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伺服阀功率级主阀(滑阀)的特点

来源:/ 人气: 发表时间:2017-05-09 19:51:41

电液伺服阀中的功率级主阀是靠节流原理进行工作,即借助阀芯与阀体(套)的相对运动改变节流口通流面积的大小,对液体流量或压力进行控制。

滑阀的结构及特点如下。

1)控制边数

根据控制边数的不同,滑阀有单边控制、双边控制和四边控制三种类型(图1)。

单边控制滑阀仅有一个控制边,控制边的开口量x控制了执行器(此处为单杆液压缸)中的压力和流量,从而改变了缸的运动速度和方向。

双边控制滑阀有两个控制边,压力油一路进入单杆液压缸有杆腔,另一路经滑阀控制边x1的开口和无杆腔相通,并经控制边x2的开口流回油箱;当滑阀移动时,x1增大,x2减小,或相反,从而控制液压缸无杆腔的回油阻力,故改变了液压缸的运动速度和方向。

四边控制滑阀有四个控制边,x1和x2是用于控制压力油进入双杆液压缸的左、右腔,x3和x4用于控制左、右腔通向油箱;当滑阀移动时,x3和x4增大,x2和x3减小,或相反,这样控制了进入液压缸左、右腔的油液压力和流量,从而控制了液压缸的运动速度和方向。

 

 

图1   单边、双边和四边控制滑阀

    单边、双边和四边控制滑阀的控制作用相同。单边和双边滑阀用于控制单杆液压缸;四边控制滑阀既可以控制双杆缸,也可以控制单杆缸。

优缺点:四边控制滑阀的控制质量好,双边控制滑阀居中,单边控制滑阀最差。但是,单边滑阀无关键性的轴向尺寸,双边滑阀有一个关键性的轴向尺寸,而四边滑阀有三个关键性的轴向尺寸,所以单边滑阀易于制造、成本较低,而四边滑阀制造困难、成本较高。通常,单边和双边滑阀用于一般控制精度的液压系统,而四边滑阀则用于控制精度及稳定性要求较高的液压系统。

2)通路数、凸肩数与阀口形状

按通路数滑阀有二通、三通和四通等几种。

二通滑阀(单边阀)[见图1(a)]只有一个可变节流口(可变液阻),使用时必须和一个固定节流口配合,才能控制一腔的压力,用来控制差动液压缸。

三通滑阀[见图1(b)]只有一个控制口,故只能用来控制差动液压缸,为实现液压缸反向运动,需在有杆腔设置固定偏压(可由供油压力产生)。

四通滑阀[见图1(c)]有4个控制口,故能控制各种液压执行器。

    阀芯上的凸肩数与阀的通路数、供油及回油密封、控制边的布置等因素有关。二通阀一般为2个凸肩,三通阀为2个或3个凸肩,四通阀为3个或4个凸肩。三凸肩滑阀为最常用的结构形式。凸肩数过多将加大阀的结构复杂程度、长度和摩擦力,影响阀的成本和性能。

滑阀的阀口形状有矩形、圆形等多种形式,矩形阀口又有全周开口和部分开口之分。矩形阀口的开口面积与阀芯位移成正比,具有线性流量增益,故应用较多。

3)零位开口形式

滑阀在零位(平衡位置)时,有正开口、零开口和负开口三种开口形式(图2)。

正开口(又称负重叠)的滑阀,阀芯的凸肩宽度(也称凸肩宽,下同)t小于阀套(体)的阀口宽度h;零开口(又称零重叠)的滑阀,阀芯的凸肩宽度t与阀套(体)的阀口宽度h相等;

负开口(又称正重叠)的滑阀,阀芯的凸肩宽度t大于阀套(体)的阀口宽度h。滑阀的开口形式对其

优缺点:零位附近(零区)的特性具有很大影响,零开口滑阀的特性较好,应用最多,但加工比较困难,价格昂贵。

 

 

图2  滑阀的零位开口形式

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