D664-4003 L05HABF6NSM2-0

D664-4003 L05HABF6NSM2-0伺服閥MOOG GmbH

D664-4003 L05HABF6NSM2-0伺服閥MOOG GmbH

深圳市扎克貿(mào)易有限公司專注歐美工控備件進(jìn)口，公司在國(guó)外設(shè)有獨(dú)立的采購(gòu)渠道,德國(guó)公司直接采購(gòu)。

扎克貿(mào)易邱小秀 

Tell 177 246 14962 (微X同號(hào)）

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電液伺服閥是電液伺服系統(tǒng)中的核心元件。它承擔(dān)著電氣部分和液壓部分的橋梁作用，能將幾毫安的微弱電控信號(hào)轉(zhuǎn)換成幾十馬力以上的液壓功率輸出，驅(qū)動(dòng)各樣的負(fù)載，進(jìn)行位置控制、速度控制和施力控制等。

從圖中可見，在電液伺服控制系統(tǒng)中，輸入指令通過(guò)放大器轉(zhuǎn)換成控制信號(hào)傳遞給電液伺服閥，電液伺服閥將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的液壓功率輸出，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作。反饋傳感器檢測(cè)相應(yīng)反饋信號(hào)并輸入伺服閥放大器與輸入信號(hào)作比較，其差值經(jīng)放大后輸出給電液伺服閥控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)直到輸入信號(hào)與反饋信號(hào)一致為止。可見，電液伺服閥作為一個(gè)可靠的橋梁，將機(jī)動(dòng)靈活的“電子腦”(伺服放大器)與強(qiáng)大有力的軀體(執(zhí)行機(jī)構(gòu))有力地連接起來(lái)。它有機(jī)地結(jié)合了精密機(jī)械、電子技術(shù)和液壓技術(shù)，具有控制精度高、響應(yīng)快、體積小、重量輕、功率放大系數(shù)高和直線性好等優(yōu)點(diǎn)，是用途極為廣泛的軍民結(jié)合的典型高精度液壓自動(dòng)控制元器件。由于電液伺服閥在電液伺服控制系統(tǒng)中起著猶如，’J自臟”的作用，所以在國(guó)內(nèi)外受到特別重視。

電液伺服閥的種類比較多，分類方法也較多，有按輸出液壓模擬量分的；也有按級(jí)數(shù)分的。根據(jù)輸出液壓模擬量基本分為電液流量伺服閥和電液壓力伺服閥兩大類。簡(jiǎn)稱為“流量伺服閥”和“壓力伺服閥”。而按級(jí)數(shù)可分為單級(jí)伺服閥、兩級(jí)伺服閥、三級(jí)伺服閥。

目前國(guó)內(nèi)伺服閥中使用較多的為兩級(jí)伺服閥，其中前置級(jí)為噴嘴擋板式的噴嘴擋板伺服閥與前置級(jí)為射流管式的射流管伺服閥使用普遍。然而噴嘴擋板伺服閥由于其抗污染性較差，正逐漸被射流管伺服閥替代。射流管伺服閥具有抗污染性能好、高可靠性、高分辨率等特點(diǎn)，在國(guó)外的軍用領(lǐng)域及可靠性要求較高的民航、發(fā)電場(chǎng)合使用非常廣泛。但由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工難度高、性能不易預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)制造困難且國(guó)外一直進(jìn)行技術(shù)封鎖等原因，國(guó)內(nèi)發(fā)展比較緩慢。

• 射流管伺服閥原理

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射流管電液伺服閥是力反饋兩級(jí)流量控制閥，其結(jié)構(gòu)原理見圖2.1。力矩馬達(dá)采用永磁結(jié)構(gòu)，彈簧管支承著銜鐵射流管組件，并使馬達(dá)與液壓部分隔離，所以力矩馬達(dá)是干式的。前置級(jí)為射流放大器，它由射流管與接受器組成。當(dāng)馬達(dá)線圈輸入控制電流，在銜鐵上生成的控制磁通與永磁磁通相互作用，于是銜鐵上產(chǎn)生一個(gè)力矩，促使銜鐵、彈簧管、噴嘴組件偏轉(zhuǎn)一個(gè)正比于力矩的小角度。經(jīng)過(guò)噴嘴高速射流的偏轉(zhuǎn)，使得接受器一腔壓力升高，另一腔壓力降低，連接這兩腔的閥芯兩端形成壓差，閥芯運(yùn)動(dòng)直到反饋組件產(chǎn)生的力矩與馬達(dá)力矩相平衡，使噴嘴又回到兩接受器的中間位置為止。這樣閥芯的位移與控制電流的大小成正比，閥的輸出流量就比例于控制電流了^[1]。

