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力士樂伺服閥4WS2EM10-5X/60B11ET315K8DV

電液伺服閥廣泛地應用于電液位置,速度,加速度,力伺服系統(tǒng),以及伺服振動發(fā)生器中.它具有體積小,結

伺服閥

構緊湊,功率放大系數高,控制精度高,直線性好,死區(qū)小,靈敏度高,動態(tài)性能好以及響應速度快等優(yōu)點.

參考書目 劉長年著《液壓伺服系統(tǒng)的分析與設計》，科學出版社，北京，1985。

4類型

[1] 防滯伺服活門

該伺服閥屬于兩級閥，*級為噴嘴檔板式，由控制信號控制其出口壓力，第二級為滑閥式，執(zhí)行控制級至剎車缸的壓力。當無信號作用時， 由於壓力噴嘴出口油壓力的作用，使伺服閥擋板靠在回油噴嘴上，此時壓力口的油壓作用在滑閥閥芯上，使剎車口同計量油口直接連通，剎車口壓力同飛行員控制的計量油壓相等，當機輪角速度檢測到滑行速度同基準滑行速度有偏差時，力矩馬達接收到偏差電信號，此時力矩馬達驅動檔板向壓力噴嘴偏轉，使作用在閥芯上端油壓下降，在閥芯下端油壓作用下，閥芯上移，關小計量壓力油口，這將導致控制口壓力降低，控制口壓力降低到某一值時，就有對應的制動壓力。[1]

5空難

1991年3月3日，聯(lián)合航空585號班機為波音737-291型客機，從丹佛機場前往科羅拉多泉機場途中，飛機垂直尾翼的方向舵突然不受控制轉向右面，繼而翻滾，之后直墜地面，機上20名乘客和5名機組人員全部遇難。

1994年9月7日，全美航空427號班機為波音737-300型客機，從芝加哥奧黑爾機場前往匹茲堡機場途中，突然不受控制轉向，繼而翻滾，之后直墜地面，機上127名乘客和5名機組人員全部遇難。它的墜機方式與聯(lián)合航空585號班機與東風航空517號很相似。其后發(fā)現(xiàn)原來波音737客機的方向舵液壓器在溫差很大時（30,000呎的-50度到地面的30度，同時加入高溫液壓液體時）會卡住，并且會導致飛行員給方向盤控制后由反向偏轉的嚴重后果。這種故障不會有磨損過的痕跡，也是NTSB（National Transportation Safety Board）有史以來調查時間zui長的一系列空難事故之一。這是波音737自運行以來發(fā)現(xiàn)的zui大的致命設計錯誤（國家地理《空中浩劫》中S04E04中詳述）。

1996年6月9日，東風航空517號班機于準備降落在里奇蒙機場時，飛機突然發(fā)生故障，所幸只有一名空中服務員受輕傷。飛機亦成功降落。

力士樂伺服閥4WS2EM10-5X/60B11ET315K8DV

伺服閥的故障、原因及排除

伺服閥的故障常常在電液伺服系統(tǒng)調試或工作不正常情況下發(fā)現(xiàn)的。所以這里有時是系統(tǒng)問題包括放大器、反饋機構、執(zhí)行機構等故障，有時確是伺服閥問題。所以首先要搞清楚是系統(tǒng)問題、還是伺服閥問題。解決這疑問的常用辦法是：

一、有條件的將閥卸下，上實驗臺復測一下即可。

二、大多數情況無此條件，這時一個簡單的辦法是將系統(tǒng)開環(huán)，備用獨立直流電源、經萬用表再給伺服閥供正負不同量值電流，從閥的輸出情況來判斷閥是否有毛病，是什么毛病。伐問題不大，再找系統(tǒng)問題，例如：執(zhí)行機構的內漏過大，會引起系統(tǒng)動作變慢，滯環(huán)嚴重、甚至不能工作；反饋信號斷路或失常等等，放大器問題有輸出信號畸變或不工作，系統(tǒng)問題這里不祥談，下面主要談談閥的故障。

