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威格士伺服閥SM4-20 系列選型手技手冊(cè)
最近更新時(shí)間：2018-5-23
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威格士液控伺服閥是在伺服系統(tǒng)中將電信號(hào)輸入轉(zhuǎn)換為功率較大的壓力或流量壓力信號(hào)輸出的執(zhí)行元件。它是一種電液轉(zhuǎn)換和功率放大元件。伺服閥的靈敏度高，快速性好，能將很小的電信號(hào)（例如10毫安）轉(zhuǎn)換成很大的液壓功率（如幾十匹馬力以上），可以驅(qū)動(dòng)多種類型的負(fù)載。過去人們?cè)褔娮鞕n板閥、射流管或滑閥伺服馬達(dá)等液壓放大裝置都列入伺服閥范圍內(nèi)。20世紀(jì)70年代以來，伺服閥一般僅指電液伺服閥。
威格士伺服閥的原理
典型的伺服閥由永磁力矩馬達(dá)、噴嘴、檔板、閥芯、閥套和控制腔組成(見圖)。當(dāng)輸入線圈通入電流時(shí)，檔板向右移動(dòng)，使右邊噴嘴的節(jié)流作用加強(qiáng)，流量減少，右側(cè)背壓上升；同時(shí)使左邊噴嘴節(jié)流作用減小，流量增加，左側(cè)背壓下降。閥芯兩端的作用力失去平衡, 閥芯遂向左移動(dòng)。高壓油從S流向C2，送到負(fù)載。負(fù)載回油通過 C1流過回油口，進(jìn)入油箱。閥芯的位移量與力矩馬達(dá)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(tài)下力矩馬達(dá)的差動(dòng)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。
伺服閥主要用在電氣液壓伺服系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件（見液壓伺服系統(tǒng)）。在伺服系統(tǒng)中，液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同電氣及氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相比，具有快速性好、單位重量輸出功率大、傳動(dòng)平穩(wěn)、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。另一方面，在伺服系統(tǒng)中傳遞信號(hào)和校正特性時(shí)多用電氣元件。因此，現(xiàn)代高性能的伺服系統(tǒng)也都采用電液方式，伺服閥就是這種系統(tǒng)的必需元件。
伺服閥結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價(jià)高，對(duì)油的質(zhì)量和清潔度要求高。新型的伺服閥正試圖克服這些缺點(diǎn)，例如利用電致伸縮元件的伺服閥，使結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。另一個(gè)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(shù)。利用這一性質(zhì)就可通過電信號(hào)直接控制油流。
威格士伺服閥的應(yīng)用領(lǐng)域
威格士電液伺服閥廣泛地應(yīng)用于電液位置,速度,加速度,力伺服系統(tǒng),以及伺服振動(dòng)發(fā)生器中.它具有體積小,結(jié)構(gòu)緊湊,功率放大系數(shù)高,控制精度高,直線性好,死區(qū)小,靈敏度高,動(dòng)態(tài)性能好以及響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn).參考書目 劉長(zhǎng)年著：《液壓伺服系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)》，科學(xué)出版社，北京，1985。
威格士 SM4-20 (-50 設(shè)計(jì)) 伺服閥提供系統(tǒng)閉環(huán)控制，具有位置精度高、速度曲線可以重復(fù)以及可預(yù)測(cè)的力或力矩的調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。它的典型應(yīng)用包括自動(dòng)輥縫控制(AGC)、軋輥彎曲／軋輥平衡系統(tǒng)、注塑成形系統(tǒng)、測(cè)試和仿真裝置、液壓制動(dòng)
