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技術(shù)文章

FESTO比例閥結(jié)構(gòu)原理及故障排錯

點擊次數(shù)：1347 發(fā)布時間：2010-11-23

FESTO比例閥故障排錯：用戶反映某鋼廠步進爐液壓站使用的二通比例伺服插裝閥（帶二級反饋）工作時出現(xiàn)顫動，并導(dǎo)致油缸一處液壓軟管接頭爆裂。經(jīng)過現(xiàn)場觀察了解，發(fā)現(xiàn)比例閥工作出現(xiàn)顫動現(xiàn)象的時刻只在油缸工作于下降時段的某個位置點。顫動發(fā)生時移動橫梁產(chǎn)生劇烈振動，由于軟管接頭設(shè)計余量太小，經(jīng)不起振動而爆裂。
   大致可以判斷故障產(chǎn)生的根本原因在于系統(tǒng)設(shè)計有不穩(wěn)定因數(shù)，因為不論是否帶集成放大器的插裝流量閥都容易出現(xiàn)不穩(wěn)定故障，這說明比例閥電子驅(qū)動部件不是故障現(xiàn)象的主導(dǎo)因數(shù)，雖然比例伺服插裝閥（帶二級反饋）在閉環(huán)控制類比例閥的電子驅(qū)動器生產(chǎn)調(diào)試過程中，喜歡將閉環(huán)系統(tǒng)Kv值調(diào)整偏高，但還不至于會引起系統(tǒng)自激振蕩等不穩(wěn)定現(xiàn)象。
    在這個案例中FESTO比例閥在工作中由外部激發(fā)產(chǎn)生振蕩后不能迅速收斂穩(wěn)定，繼續(xù)持續(xù)振蕩。從而推測插裝式比例流量閥結(jié)構(gòu)設(shè)計中也有可能不穩(wěn)定因數(shù)。而且多數(shù)案例表現(xiàn)為新閥不出現(xiàn)故障，在使用一段時間后故障漸漸頻繁發(fā)生?？赡苁鞘褂靡欢螘r間閥芯經(jīng)過磨合后，閥芯運動阻尼變小，使閉環(huán)系統(tǒng)處于穩(wěn)定臨界狀態(tài)。一旦有外部激發(fā)條件，系統(tǒng)便失去穩(wěn)定。
    基于上述現(xiàn)象分析，現(xiàn)場故障處理只有從消除外部激發(fā)振蕩的條件做工作。電子驅(qū)動器的電源不穩(wěn)定或功率不足，指令信號的階越?jīng)_擊或干擾信號都容易激發(fā)振蕩。對于使用歐板放大器的情況，可使用放大器的斜波功能，通過調(diào)節(jié)斜波時間可以緩沖階越和干擾信號的沖擊。對于使用集成放大器的情況，只有要求用戶發(fā)出的指令信號作緩變處理或在控制線路中增加濾波器起到緩沖作用。在鋼廠的現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)中，我們使用了一個47uF/25V電容并聯(lián)在指令信號線路中起到濾波器功能。后沒有觀察到振蕩現(xiàn)象。
   但是在指令信號線路中并聯(lián)電容濾波,雖然表面上解決了振蕩現(xiàn)象,但同時也存在隱患: 當指令信號為零時,電容放電從而使放大器的指令信號不為零,造成系統(tǒng)響應(yīng)滯后