（1）閥不工作

原因有：馬達線圈斷線，脫焊；還有進油或進出油口接反。再有可能是前置級堵塞，使得閥芯正好卡在中間死區(qū)位置，閥芯卡在中間位置當然這種幾率較少。馬達線圈串聯(lián)或并聯(lián)兩線圈接反了，兩線圈形成的磁作用力正好抵消。

（2）閥有一固定輸出，但已失控

原因：前置級噴嘴堵死，閥芯被贓物卡著及閥體變形引起閥芯卡死等，或內部保護濾器被贓物堵死。要更換濾芯，返廠清洗、修復。

（3）閥反應遲鈍、響應變慢等

原因：有系統(tǒng)供油壓力降低，保護濾器局部堵塞，某些閥調零機構松動，及馬達另部件松動，或動圈閥的動圈跟控制閥芯間松動。系統(tǒng)中執(zhí)行動力元件內漏過大，又是一個原因。此外油液太臟，閥分辨率變差，滯環(huán)增寬也是原因之一。

（4）系統(tǒng)出現(xiàn)頻率較高的振動及噪聲

原因：油液中混入空氣量過大，油液過臟；系統(tǒng)增益調的過高，來自放大器方面的電源噪音，伺服閥線圈與閥外殼及地線絕緣不好，是通非通，顫振信號過大或與系統(tǒng)頻率關系引起的諧振現(xiàn)象，再則相對低的系統(tǒng)而選了過高頻率的伺服閥。

（5）閥輸出忽正忽負，不能連續(xù)控制，成“開關"控制。

原因：伺服閥內反饋機構失效，或系統(tǒng)反饋斷開，不然是出現(xiàn)某種正反饋現(xiàn)象。

（6）漏油

原因：安裝座表面加工質量不好、密封不住。閥口密封圈質量問題，閥上堵頭等處密封圈損壞。馬達蓋與閥體之間漏油的話，可能是彈簧管破裂、內部油管破裂等。

伺服閥故障排除，有的可自己排除，但許多故障要將閥送到生產廠，放到實驗臺上返修調試，再強調一遍：不要自己拆閥，那是很容易損壞伺服閥零部件的。

用伺服閥較多的單位可以自己裝一個簡易實驗臺來判斷是系統(tǒng)問題還是閥的問題，閥有什么問題，可否再使用。

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伺服閥中位沒有死區(qū)，比例閥有中位死區(qū)；伺服閥的頻響（響應頻率）更高，可以高達200Hz左右，比例閥一般最高幾十Hz；伺服閥對液壓油液的要求更高，需要精過濾才行，否則容易堵塞，比例閥要求低一些；閥芯結構及加工精度不同，比例閥采用閥芯+閥體結構，閥體兼作閥套；

伺服閥和伺服比例閥采用閥芯+閥套的結構，中位機能種類不同，比例換向閥具有與普通換向閥相似的中位機能，而伺服閥中位機能只有O型；閥的額定壓降不同，而比例伺服閥性能介于伺服閥和比例閥之間，比例換向閥屬于比例閥的一種，用來控制流量和流向。

區(qū)別二：

電液比例閥與伺服控制系統(tǒng)中的伺服閥相比，性能在某些方面還有一些差距。但是電液比例閥抗污染能力強，減少了由于污染而造成的工作故障，可以提高液壓系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和可靠性，更適用于工業(yè)過程。

區(qū)別三：

驅動裝置不同。比例閥的驅動裝置是比例電磁鐵；伺服閥的驅動裝置是力馬達或力矩馬達；性能參數不同。滯環(huán)、中位死區(qū)、頻寬、過濾精度等特性不同，因此應用場合不同，伺服閥和伺服比例閥主要應用在閉環(huán)控制系統(tǒng)，其它結構的比例閥主要應用在開環(huán)控系統(tǒng)及閉環(huán)速度控制系統(tǒng)。

液壓比例閥與伺服閥的區(qū)別

區(qū)別一：

伺服閥中位沒有死區(qū)，比例閥有中位死區(qū)；伺服閥的頻響（響應頻率）更高，可以高達200Hz左右，比例閥一般最高幾十Hz；伺服閥對液壓油液的要求更高，需要精過濾才行，否則容易堵塞，比例閥要求低一些；閥芯結構及加工精度不同，比例閥采用閥芯+閥體結構，閥體兼作閥套；

