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伺服比例閥閥芯遮蓋類型

在液壓系統中,如果想對執行機構的運動速度進行比例調節,甚至高精度調節時,就需要用到比例閥,或者伺服閥了。所謂比例即是指可以按照百分比控制閥芯的運動,20%,50%,80%等根據需求設定,進而比例地控制輸出流量,執行機構也就可以比例地進行運動。

在比例/伺服閥選型中,有個概念經常被提及,閥芯的遮蓋形式。主閥芯具有正遮蓋,零遮蓋,負遮蓋三種形式。

01正遮蓋

不管是工程機械,還是工業領域,在大多數的情況下,我們所使用的液壓閥都是正遮蓋的。所謂正遮蓋,如下圖所示就很直觀了,閥芯在中位時,其節流邊和閥體之間具有一定的遮擋,這個遮擋也叫死區,這種狀態下油液被隔斷,不能自由流通。當接收到開度指令時,閥芯需要移動一段位移,節流邊慢慢打開貫通兩邊的油道,油液才會輸出。

 

根據不同的設計,正遮蓋量一般在全行程的10%-25%之間。正遮蓋具有一定的安全保護作用,當出現故障停掉控制信號后,閥芯回到中位,可以阻斷油道,停止油液輸出,保持負載停留在原位置,避免出現意外傷害。正遮蓋的閥因為存在死區,因此頻響不會很高。正遮蓋的加工要求不高,加工成本最低。因此市場上用得最多。

02零遮蓋

當對運動控制的精度要求極高,這時候就需要用到零遮蓋。

如下圖所示,在中位時,閥芯和閥體的節流邊是正好對齊的,處于隨時待命狀態,即使是很微小的驅動信號,也可以快速響應,輸出油液。對于響應要求高的液壓閥來說,這是很有必要的。

 

 

伺服閥為了保證非常高的響應速度,基本都是采用零遮蓋的設計。配合力矩馬達,驅動慣性小,可以做到很高的頻響。

但零遮蓋的加工精度要求很高,成本也很高,只有高精度的閥才會設計成零遮蓋。

03負遮蓋

負遮蓋是指閥芯在中位時,和閥體之間的節流邊就已經打開一個小的開口,油液可以流通,但有一定的節流效應。

 

負遮蓋用得較少,往往只有特殊的需求才會用到負遮蓋。比如將負遮蓋運用于壓力控制領域,通過高頻調節打開的節流邊大小來控制輸出油口的壓力??梢詫崿F較高精度的壓力控制。負遮蓋在中位的開度也比較小,一般為全行程的0.5%左右。在使用負遮蓋時,當液壓泵轉動起來,閥的工作口就會輸出油液,需要特別留意做好保護措施。

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