滑閥的三種結(jié)構(gòu)形式以及三種開口形式分別是怎樣的?
滑閥,是屬于液壓伺服閥的一種常見類型,在很多地方都是采用滑閥的型式來進(jìn)行控制,它是液壓伺服系統(tǒng)中機(jī)(或電) 、液兩部分之間的轉(zhuǎn)換元件 ,它按照輸出和輸入信號之間的誤差方向(符號)及大小自動(dòng)地改變輸往執(zhí)行元件的壓力油的方向 、流量和壓力 ,從而對液壓伺服系統(tǒng)起著信號轉(zhuǎn)換 、功率放大及反饋控制等作用 ,對系統(tǒng)的工作性能影響很大 ,是液壓伺服系統(tǒng)中zui重要 、zui基本的組成部分。那么,我們就來看看滑閥的三種結(jié)構(gòu)形式以及三種開口形式分別是怎樣的。
(一)滑閥的三種結(jié)構(gòu)形式
根據(jù)滑閥控制邊數(shù)(起控制作用的閥口數(shù))的不同,滑閥有單邊 、雙邊和四邊控制式等三種結(jié)構(gòu)形式。
(1)單邊滑閥:如圖17-4所示的單邊滑閥,控制邊的開口量 Xs 控制著液壓缸右腔的壓力和流量 ,從而控制液壓缸運(yùn)動(dòng)的速度和方向。來自泵的壓力油進(jìn)入單桿液壓缸的有桿腔,通過活塞上小孔 a 進(jìn)入無桿腔 ,壓力由 ps 降為 p1,再通過滑閥*的節(jié)流邊流回油箱 。在液壓缸不受外載作用的條件下 ,p1 A1 = ps A2 。 當(dāng)滑閥根據(jù)輸入信號向左移動(dòng)時(shí) ,開口量 Xs增大 ,無桿腔壓力減小 ,于是 p1 A1 < ps A2 ,缸體向左移動(dòng)。 因?yàn)楦左w和閥體連接成一個(gè)整體 ,故閥體左移又使開口量 Xs 減小(負(fù)反饋),直至平衡。單邊滑閥常用于一般控制精度的系統(tǒng)。
(2)雙邊滑閥:如圖17-5所示為雙邊滑閥的工作原理圖。 壓力油一路直接進(jìn)入液壓缸的有桿腔,另一路經(jīng)滑閥左控制邊的開口 Xsl 和液壓缸無桿腔相通,并經(jīng)滑閥右控制邊的開口 Xs 2 流回油箱。 當(dāng)滑閥向左移動(dòng)時(shí) ,Xsl 減小 ,Xs2 增大,液壓缸無桿腔壓力 p1 減小,兩腔受力不平衡,缸體向左移動(dòng);反之 ,缸體向右移動(dòng)。 雙邊滑閥比單邊滑閥的調(diào)節(jié)靈敏度高,工作精度高,也用于一般控制精度的系統(tǒng)。
(3)四邊滑閥:如圖17-6所示的四邊滑閥有四個(gè)控制邊,開口Xsl 、Xs 2分別控制進(jìn)入液壓缸兩腔的壓力油 ,開口 Xs3 、Xs4 分別控制液壓缸兩腔的回油 。 當(dāng)滑閥向左移動(dòng)時(shí) ,液壓缸左腔進(jìn)油口 Xsl 減小,回油口 Xs 3 增大 ,使 p1 迅速減小 ;與此同時(shí) ,液壓缸右腔的進(jìn)油口 Xs2增大,回油口 Xs4 減小 ,使 p2 迅速增大 ,這樣就使活塞迅速左移 ;反之 ,活塞右移。 與雙邊滑閥相比 ,四邊滑閥同時(shí)控制液壓缸兩腔的壓力和流量 ,故調(diào)節(jié)靈敏度高 ,工作精度也較高 ,常用于精度和穩(wěn)定性要求較高的系統(tǒng)。單邊 、雙邊和四邊滑閥的控制作用是相同的,均起到換向和調(diào)節(jié)的作用。 控制邊數(shù)越多 ,控制質(zhì)量越高。 但其結(jié)構(gòu)工藝復(fù)雜 、成本高。通常情況下 ,單邊和雙邊滑閥只用于控制單活塞桿液壓缸 ,四邊滑閥既可以控制單活塞桿液壓缸 ,也可以控制雙活塞桿液壓缸。
(二)滑閥的三種開口形式
根據(jù)滑閥在中位時(shí)閥口的開口量不同 ,滑閥又分為負(fù)開口( Xs <0 xs="0)和正開口(" xs=""> 0)三種開口形式,如圖 17-7所示。
(1)負(fù)開口( Xs < 0):如圖17-7(a)所示 ,滑閥臺(tái)肩的寬度 b 大于閥體沉割槽的寬度 B ,即 b >B ,其開口量 Xs < 0 ,故稱為滑閥的負(fù)開口 。 閥芯處于中間位置時(shí) ,可以斷開液壓泵與執(zhí)行元件的通路 ,閥芯需移動(dòng)一小段距離才能打開閥口 ,因此 ,存在較大的不靈敏區(qū)(死區(qū)) ,但無中位泄漏損失 。 它應(yīng)用較少 ,僅適用于執(zhí)行元件定位的系統(tǒng) 。
(2)零開口( Xs = 0):如圖17-7(b)所示 ,b = B ,其開口量 Xs = 0 ,故稱為滑閥的零開口。 當(dāng)閥芯處于中間位置時(shí)既無開口量 ,也無搭蓋量 ,通往液壓缸的油口被封閉,沒有壓力油泄漏回油箱 ,因此 ,無功率損耗 ;當(dāng)液壓缸載荷一定時(shí) ,流向液壓缸的流量和閥芯位移有近似的線性關(guān)系,不存在死區(qū),系統(tǒng)的靈敏度zui高,應(yīng)用也zui多。 但是 ,*的零開口在工藝上難以達(dá)到 ,實(shí)際的零開口允許小于 ± 0.025 mm 的微小開口量偏差 。
(3)正開口( Xs > 0):如圖17-7(c)所示 ,b < B ,其開口量 Xs > 0 ,故稱為滑閥的正開口。 當(dāng)閥芯處于中間位置時(shí) ,兩個(gè)方向都有油液通過 ,因此壓力油有功率損耗 ,也存在不靈敏區(qū) ,穩(wěn)定性差 ,所以不適用于大功率控制的場合 ,但零位附近流量增益大 ,制造容易 ,工作精度也比負(fù)開口高 ,在工圖 17唱8 雙噴嘴擋板閥液壓伺服系統(tǒng)簡圖1唱擋板 ;2 、3唱噴嘴 ;4 、5唱固 定節(jié)流 小孔 ;6 、7唱節(jié) 流縫隙程機(jī)械中常用于液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng) 。滑閥是作直線移動(dòng)的 ,還有一種閥芯作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的,稱為轉(zhuǎn)閥 ,它的工作原理和滑閥類似,在此不再贅述。
由于滑閥的控制機(jī)能比起其他種類的液壓伺服閥來說,是的,所以,在很多液壓伺服系統(tǒng)都是采用滑閥的型式,以便得到更好的控制效果。
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