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船舶设备液压故障诊断与维修_电液伺服系统零偏、零漂

船舶设备液压故障诊断与维修_电液伺服系统零偏、零漂

(1)概述

电液伺服阀是现代电液控制系统中的关键部件,它能用于诸如位置控制、速度控制、加速度控制、力控制等各方面,其突出特点是体积小、结构紧凑、功放系数大、直线性好、动态响应好、死区小、精度高,符合高精度伺服控制系统的要求。因此,在舵机自动控制系统中得到了越来越多的应用。

用户选用伺服阀一般希望阀的零漂、零偏小,不灵敏区小,线性度好。但要减小伺服阀的零漂难度相当大,因为伺服阀零漂是伺服阀元件制造精度及使用环境的综合反映。在伺服阀生产调试过程中,经常发生调好的伺服阀在油压、油温都没有变化的情况下,零位又发生了变化。因此,零位很难调。

(2)电液伺服阀工作原理

电液伺服阀由电磁和液压两部分组成,电磁部分将输入电信号转变为阀的运动,液压部分由阀的运动控制油液输出的流量和压力,从而控制系统位置、速度、力等。电液伺服阀的力矩马达与阀芯之间由反馈机构连接,通过反馈机构使伺服阀的电信号与阀芯的运动状态顺利转换,以达到系统自。动精确控制的目的。

(3)电液伺服阀的零漂、零偏

零偏是电液伺服阀的一个重要性能指标。电液伺服阀的零偏一般指实际零点相对坐标原点的偏移,它用使阀处于零点所需输入的电流值相对于额定电流的百分比表示。电液伺服阀的零漂是指工作条件或环境变化所导致的零偏的变化,也用其对额定电流的百分比表示。生产制造中电液伺服阀元件参数的不对称,容易造成电液伺服阀的零偏和零漂。供油压力或油温变化时,也会引起伺服阀零点的变化,称为压力零漂或温度零漂,也用额定电流的百分比来表示。

一般平时所说的零漂是指当供油压力和油温一定时,电液伺服阀零点(输出流量为零的位置)变化,实际上是电液伺服阀死区的变化,用所需控制的电流值相对于额定电流的百分数表示。

(4)电液伺服阀滑阀开口形式

电液伺服阀在零位时有三种开口形式(图E):负开口(正重叠)、零开口(零重叠)、正开口(负重叠)。负开口是阀芯凸肩宽L1大于阀套上方孔宽度L2,有重叠量,即阀芯对阀套方孔的遮盖量为正值;零开口是阀芯凸肩宽L1与阀套上方孔宽度L2相等,其阀芯对阀套方孔的遮盖量为零;正开口是阀芯凸肩宽L1小于阀套上方孔宽度L2,有预开口量,阀芯对阀套方孔的遮盖量为负值。阀开口形式对其特性,特别是零位附近特性有很大的影响。一般认为零开口特性较好,流量增益是线性的,但要做到真正的零开口,加工相当困难。通常情况是接近零开口、阀芯对阀套方孔稍有遮盖量。