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Rexroth高頻響比例閥的工作原理分析
點(diǎn)擊次數(shù)：4993 發(fā)布時(shí)間：2015-1-8
德國(guó)Rexroth高頻響比例閥是比例閥中動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能zui接近伺服閥，雖然頻率和敏感度比不上伺服閥，但是它無(wú)零位死區(qū)，高精度、高頻響，對(duì)油液的清潔度要求比伺服閥低，具有更高的工作可靠性。
采用力士樂(lè)高頻響比例閥時(shí)，應(yīng)同時(shí)采用蓄能器或增設(shè)緩沖回路，消除液壓沖擊，因?yàn)楣苈返臎_擊也影響著高頻響比例閥的穩(wěn)定響應(yīng)。油路長(zhǎng)度是否合理，管路壁厚是否合理，管路是否緊固，直接影響到管路的固有頻率，從而影響著比例閥的穩(wěn)定響應(yīng)。
Rexroth高頻響比例閥工作原理：下面以某鋼鐵廠煉鐵分廠爐頂料流調(diào)節(jié)閥液壓控制系統(tǒng)采用的高頻響比例控制為例來(lái)說(shuō)明，基本結(jié)構(gòu)如圖1。
這是Rexroth公司生產(chǎn)的一種直接作用滑閥式比例閥，驅(qū)動(dòng)是帶位置反饋和放大器的電磁鐵。Rexroth高頻響比例閥工作原理如圖2所示，高頻響比例電磁鐵驅(qū)動(dòng)閥芯，位移由位置傳感器反饋，由內(nèi)置電子線路進(jìn)行閥芯的閉環(huán)控制。經(jīng)計(jì)算機(jī)運(yùn)算處理后執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作的電氣信號(hào)由放大器放大后，電磁鐵線圈中就有電流通過(guò)，在電液轉(zhuǎn)換器中將電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換成液壓信號(hào)，使比例閥主閥芯移動(dòng)。一個(gè)帶放大器的系統(tǒng)，比無(wú)放大器的系統(tǒng)重復(fù)精度要高得多，而精度直接與放大器的增益有關(guān)。
由圖3可以看出，由實(shí)際輸出的速度和位置所對(duì)應(yīng)的液壓信號(hào)轉(zhuǎn)變成電氣信號(hào)，與計(jì)算機(jī)所給的指令系統(tǒng)信號(hào)進(jìn)行比較，得出的電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換成液壓信號(hào)得出油缸的輸出，這個(gè)輸出是個(gè)動(dòng)態(tài)響應(yīng)不斷調(diào)整的過(guò)程。
Rexroth高頻響比例閥的輸入控制信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)4～20mA電流，通過(guò)調(diào)節(jié)信號(hào)電流的大小控制液流的方向和流量大小。比例閥的中間位為12mA，此時(shí)閥的開(kāi)度為0;12～20mA為正向開(kāi)度控制（正向0～zui大開(kāi)度），12～4mA為反向開(kāi)度控制（反向0～zui大開(kāi)度）。接口控制原理圖見(jiàn)圖4。
力士樂(lè)Rexroth高頻響比例閥流量輸出穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)特性無(wú)中位死區(qū)，它允許的油液污染等級(jí)按NAS1638標(biāo)準(zhǔn)為7、8、9級(jí)，采用βx=75的過(guò)濾器就可以達(dá)到要求，它的滯環(huán)≤0.2%，制造公差<10%，響應(yīng)時(shí)間（信號(hào)變化從0⋯⋯100%）≤25ms，溫漂在ΔT=40℃時(shí)，零點(diǎn)位移量<1%。負(fù)載腔達(dá)80%供油壓力，工作頻寬和性能已達(dá)高水準(zhǔn)的伺服閥，而成本只是伺服閥的1/3。