圖2.1CSDY型伺服閥結(jié)構(gòu)原理圖

• 射流管伺服閥特性

3.1　抗污染性

射流管伺服閥是靠射流噴嘴噴射工作液，將壓力能變成動(dòng)能，控制兩個(gè)接受孔獲得能量的比例來(lái)進(jìn)行力的控制。這種方式的閥射流噴嘴大，由污粒等工作液中雜物引起的危害小，抗污染能力強(qiáng)。且射流管式液壓放大器的壓力效率及容積效率高，一般為70%以上，有時(shí)也可達(dá)到90%以上的高效率，輸出控制力(滑閥驅(qū)動(dòng)力)大，提高了抗污染能力。其次由于射流管式先導(dǎo)級(jí)比噴嘴擋板式的控制力大，所以射流管式伺服閥閥芯的直徑和行程，比噴嘴擋板式的大而長(zhǎng)，故其驅(qū)動(dòng)力也越大，即使有一點(diǎn)雜物和污粒，滑閥級(jí)也能順利工作，進(jìn)一步提高了抗污染能力。自動(dòng)化程度越高的系統(tǒng)對(duì)其關(guān)鍵控制元件的可靠性要求也高。*，油液的污染度始終是液壓控制系統(tǒng)的致命傷。MOOG公司的(伺服射流管)先導(dǎo)控制技術(shù)在這一方面取得了可喜進(jìn)展^[2]。在保證先導(dǎo)閥的控制流量，控制功率及響應(yīng)頻率不變甚至更優(yōu)的前提下，servojet(伺服射流管)內(nèi)部的關(guān)鍵間隙尺寸與傳統(tǒng)的噴嘴擋板閥相比幾乎提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)，這使得servojet(伺服射流管)伺服閥的整體可靠性有了*提高。目前在礦山機(jī)械行業(yè)，servojet(伺服射流管)伺服閥已經(jīng)開始全面取代傳統(tǒng)的MFB雙噴嘴擋板機(jī)機(jī)械反饋式電液伺服閥。

3.2　可靠性

由于射流管是在噴嘴的下游進(jìn)行力控制，當(dāng)噴嘴被雜物*堵死時(shí)，因兩個(gè)接受孔均無(wú)能量輸入，滑閥閥芯的兩端面也沒有油壓的作用，反饋彈簧的彎曲變形力會(huì)使閥芯回到零位上，伺服閥可避免過(guò)大的流量輸出，具有“失效對(duì)中”能力，并不會(huì)發(fā)生所謂的“滿舵”現(xiàn)象。另外其先導(dǎo)級(jí)在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生磨蝕，與噴嘴擋板式比較，其磨蝕的產(chǎn)生與性能變化的程度低于噴嘴擋板閥，其接受器的尖邊即使經(jīng)高壓油*沖刷凹陷下去，但仍有分水嶺的作用，只要其與噴嘴的距離不大于噴嘴直徑的3.5倍，對(duì)伺服閥性能的影響非常小。射流管式伺服閥的力矩馬達(dá)零件全部采用壓配及焊接結(jié)合成一體，并經(jīng)嚴(yán)格的時(shí)效處理消除內(nèi)應(yīng)力，結(jié)構(gòu)牢固穩(wěn)定，零位漂移小，更能承受強(qiáng)沖擊及振動(dòng)。根據(jù)上述，說(shuō)明其具有較高得穩(wěn)定性、可靠性。高于雙噴嘴擋板閥^[3]。

