比例/伺服閥為代表的液壓閥是液壓系統(tǒng)的神經(jīng)元,對于執(zhí)行器的精確控制(如位置、力、速度等)不可或缺。深入了解這類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能特點,有助于控制系統(tǒng)的設(shè)計和優(yōu)化,可使液壓驅(qū)動系統(tǒng)更節(jié)能、更精確、更經(jīng)濟(jì)。 7 u5 M# F- L) O' }" Z. D. Q
在序篇中,通過兩個案例的具體分析,同您分享了在選擇合適的比例/伺服閥之前,需要首先明確選擇哪種控制方式: 位置控制 流量控制 壓力控制 6 }. ~( v `3 Z, v4 M
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位置控制(位置閉環(huán)控制)是其中應(yīng)用最廣泛、最能體現(xiàn)典型/標(biāo)準(zhǔn)選型規(guī)范的。因此本篇中,將分享控制策略確定為位置控制以后,選擇合適的比例/伺服閥的第一步: 確定液壓閥通徑大小及對應(yīng)的規(guī)格。 同開關(guān)閥不同,由于比例/伺服閥芯節(jié)流邊的設(shè)計,對于在同一輸入信號時,同一規(guī)格、同一型號的液壓閥在相同壓差時有不同的流量選項。從另一方面講,在同一輸入信號下,不同規(guī)格的、不同型號的液壓閥在相同壓差下也會有相同的流量。 . d( h; g+ o2 C0 \: v/ n2 |* \: T) c
這對流量選型帶來困難。一般而言,流量選型有幾個原則供參考:
) {+ [ |% x+ _% r( _8 \+ X: G' [. ^ 液壓閥兩側(cè)壓差不是人為決定的,而是由通過閥的流量大小和閥的通流能力共同決定。 8 Y* X/ \- E n8 Z, R
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得出 ∆ 1= (PP *A1- ∆F)/ (A1+A2/ φ2) = (210*20-3600)/ (20+10/φ2) =27 bar,如果選擇2:1面積比閥芯的話,∆ 2=27 bar。 則加在液壓閥上的總壓差為54 bar。再結(jié)合液壓閥壓差流量特性,可見NG16規(guī)格太小。 NG25通徑中的220流量和325流量閥芯適合這個工況。選用220流量閥芯時,閥芯開口為92%,選擇325流量閥芯時,閥芯開口78%。 NG25通徑中的220流量和325流量的壓差流量特性 2 i/ D) [' U0 ?
如果兩種不同公稱流量的閥芯都能滿足,通常選擇流量小一些的閥芯。如上面兩種閥芯220 L/min和350 L/min, 第一種閥芯開口92%可以滿足設(shè)計要求,剩余8%閥芯位移無用。第二種閥芯閥芯開度78%,剩余22%閥芯位移無用。220 L/min閥芯對輸入信號的分辨率更高。 & `9 E9 L6 b0 o
流量大的閥芯在同樣流量下壓力損失小,能量損失低,液壓系統(tǒng)的工作效率更高。 * w* |5 a, c z5 J3 u# l
同一類型液壓閥,小通徑液壓閥響應(yīng)比大通徑要快,在很多應(yīng)用中,使用兩個小通徑液壓閥代替大通徑。比如在冶金 AGC 應(yīng)用中,使用兩個 NG16 伺服閥來代替 NG25 液壓閥。下圖中也是使用兩個 NG6 液壓閥做先導(dǎo)閥來代替 NG10 先導(dǎo)閥,以提高動態(tài)特性。 . L0 x& a' f8 q
綜上,液壓閥規(guī)格和流量的選擇需要根據(jù)實際情況計算確定。
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不好理解?舉個例子,裝修砸墻時,大面積砸墻肯定用大錘。一砸一大片,能提高效率。但是到最后扣縫呢?自然是需要小錘,再上大錘容易把墻面破壞。這最后定位過程中,就如同是砸墻的扣縫,流量過大就容易出現(xiàn)過沖,導(dǎo)致油缸來回振蕩 。 2 t( C; e' r- H3 j% p6 I$ L
后續(xù)文章里,我們將會漸次展開面對各種性能要求,選擇比例/伺服閥的一般性原則和相關(guān)案例。 2 G* K- A5 @9 A/ M' N( D
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