美國(guó)穆格MOOG比例閥原理和結(jié)構(gòu)

 穆格MOOG電液比例閥簡(jiǎn)稱(chēng)比例閥。普通液壓閥只能通過(guò)預(yù)調(diào)的方式對(duì)液流的壓力、流量進(jìn)行定值控制。但是當(dāng)設(shè)備機(jī)構(gòu)在工作過(guò)程中要求對(duì)液壓系統(tǒng)的壓力、流量參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)或連續(xù)控制，例如.要求工作臺(tái)在工作進(jìn)給時(shí)按慢、快、慢連續(xù)變化的速度實(shí)現(xiàn)進(jìn)給，或按一定精度模擬某個(gè)*控制曲線實(shí)現(xiàn)旅力控制.普通液壓閥則實(shí)現(xiàn)不了。這時(shí)可以用電液比例閥對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制。

穆格MOOG比例閥的工作原理

穆格MOOG電液比例閥是一種按輸入的電信號(hào)連續(xù)地、按比例地控制液壓系統(tǒng)的液流方向、流量和壓力的閥類(lèi)。它山電-機(jī)械比例轉(zhuǎn)換裝置和液壓控制閥本體兩大部分構(gòu)成.前者將輸入的電信號(hào)連續(xù)地按比例地轉(zhuǎn)換為機(jī)械力和位移輸出，后者在接受這種機(jī)械力和位移之后、按比例連續(xù)地輸出壓力和流量.
穆格MOOG電液比例閥的發(fā)展主要有兩個(gè)途徑一是用比例電磁鐵取代傳統(tǒng)液壓閥的手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置或取代普通電磁鐵發(fā)展起來(lái)的;二是由電液伺服閥簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低精度發(fā)展起來(lái)的。下面介紹的比例閥均指前者，它是當(dāng)今比例閥的主流。與普通液壓閥可以互換。

比例電磁鐵是直流電磁鐵，但它與普通直流電磁鐵不同。普通直流電磁鐵的銜鐵只有吸合和斷開(kāi)兩個(gè)工作位置，并且在吸合時(shí)磁路中幾乎沒(méi)有氣隙.而比例電磁鐵要求吸合力或位移與給定電流成比例。

穆格MOOG比例閥用于模擬控制，是介于普通開(kāi)關(guān)控制與伺服控制之間的控制方式，它也特別適合于設(shè)備的革新或改造。使設(shè)備自動(dòng)化控制水平大為提高。其在現(xiàn)代液雌系統(tǒng)中占比例很大口與普通液壓閥相比.比例閥的優(yōu)點(diǎn)是

①能簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制。

②能連續(xù)地、按比例地控制液壓系統(tǒng)的壓力和流量。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置、速度和力的連續(xù)控制，并能防止或減小壓力、速度變換時(shí)的沖擊。

③油路簡(jiǎn)化，元件數(shù)量少。

穆格MOOG比例閥適用于既要求能連續(xù)控制脹力、流量.和方向.而又不需要很I的控制精度的場(chǎng)合。

穆格MOOG比例閥也分為壓力閥、流量閥和方向閥幾大類(lèi)。近來(lái)又出現(xiàn)了功能復(fù)合化的趨勢(shì)。

閥對(duì)流量的控制可以分為兩種：

一種是開(kāi)關(guān)控制：要么全開(kāi)、要么全關(guān)，流量要么zui大、要么zui小，沒(méi)有中間狀態(tài)，如普通的電磁直通閥、電磁換向閥、電液換向閥。

另一種是連續(xù)控制：閥口可以根據(jù)需要打開(kāi)任意一個(gè)開(kāi)度，由此控制通過(guò)流量的大小，這類(lèi)閥有手動(dòng)控制的，如節(jié)流閥，也有電控的，如比例閥、伺服閥。

所以使用比例閥或伺服閥的目的就是：以電控方式實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的節(jié)流控制（當(dāng)然經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)上的改動(dòng)也可實(shí)現(xiàn)壓力控制等），既然是節(jié)流控制，就必然有能量損失，伺服閥和其它閥不同的是，它的能量損失更大一些，因?yàn)樗枰欢ǖ牧髁縼?lái)維持前置級(jí)控制油路的工作。

滑閥結(jié)構(gòu)

伺服閥的主閥一般來(lái)說(shuō)和換向閥一樣是滑閥結(jié)構(gòu)，只不過(guò)閥芯的換向不是靠電磁鐵來(lái)推動(dòng)，而是靠前置級(jí)閥輸出的液壓力來(lái)推動(dòng)，這一點(diǎn)和電液換向閥比較相似，只不過(guò)電液換向閥的前置級(jí)閥是電磁換向閥，而伺服閥的前置級(jí)閥是動(dòng)態(tài)特性比較好的噴嘴擋板閥或射流管閥。

也就是說(shuō)，伺服閥的主閥是靠前置級(jí)閥的輸出壓力來(lái)控制的，而前置級(jí)閥的壓力則來(lái)自于伺服閥的入口p，假如p口的壓力不足，前置級(jí)閥就不能輸出足夠的壓力來(lái)推動(dòng)主閥芯動(dòng)作。

而我們知道，當(dāng)負(fù)載為零的時(shí)候，如果四通滑閥*打開(kāi)，p口壓力=t口壓力+閥口壓力損失（忽略油路上的其它壓力損失），如果閥口壓力損失很小，t口壓力又為零，那么p口的壓力就不足以供給前置級(jí)閥來(lái)推動(dòng)主閥芯，整個(gè)伺服閥就失效了。所以伺服閥的閥口做得偏小，即使在閥口全開(kāi)的情況下，也要有一定的壓力損失，來(lái)維持前置級(jí)閥的正常工作。

伺服閥其實(shí)缺點(diǎn)極多：能耗浪費(fèi)大、容易出故障、抗污染能力差、價(jià)格昂貴等等等等，好處只有一個(gè)：動(dòng)態(tài)性能是所有液壓閥中zui高的。就憑著這一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，在很多對(duì)動(dòng)態(tài)特性要求高的場(chǎng)合不得不使用伺服閥，如飛機(jī)火箭的舵機(jī)控制、汽輪機(jī)調(diào)速等等。動(dòng)態(tài)要求低一點(diǎn)的，基本上都是比例閥的天下了。

一般說(shuō)來(lái)，好像伺服系統(tǒng)都是閉環(huán)控制，比例閥多用于開(kāi)環(huán)控制；其次比例閥類(lèi)型要多，有比例壓力、流量控制閥等，控制比伺服要靈活一些。從他們內(nèi)部結(jié)構(gòu)看，伺服閥多是零遮蓋，比例閥則有一定的死區(qū)，控制精度要低，響應(yīng)要慢。但從發(fā)展趨勢(shì)看，特別在比例方向流量控制閥和伺服閥方面，兩者性能差別逐漸在縮小，另外比例閥的成本比伺服閥要低許多，抗污染能力也強(qiáng)！

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