3.3　使用壽命

射流管閥的使用壽命按一般標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為5000h或107次，實(shí)際壽命統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)較少。國(guó)外有1971年統(tǒng)計(jì)的波音公司對(duì)9000臺(tái)ABEX410伺服閥7年時(shí)間追蹤調(diào)查，其結(jié)果詳見表3.1

表3.1  410射流管伺服閥實(shí)際使用情況

　注:84個(gè)故障中，83個(gè)因密封圈年久老化漏油所致，而閥性能良好。

根據(jù)此表射流管伺服閥的平均檢測(cè)時(shí)間為35700h，平均故障間隔時(shí)間為115000h。而在工業(yè)使用場(chǎng)合，像飛機(jī)上那樣準(zhǔn)確記錄的不多，不過(guò)也有在汽輪機(jī)調(diào)速器上使用的射流管伺服閥，在8年間*運(yùn)行時(shí)間約63000h，并有在繼續(xù)使用的例子^[4]。

• 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)況

4.1 國(guó)外射流管伺服閥發(fā)展

在二戰(zhàn)前夕，隨著各國(guó)工業(yè)技術(shù)發(fā)展的需要，液壓控制技術(shù)出現(xiàn)了突飛猛進(jìn)地發(fā)展，射流管電液伺服閥原理及噴嘴擋板電液伺服閥原理均是當(dāng)時(shí)發(fā)明的。

到二戰(zhàn)末期，隨著控制理論的成熟及軍事應(yīng)用的需要，伺服閥的研制和發(fā)展取得了巨大成就。1953年至1955年間，發(fā)明了機(jī)械反饋式兩級(jí)電液伺服閥及雙噴嘴兩級(jí)電液伺服閥；1957年發(fā)明了射流管兩級(jí)電液伺服閥^[5]。

射流管電液伺服閥是美國(guó)五十年代末，由當(dāng)時(shí)的Abex公司根據(jù)在低壓自控系統(tǒng)中*使用射流管的經(jīng)驗(yàn)研制生產(chǎn)而來(lái)的，由于當(dāng)時(shí)的射流管技術(shù)在高壓上還存在一些問(wèn)題，且主要靠試驗(yàn)摸索，某些性能還不如當(dāng)時(shí)的美國(guó)Moog公司生產(chǎn)的噴嘴擋板電液伺服閥，所以在推廣使用方面進(jìn)展較慢。直到六十年代，在解決了技術(shù)關(guān)鍵，提高了產(chǎn)品性能后，尤其在美國(guó)的軍用飛機(jī)和民航客機(jī)以及各發(fā)電設(shè)備使用后，才迅速發(fā)展成為世界上電液伺服閥三大產(chǎn)品之一，其主要型號(hào)為Abex400系列等。從國(guó)外發(fā)表的文獻(xiàn)上可得，到1971年8月，世界上的上百家民航公司就使用了9000個(gè)以上的Abex41O伺服閥，其民航主要使用對(duì)象如下表1

在軍用飛機(jī)上Abex射流管伺服閥的使用情況不得而知，但曾在越南戰(zhàn)場(chǎng)被打下的F-4鬼怪式戰(zhàn)斗機(jī)上發(fā)現(xiàn)過(guò)Abex410型射流管伺服閥^[6]。

Abex公司并入Parker公司后，其射流管伺服閥型號(hào)改為Parker400系列，廣泛應(yīng)用于航空領(lǐng)域，在近幾年的航空展上，均能在Parker公司的展臺(tái)上看到射流管伺服閥的身影。目前能了解到得主要應(yīng)用場(chǎng)合如表2。

日本從七十年代開始重視射流管電液伺服閥的研制生產(chǎn)，為了給制造Abex射流管伺服閥創(chuàng)造條件，還曾大量購(gòu)進(jìn)Abex的射流管伺服閥并低價(jià)使用，以便取得用戶的信任后投入生產(chǎn)。不久，日本的島津公司就成為Abex公司射流管伺服閥的主要生產(chǎn)商之一。世界上大的伺服閥生產(chǎn)商美國(guó)Moog公司在六十年代前一直生產(chǎn)噴嘴擋板伺服閥。

