵塞。主要是油中的臟物堵塞伺服閥的噴嘴擋板處，造成伺服閥突然向一個方向動作，導致油動機向一個方向運動到極限未知，使汽門失去控制。
3）氣門擺動
    氣門擺動是較常見的故障現(xiàn)象，在排除控制信號故障的前提下，伺服閥工作不穩(wěn)定是主要原因。伺服閥的內漏大，分辨率大和零區(qū)不穩(wěn)定，均可能引起電調系統(tǒng)的擺動。伺服閥的分辨率增大，是伺服閥不能很快響應控制系統(tǒng)的指令，容易引起系統(tǒng)的超調，導致系統(tǒng)在一定范圍內不停調整，造成氣門擺動。伺服閥閥口磨損，不但引起伺服閥泄露增大，而且會引起伺服閥零區(qū)不穩(wěn)定，使伺服閥長期處于調整狀態(tài)，嚴重時會引起氣門擺動。
4）油動機遲緩率大
    造成此現(xiàn)象的原因很多，伺服閥的流量增益低，壓力增益低以及伺服閥濾芯堵塞引起伺服閥分辨率過大等，都可能增大油動機遲緩率。解決辦法是嚴格控制燃燒油質，定期檢查伺服閥。
5）  油動機關不到位
    在控制信號和機械部分沒有問題的前提下，造成油動機關不到位的主要原因為伺服閥的零偏不對。
 
5、運行中抗燃油的維護
    系統(tǒng)的結構設計：汽輪機調速系統(tǒng)的結構對抗燃油的使用壽命有直接的影響，因此，系統(tǒng)設計應考慮以下因素：
1）系統(tǒng)應安全可靠?？谷加蛻捎锚毩⒌墓苈废到y(tǒng)，以免礦物油、水分、等泄露至燃油中造成污染。系統(tǒng)管路中盡量減少死角，以利于沖洗系統(tǒng)。
2）  油箱容量大小適宜，油箱用于儲存系統(tǒng)的全部用油，同時還起著分離空氣和機械雜質的作用。如果油箱容量設計過小，抗燃油在油箱中停留時間短，起不到分離作用，會加速油質劣化，縮短抗燃油的使用壽命。

 液控伺服閥主要是指電液伺服閥,它在接受電氣模擬信號后，相應輸出調制的流量和壓力。它既是電液轉換元件，也是功率放大元件，它能夠將小功率的微弱電氣輸入信號轉換為大功率的液壓能（流量和壓力）輸出。在電液伺服系統(tǒng)中，它將電氣部分與液壓部分連接起來，實現(xiàn)電液信號的轉換與液壓放大。電液伺服閥是電液伺服系統(tǒng)控制的核心。

   典型的伺服閥由永磁力矩馬達、噴嘴、檔板、閥芯、閥套和控制腔組成(見圖)。當輸入線圈通入電流
時，檔板向右移動，使右邊噴嘴的節(jié)流作用加強，流量減少，右側背壓上升；同時使左邊噴嘴節(jié)流作用減小，流量增加，左側背壓下降。閥芯兩端的作用力失去平衡, 閥芯遂向左移動。高壓油從S流向C2，送到負載。負載回油通過 C1流過回油口，進入油箱。閥芯的位移量與力矩馬達的輸入電流成正比，作用在閥芯上的液壓力與彈簧力相平衡，因此在平衡狀態(tài)下力矩馬達的差動電流與閥芯的位移成正比。如果輸入的電流反向，則流量也反向。表中是伺服閥的分類。
伺服閥主要用在電氣液壓伺服系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件（見液壓伺服系統(tǒng)）。在伺服系統(tǒng)中，液壓執(zhí)行機構同電氣及氣動執(zhí)行機構相比，具有快速性好、單位重量輸出功率大、傳動平穩(wěn)、抗干擾能力強等特點。另一方面，在伺服系統(tǒng)中傳遞信號和校正特性時多用電氣元件。因此，現(xiàn)代高性能的伺服系統(tǒng)也都采用電液方式，伺服閥就是這種系統(tǒng)的必需元件

美國穆格MOOG電液伺服閥維護特點

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