器等。高性能的 SM4-20 (-50 設(shè)計(jì)) 伺服閥提供大范圍的流量輸出，當(dāng) 70 bar (1000 psi )△p時(shí)，額定流量從 3,8 到 76 l/min (1.0到 15 USgpm)。-50 型伺服閥的設(shè)計(jì)zui高供油壓力為 350 bar (5000 psi)。SM4-20 (-50 設(shè)計(jì)) 是兩級(jí)模塊化設(shè)計(jì)的流量控制閥，能夠集成塊或板式安裝。*級(jí)包括一個(gè)雙線圈、四氣隙的對(duì)稱式力矩馬達(dá)，噴嘴擋板先導(dǎo)閥和中心反饋桿。一個(gè)集成式 35μm () 過濾器保護(hù)*級(jí)免受污染。
第二級(jí)采用帶有機(jī)械零位調(diào)整的四通滑閥和閥套結(jié)構(gòu)。閥芯位置通過反饋桿反饋到*級(jí)。SM4-20 (-50 設(shè)計(jì)) 伺服閥與液壓缸、位置傳感器和相應(yīng)的電路組合，便能實(shí)現(xiàn)液壓缸位置的無級(jí)控制，精度達(dá)到 0.025 mm(0.001 inch) 或更高 (取決于選擇的元件、行程長(zhǎng)度和負(fù)載特性)。SM4-20 (-50 設(shè)計(jì)) 伺服閥與液壓伺服馬達(dá)、轉(zhuǎn)速計(jì)和相應(yīng)的電路組合，便能夠?qū)崿F(xiàn)比例流量的無級(jí)控制，在速度／加速度曲線實(shí)時(shí)控制中，可保證閉環(huán)誤差小于每分鐘 1/10 轉(zhuǎn)。SM4-20 (-50 設(shè)計(jì)) 與壓力／力傳感器組合，便能夠?qū)崿F(xiàn)的壓力／力控制，而且系統(tǒng)的穩(wěn)定性*時(shí)可達(dá)到壓力和負(fù)載量程的 1%。SM4-20 (-50 設(shè)計(jì)) 伺服閥的設(shè)計(jì)與威格士的制造技術(shù)相得益彰，將為用戶奉獻(xiàn)*的系統(tǒng)控制。
特征和優(yōu)點(diǎn)
*的寶石反饋球座有效地降低磨損，而在其他伺服閥中，這種磨損能夠?qū)е率チ阄豢刂啤iton* 密封件是標(biāo)準(zhǔn)件。標(biāo)準(zhǔn)油口分布圓、安裝方式和過渡板的可互換性，使得威格士伺服閥成為改進(jìn)現(xiàn)有系統(tǒng)時(shí)高性價(jià)比的選擇。SM4-20 (-50 設(shè)計(jì)) 能夠連接雙過濾器模塊，更有效地保護(hù)先導(dǎo)級(jí)免遭污染。用戶定制的閥芯遮蓋和閥套開口可以滿足特殊用途的流量控制要求。閥芯和閥套采用淬火不銹鋼，減少了磨損和腐蝕。安裝在閥套上的 O-形圈避免閥芯咬合，確保平穩(wěn)工作。SM4-20 (-50設(shè)計(jì)) 的閥體和端蓋采用特制的不銹鋼，工作壓力達(dá) 350 bar (5000psi)。集成式的過濾器有效地保護(hù)*級(jí)不受污染，大大降低了硬件失效的可能性。更高的頻率響應(yīng) (按用戶定制)，能加大系統(tǒng)的帶寬，滿足更高的性能要求。SM4-20 (-50 設(shè)計(jì)) 系列的大范圍流量輸出能力確保用戶得到zui合適的型號(hào)。寶石節(jié)流口大大延長(zhǎng)了閥的壽命。威格士伺服閥的對(duì)稱式力矩馬達(dá)采用雙線圈、雙氣隙和密封式結(jié)構(gòu)，對(duì)輸入信號(hào)有極快的響應(yīng)能力，能夠產(chǎn)生高度的控制曲線
*的寶石反饋球座有效地降低磨
損，而在其他伺服閥中，這種磨損能夠?qū)е率チ阄豢刂?。Viton* 密封件是標(biāo)準(zhǔn)件。標(biāo)準(zhǔn)油口分布圓、安裝方式和過渡板的可互換性，使得威格士伺服閥成為改進(jìn)現(xiàn)有系統(tǒng)時(shí)高性價(jià)比的選擇。SM4-20 (-50 設(shè)計(jì)) 能夠連接雙過濾器模塊，更有效地保護(hù)先導(dǎo)級(jí)免遭污染。用戶定制的閥芯遮蓋和閥套開口可以滿足特殊用途的流量控制要求。閥芯和閥套采用淬火不銹鋼，減少了磨損和腐蝕。安裝在閥套上的 O-形圈避免閥芯咬合，確保平穩(wěn)工作。
SM4-20 (-50 設(shè)計(jì)) 有一個(gè)可選擇的先導(dǎo)壓力油口，它可以用作*級(jí)的附加過濾，也可以用作外部先導(dǎo)壓力口，以消除供油壓力波動(dòng)的影響。在安裝 SM4 之前，利用沖洗閥可以極大的降低系統(tǒng)zui初的污染度。