從七十年代起，為了進(jìn)一步提高電液伺服閥的穩(wěn)定可靠性和壽命，研制了自己的射流管伺服閥產(chǎn)品，其主要型號(hào)為:208A、2llA、214、215A、218、225A、225B、231、240、242、261等。由于該產(chǎn)品屬，并未對(duì)國(guó)內(nèi)推廣，對(duì)產(chǎn)品使用場(chǎng)合了解不多。

而MTS、HONEYWELL等公司的射流管式電液伺服閥亦已廣泛應(yīng)用于航空、航天等領(lǐng)域，由于保密的原因，相關(guān)情況了解不多，只是從近解密的美國(guó)空軍的電液伺服閥和電液伺服機(jī)構(gòu)的研究報(bào)告及進(jìn)口的國(guó)外發(fā)動(dòng)機(jī)上了解其應(yīng)用情況。

在歐洲目前了解到的生產(chǎn)射流管伺服閥的公司為IN-LHC公司，生產(chǎn)射流管伺服閥的規(guī)格型號(hào)特別多，廣泛運(yùn)用于航空、航天及工業(yè)場(chǎng)合。其用于航空?qǐng)龊系那闆r如表3。

此外俄羅斯也研制了自己的射流管伺服閥，并在其研制的射流管式伺服閥閥芯兩端設(shè)計(jì)了雙冗余位置傳感器，用來(lái)檢測(cè)閥芯位置。一旦出現(xiàn)故障信號(hào)可立即切換備用伺服閥，大大提高了系統(tǒng)的可靠性，此種兩余度技術(shù)已廣泛的應(yīng)用于該國(guó)蘇-27飛機(jī)、運(yùn)載火箭各航空航天行業(yè)。

4．2 國(guó)流管伺服閥發(fā)展

國(guó)內(nèi)電液伺服閥的發(fā)展起始于五十年代末，當(dāng)時(shí)北京機(jī)床研究所曾研制過(guò)以日本精密株式會(huì)社的3F伺服閥為原型的噴嘴擋板電液伺服閥，后因故停產(chǎn)。六十年代初，當(dāng)時(shí)的七機(jī)部(航天部)根據(jù)得到的美國(guó)未爆炸上的伺服閥，研制了噴嘴擋板電液伺服閥并應(yīng)用到火箭和的控制系統(tǒng)中。目前噴嘴擋板電液伺服閥在國(guó)內(nèi)軍民品市場(chǎng)的應(yīng)用比較廣泛，研制生產(chǎn)的單位亦較多。主要為:中航工業(yè)第六〇九研究所、中航工業(yè)第六一八研究所、航天十八所、航天八一二所、陜西秦峰液壓有限責(zé)任公司、北京機(jī)床所精密機(jī)電有限公司等^[7]。

國(guó)流管電液伺服閥的研制起始于六十年代末，由當(dāng)時(shí)三機(jī)部(航空部)長(zhǎng)春一一三廠等單位聯(lián)合研制，并研制出一臺(tái)樣機(jī)，后因種種原因停產(chǎn)。中航工業(yè)第六〇九研究所是目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)電液伺服閥產(chǎn)量大的企業(yè)，當(dāng)時(shí)在確定該企業(yè)伺服閥的發(fā)展方向時(shí)，曾對(duì)射流管電液伺服閥和噴嘴擋板電液伺服閥的特點(diǎn)作了分析。認(rèn)為:噴嘴擋板電液伺服閥具有性能優(yōu)良、線性好、零漂小等優(yōu)點(diǎn)，雖有噴擋間隙小易堵塞等缺點(diǎn)，但可以通過(guò)提高系統(tǒng)過(guò)濾精度等方法來(lái)解決。而射流管電液伺服閥雖有抗污染能力強(qiáng)、失效對(duì)中等優(yōu)點(diǎn)，但在工藝上存在一定難點(diǎn)，故當(dāng)時(shí)重點(diǎn)的發(fā)展目標(biāo)為噴嘴擋板電液伺服閥。其余的航空航天領(lǐng)域生產(chǎn)伺服閥的企業(yè)，基于同樣的考慮，生產(chǎn)的伺服閥也均為噴嘴擋板電液伺服閥^[8]。