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流量傳感卸載回路中的卸載閥也是由彈簧將其壓向大流量位置(左們)。該閥中的固定節(jié)流孔尺寸按設(shè)備的發(fā)動機最佳速度所需流量確定。若發(fā)動機速度超出此最佳范圍,則節(jié)流小孔壓降將增加,從而將卸載閥移位至小流量位置(右位)。因此大流量泵相鄰的元件做成可對最大流量節(jié)流的尺寸,故此回路能耗少、工作平穩(wěn)且成本較低。這種回路的典型應(yīng)用是,限定回路流量達最佳范圍以提高整個系統(tǒng)的性能,或限定機器高速行駛期間的回路壓力。常用于垃圾運載卡車等。
壓力流量傳感卸載回路的卸載閥也是由彈簧壓向大流量位置(左位),無論達到預(yù)定壓力還是流量,都會卸載。設(shè)備在空轉(zhuǎn)或正常工作速度下均可完成高壓工作。此特性減少了不必要的流量,故降低了所需的功率。因為此種回路具有較寬的負載和速度變化范圍,故常用于挖掘設(shè)備。
具有功率綜合的壓力傳感卸載回路,它由兩組略加變化的壓力傳感卸載泵組成,兩組泵由同一原動機驅(qū)動,每臺磁接受另一卸載泵的導(dǎo)控卸載信號。此咱傳感方式稱之為交互傳感,它可使一組泵在高壓下工作而另一級泵大流量下工作。兩只溢流閥可按每個回路特殊的壓力調(diào)整,以使一臺或兩臺泵卸載。此方案減少了功率需求,故可采用小容量價廉原動機。
所示為負載傳感卸載回路。當(dāng)主控閥的控制閥(下腔)無負載傳感信號時,泵的所有流量經(jīng)閥1、閥2排回油箱;當(dāng)給此控制閥施加負載傳感信號時,泵向回路供液;當(dāng)泵的輸出壓力超過負載傳感閥的壓力預(yù)定值時,泵僅向回路提供工作流量,而多余流量經(jīng)閥2的節(jié)流位置(上位)旁通回油箱。帶負載傳感元件的齒輪泵與柱塞泵相比,具有低成本、抗污染能力強及維護要求低的優(yōu)點。
優(yōu)先流量控制
不論泵的轉(zhuǎn)速、工作壓力或支路需要的流量大小,定值一次流量控制閥總可保證設(shè)備工作所需的流量。在圖7所示的這種回路中,泵的輸出流量必須大于或等于一次油路所需流量,二次流量可作它用或回油箱。定值一次流量閥(比例閥)
傳統(tǒng)的電液伺服閥中最典型也最常用的是雙噴嘴擋板式滑閥力反饋伺服閥,它采用力矩馬達作為電-機械轉(zhuǎn)換裝置,雙噴嘴擋板閥為液壓放大元件,力反饋桿與彈簧管構(gòu)成機械反饋。雖然力矩馬達具有固有頻率高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點,但為了限制非線性,力矩馬達銜鐵的輸出位移一般都很小,制造精度要求高,力反饋桿與彈簧管構(gòu)成的機械反饋使得力矩馬達的抗污染性差,價格高。
動圈式力馬達在氣隙中運動時不改變氣隙的長度,具有位移量大的特點,用力馬達直接驅(qū)動滑閥,可以增加閥的抗污染能力。早期的動圈式力馬達伺服閥,由于為了充分利用力馬達的線性,閥芯行程大,對中彈簧的剛度一般較小,而動圈與先導(dǎo)閥芯連接在一起,運動部分質(zhì)量大,致使力馬達的頻率低,響應(yīng)速度慢。隨著電子技術(shù)與傳感器技術(shù)的發(fā)展,通過提高動圈式力馬達的驅(qū)動電流來加大力馬達的輸出力已不再困難,利用先進的位移檢測技術(shù)實現(xiàn)閥芯位置的高精度檢測不僅可行而且經(jīng)濟,因此近年來,數(shù)百赫茲以上高頻響大流量伺服閥幾乎都采用動圈式力馬達結(jié)構(gòu)。本文以日本KYB工業(yè)株式會社生產(chǎn)的MK伺服閥為例,分析動圈式伺服閥的特點及其檢測問題。
2 MK閥及其放大器的特點
MK電液伺服閥是一種全電反饋、二級驅(qū)動、雙位置閉環(huán)的電液伺服閥。它具有高頻響、高精度、抗污染性好、性能穩(wěn)定等特點。與力反饋相比,采用電反饋不僅簡化了伺服閥的結(jié)構(gòu),而且為用電氣參數(shù)來改變閥的特性提供了技術(shù)基礎(chǔ)。
伺服閥由先導(dǎo)閥、主閥和減壓閥等組成。先導(dǎo)級主要有:動圈力馬達、滑閥以及電渦流位移傳感器等組成,電氣部分是完全干式,動圈運動時直接推動閥芯移動,閥芯的位移由嵌入式電渦流位移傳感器檢測反饋到放大器的輸入端形成電氣閉環(huán)。這種直動加電氣反饋的方式,使得其結(jié)構(gòu)特別簡單,大大提高了可靠性。主閥由先導(dǎo)級驅(qū)動,主閥芯與嵌入式差動變壓器位移傳感器的鐵芯相連接,主閥芯的位移由差動變壓器位移傳感器檢測,反饋到放大器的輸入端形成第二級