伺服閥和伺服比例閥采用閥芯+閥套的結構，中位機能種類不同，比例換向閥具有與普通換向閥相似的中位機能，而伺服閥中位機能只有O型；閥的額定壓降不同，而比例伺服閥性能介于伺服閥和比例閥之間，比例換向閥屬于比例閥的一種，用來控制流量和流向。

區(qū)別二：

電液比例閥與伺服控制系統(tǒng)中的伺服閥相比，性能在某些方面還有一些差距。但是電液比例閥抗污染能力強，減少了由于污染而造成的工作故障，可以提高液壓系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和可靠性，更適用于工業(yè)過程。

區(qū)別三：

驅動裝置不同。比例閥的驅動裝置是比例電磁鐵；伺服閥的驅動裝置是力馬達或力矩馬達；性能參數不同。滯環(huán)、中位死區(qū)、頻寬、過濾精度等特性不同，因此應用場合不同，伺服閥和伺服比例閥主要應用在閉環(huán)控制系統(tǒng)，其它結構的比例閥主要應用在開環(huán)控系統(tǒng)及閉環(huán)速度控制系統(tǒng)。

液壓比例閥與伺服閥的區(qū)別

液壓比例閥

液壓比例閥是一種新型的液壓控制裝置。在普通壓力閥、流量閥和方向閥上，用比例電磁鐵替代原有的控制部分，按輸入的電氣信號連續(xù)地、按比例地對油流的壓力、流量或方向進行遠距離控制。比例閥一般都具有壓力補償性能，輸出壓力和流量可以不受負載變化的影響。

伺服閥

液控伺服閥主要是指電液伺服閥，它在接受電氣模擬信號后，相應輸出調制的流量和壓力。它既是電液轉換元件，也是功率放大元件，它能夠將小功率的微弱電氣輸入信號轉換為大功率的液壓能（流量和壓力）輸出。在電液伺服系統(tǒng)中，它將電氣部分與液壓部分連接起來，實現(xiàn)電液信號的轉換與液壓放大。電液伺服閥是電液伺服系統(tǒng)控制的核心。

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控制閥按控制信號的形式分類

1.開關或定值控制閥

  這是最常見的一類液壓閥，又稱為普通液壓閥。此類閥采用手動、機動、電磁鐵和控制壓力油等控制

方式定值控制液流的壓力和流量、啟閉液流通路或控制液流方向。

2.伺服控制閥

 這是一種根據輸人信號(電氣、機械、氣動等)及反饋量成比例地連續(xù)控制液壓系統(tǒng)中液流的流量和

流動方向或壓力的閥類，又稱為隨動閥。伺服控制閥具有很高的動態(tài)響應和靜態(tài)性能，但價格昂貴、抗污

染能力差，主要用于控制精度和頻響要求很高的場合。

3.比例控制閥

  比例控制閥又可分為普通比例閥和高性能比例閥。普通比例閥可以根據輸人信號的大小連續(xù)、成比例、

遠距離地控制液壓系統(tǒng)中液流的壓力、流量和流動方向。它要求保持調定值的穩(wěn)定性，一般具有對應于

10% ~ 30%最大控制信號的零位死區(qū)，多數用于開環(huán)控制系統(tǒng)。高性能比例閥是一種以比例電磁鐵為電一

機轉換器的高性能比例方向節(jié)流閥，與伺服閥一樣，沒有零位死區(qū)，其頻響介于普通比例閥和伺服閥之間，

可用于閉環(huán)控制系統(tǒng)。

4.數字控制閥

    數字控制閥的輸人信號是脈沖信號，它根據輸入的脈沖數或脈沖頻率來控制液壓系統(tǒng)的流量或壓力，

數字控制閥具有抗污染能力強、重復性好、工作穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。但由于數字控制閥按照載頻原理工作，

故控制信號頻寬較模擬器件低。數字控制閥的額定流量較小，只能用于小流量控制閥或作為先導級控

制閥。