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美國MOOG穆格伺服閥工作原理
點擊次數：2815 發布時間：2012-3-29
美國MOOG穆格伺服閥工作原理
美國MOOG穆格伺服閥主要用在電氣液壓伺服系統中作為執行元件（見液壓伺服系統）。在伺服系統中，液壓執行機構同電氣及氣動執行機構相比，具有快速性好、單位重量輸出功率大、傳動平穩、抗干擾能力強等特點。另一方面，在伺服系統中傳遞信號和校正特性時多用電氣元件。因此，現代高性能的伺服系統也都采用電液方式，伺服閥就是這種系統的必需元件。 伺服閥結構比較復雜，造價高，對油的質量和清潔度要求高。新型的伺服閥正試圖克服這些缺點，例如利用電致伸縮元件的伺服閥，使結構大為簡化。另一個方向是研制特殊的工作油（如電氣粘性油）。這種工作油能在電磁的作用下改變粘性系數。利用這一性質就可通過電信號直接控制油流。
美國MOOG穆格伺服閥由永磁力矩馬達、噴嘴、檔板、閥芯、閥套和控制腔組成（見圖）。當輸入線圈通入電流 時，檔板向右移動，使右邊噴嘴的節流作用加強，流量減少，右側背壓上升；同時使左邊噴嘴節流作用減小，流量增加，左側背壓下降。閥芯兩端的作用力失去平衡, 閥芯遂向左移動。高壓油從S流向C2，送到負載。負載回油通過 C1流過回油口，進入油箱。閥芯的位移量與力矩馬達的輸入電流成正比，作用在閥芯上的液壓力與彈簧力相平衡，因此在平衡狀態下力矩馬達的差動電流與閥芯的位移成正比。如果輸入的電流反向，則流量也反向。表中是伺服閥的分類。
美國MOOG穆格伺服閥的分類：
1） 按液壓放大級數可分為單級電液伺服閥，兩級電液伺服閥，三級電液伺服閥。
2） 按液壓前置級的結構形式，可分為單噴嘴擋板式，雙噴嘴擋板式，滑閥式，射流管式和偏轉板射流式。
3） 按反饋形式可分為位置反饋式，負載壓力反饋式，負載流量反饋式，電反饋式。
4） 按電機械轉換裝置可分為動鐵式和動圈式。
5） 按輸出量形式分為流量伺服閥和壓力控制伺服閥。
美國MOOG穆格伺服閥結構及工作原理：（以雙噴嘴擋板為例）
雙噴嘴擋板式力反饋二級電液伺服閥由電磁和液壓兩部分組成。電磁部分是永磁式力矩馬達，由*磁鐵，導磁體，銜鐵，控制線圈和彈簧管組成。液壓部分是結構對稱的二級液壓放大器，前置級是雙噴嘴擋板閥，功率級是四通滑閥。畫法通過反饋桿與銜鐵擋板組件相連。
力矩馬達把輸入的電信號（電流）轉換為力矩輸出。無信號時，銜鐵有彈簧管支撐在上下導磁體的中間位置，*磁鐵在四個氣隙中產生的極化磁通是相同的力矩馬達無力矩輸出。此時，擋板處于兩個噴嘴的中間位置，噴嘴兩側的壓力相等，滑閥處于中間位置，閥無液壓輸出；若有信號時控制線圈產生磁通，其大小和方向由信號電流決定，磁鐵兩極所受的力不一樣，于是，在磁鐵上產生磁轉矩（如逆時針），使銜鐵繞彈簧管中心逆時針方向偏轉，使擋板向右偏移，噴嘴擋板的右側間隙減小而左側間隙增大，則右側壓力大于左側壓力，從而推動滑閥左移。同時，使反饋桿產生彈性形變，對銜鐵擋板組件產生一個順時針方向的反轉矩。當作用在銜鐵擋板組件上的電磁轉矩、彈簧管反轉矩反饋桿反轉矩等諸力矩達到平衡時，滑閥停止移動，取得一個平衡位置，并有相應的流量輸出。
滑閥位移，擋板位移，力矩馬達輸出力矩都與輸出的電信號（電流）成比例變化。
美國MOOG穆格伺服閥的常見故障
1）力矩馬達部分
a.線圈斷線：引起閥不動，無電流。
b.銜鐵卡住或受到限位：原因是工作氣隙內有雜物，引起閥門不動作。
c.球頭磨損或脫落：原因是磨損，引起伺服閥性能下降，不穩定，頻繁調整。
d.緊固件松動：原因是振動，固定螺絲松動等，引起零偏增大。
e.彈簧管疲勞：原因是疲勞，引起系統迅速失效，伺服閥逐漸產生振動，系統震蕩，嚴重的管路也振動。
f.反饋桿彎曲：疲勞或人為損壞，引起閥不能正常工作，零偏大，控制電流可能到zui大。
2）噴嘴擋板部分
a.噴嘴或節流孔局部或全部堵塞：原因是油液污染。引起頻響下降，分辨降率低，嚴重的引起系統不穩定。
b.濾芯堵塞：原因是油液污染。引起頻響下降，分辨率降低嚴重的引起系統擺動。
3）滑閥放大器部分
a.刃邊磨損：原因是磨損，引起泄露，流體噪聲大，零偏大，系統不穩定。
b.徑向濾芯磨損：原因是磨損。引起泄露增大，零偏增大，增益下降。
c.滑閥卡滯：原因是油液污染，滑閥變形。引起波形失真，卡死。
美國MOOG穆格電液伺服閥是將電量轉變成液壓輸出量的電液轉換元件，出現於1940年。到50年代，這種元件的結構趨於成熟。隨著電子技術和計算機技術的發展，電液伺服系統的性能得到顯著改善，大大優於其他的液壓伺服系統，因而得到廣泛應用。電液伺服閥的內部結構可分滑閥位置反饋、載荷壓力反饋和載荷流量反饋；閥的級數可分單級、雙級和多級。在電液伺服閥中，將電信號轉變為旋轉或直線運動的部件稱為力矩馬達或力馬達。力矩馬達浸泡在油液中的稱為濕式，不浸泡在油液中的稱為乾式。其中以滑閥位置反饋、兩級乾式電液伺服閥應用zui廣。電液伺服閥的工作原理是力矩馬達在線圈中通入電流后產生扭矩，使彈簧管上的擋板在兩噴嘴間移動，移動的距離和方向隨電流的大小和方向而變化。例如擋板向右移近噴嘴時，就在主閥芯兩端面上產生壓力差推動主閥芯左移，使壓力油口P S與載荷1口相通，回油口與載荷 2口相通。主閥芯左移的同時通過反饋桿對力矩馬達產生的力矩和擋板的位移進行負反饋。因此，主閥芯的位移量就能地隨著電流的大小和方向而變化，從而控制通向液壓執行元件的流量和壓力。
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密封件老化：壽命已到或油液不符。引起閥內外滲油，可導致伺服閥堵塞。
建議今后應定期對伺服閥進行更換并送到機構進行必要的檢測和校驗，以防止因伺服閥故障而導致閥門擺動及負荷波形等不安全因素的發生；其次應對液壓油進行定期檢測，定期濾油，以保證機組安全穩定運行。美國MOOG穆格伺服閥工作原理