FESTO比例閥從結(jié)構(gòu)上看相當于四個入口主動電磁閥拼合在一起，每個通路上的電磁閥體部分與入口主動電磁閥的閥體*一樣。
仔細觀察每個通道的電磁閥，中間有一個帶紅色火漆的內(nèi)六角螺釘，紅色火漆是出廠前校正好的，不能動，閥體后邊四角有四個內(nèi)六角的螺釘，拆掉四角的四個螺釘，小心地取下電磁閥體，閥體內(nèi)是一個較大的空腔，空腔里是彈簧，彈簧上壓著圓柱狀的磁芯，把這些部分放到一邊，主體部分拆開的部位上是一個細小透明的膜片，這個膜片起密封作用，膜片下邊是寶石球座，寶石球座有一個凹槽，倒扣在寶石球上，寶石球落在閥座上，閥座中心有略比寶石球直徑小的垂直小孔，孔里是一根非常細小的彈簧，寶石球落下去正好堵住閥座，關(guān)閉這個通道，但是拆開時寶石球被下邊的彈簧頂著，離開閥座。其他的三個通道也一樣拆開，剩下一個立方體，仔細觀察不難發(fā)現(xiàn)，這個立方體實際上相當于一個五通閥，連成一體的四個閥座中間的豎直小孔直通四元比例閥的出口，每個閥座上的豎直小孔上方又有一個水平的直通四個入口的孔。
FESTO比例閥工作原理:比例閥有四個通道由程序控制依次通電，*個電磁閥通電時，其余三個電磁閥斷電，電磁閥線圈產(chǎn)生磁場，將磁芯吸回閥的空腔，寶石球在小孔中的彈簧的作用下離開閥座，此通道處于打開的狀態(tài)，此時從真空脫氣機過來的流動相進入比例閥的*個入口，流經(jīng)閥座上水平的小孔，進入閥座中間豎直的小孔。第二個通道通電時，其余三個通道斷電，斷電通道的磁芯失去電磁場的磁力吸引，被彈簧壓向下邊的透明密封膜片，推動寶石球座將寶石球壓向閥座，寶石球落到閥上以后，正好將閥座上的小孔堵死，此通道處于關(guān)閉的狀態(tài)。工作時四個電磁閥根據(jù)控制程序依次通電，完成一個周期，在一個周期內(nèi)，四個通道里的單向閥依次被打開，各通道里的流動相在泵的作用下依次通過四元比例閥，分段進入泵前的管路，而FESTO比例閥通過一個周期內(nèi)每個電磁閥通電時間的長短來控制每個通道開關(guān)時間的長短，進而控制每個通道里液體流量的比例。

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FESTO比例閥常用型號：164315 壓力比例閥      MPPE-3-1/8-2,5-010-B
164316 壓力比例閥      MPPE-3-1/8-2,5-420-B
164317 壓力比例閥      MPPE-3-1/4-2,5-010-B
164318 壓力比例閥      MPPE-3-1/4-2,5-420-B
164319 壓力比例閥      MPPE-3-1/2-2,5-010-B
164320 壓力比例閥      MPPE-3-1/2-2,5-420-B
187326 壓力比例閥      MPPES-3-1/2-10-010
187327 壓力比例閥      MPPES-3-1/2-10-420
187328 壓力比例閥      MPPES-3-1/2-2-010
187329 壓力比例閥      MPPES-3-1/2-2-420
187330 壓力比例閥      MPPES-3-1/2-6-010
187331 壓力比例閥      MPPES-3-1/2-6-420
187332 壓力比例閥      MPPES-3-1/2-PU-PO-010
187333 壓力比例閥      MPPES-3-1/4-10-010
187334 壓力比例閥      MPPES-3-1/4-10-420
187335 壓力比例閥      MPPES-3-1/4-2-010
187336 壓力比例閥      MPPES-3-1/4-2-420
187337 壓力比例閥      MPPES-3-1/4-6-010
187338 壓力比例閥      MPPES-3-1/4-6-420
187339 壓力比例閥      MPPES-3-1/4-PU-PO-010
187347 壓力比例閥      MPPES-3-1/8-PU-PO-010
187348 壓力比例閥      MPPES-3-1/8-10-010
187349 壓力比例閥      MPPES-3-1/8-10-420
187350 壓力比例閥      MPPES-3-1/8-2-010
187351 壓力比例閥      MPPES-3-1/8-2-420
187352 壓力比例閥      MPPES-3-1/8-6-010
187353 壓力比例閥      MPPES-3-1/8-6-420
187735 壓力比例閥      MPPES-3-1/2-PU-PO-420
187744 壓力比例閥      MPPES-3-1/4-PU-PO-420
187762 壓力比例閥      MPPES-3-1/8-PU-PO-420

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