電液伺服閥分為單級(jí)、二級(jí)和三級(jí)：①單級(jí)電液伺服閥直接由力馬達(dá)或力矩馬達(dá)驅(qū)動(dòng)滑閥閥心，用于壓力低于6.3MPa、流量小于4L/min和負(fù)載變化小的系統(tǒng)；②二級(jí)電液伺服閥有兩級(jí)液壓放大器，用于流量小于200L/mm的系統(tǒng)；③三級(jí)電液伺服閥可輸出更大的流量和功率。

選用伺服閥要依據(jù)伺服閥的特點(diǎn)和系統(tǒng)性能要求。伺服閥zui大的弱點(diǎn)是抗污染能力差，過(guò)濾器的顆粒度必須小于3µm。伺服閥側(cè)重應(yīng)用在動(dòng)態(tài)精度和控制精度高、抗干擾能力強(qiáng)的閉環(huán)系統(tǒng)中，對(duì)動(dòng)態(tài)精度要求一般的系統(tǒng)可用比例閥。

從響應(yīng)速度優(yōu)先的原則考慮，伺服閥的前置級(jí)優(yōu)先選擇噴嘴擋板閥，其次是射流管閥，zui后是滑閥；從功率考慮，射流管閥壓力效率和容積效率在70%以上，應(yīng)首先選擇，然后是滑閥和噴嘴擋板閥；從抗污染和可靠性方面考慮，射流管閥的通徑大，抗污染能力強(qiáng)，可延長(zhǎng)系統(tǒng)*工作時(shí)間；從性能穩(wěn)定方面考慮，射流管閥的磨蝕是對(duì)稱(chēng)的，不會(huì)引起零漂，性能穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)。滑閥的開(kāi)口形式一般選擇零開(kāi)口結(jié)構(gòu)，伺服閥規(guī)格由系統(tǒng)的功率和流量決定，并留有l(wèi)5%～30%的流量裕度。伺服閥的頻寬按照伺服系統(tǒng)頻寬的5倍選擇，以減少對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)特性的影響，但不要過(guò)寬，否則系統(tǒng)抗干擾能力減小。伺服閥在安裝時(shí)，閥心應(yīng)處于水平位置，管路采用鋼管連接，安裝位置盡可能靠近執(zhí)行器。伺服閥有兩個(gè)線(xiàn)圈，接法有單線(xiàn)圈、雙線(xiàn)圈，串聯(lián)、并聯(lián)和差動(dòng)等方式。

噴嘴擋板式電液伺服閥故障分析

1.電液伺服閥的故障模式

噴嘴擋板式伺服閥結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示，主要由電磁、液壓兩部分組成。電磁部分是永磁式力矩馬達(dá)，由*磁鐵、導(dǎo)磁體、銜鐵、控制線(xiàn)圈和彈簧管組成。液壓部分是結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)的二級(jí)液壓放大器，前置級(jí)是雙噴嘴擋板閥，功率級(jí)是四通滑閥，滑閥通過(guò)反饋桿與銜鐵擋板組件相連。

電液伺服閥出現(xiàn)故障時(shí)，將導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常工作，不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，甚至引起系統(tǒng)劇烈振蕩，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

電液伺服閥一些常見(jiàn)、典型的故障原因及現(xiàn)象歸納于下表。

電液伺服閥一些常見(jiàn)、典型的故障原因及現(xiàn)象

2．引起電液伺服閥故障的主要原因

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查顯示伺服閥卡澀故障的占70%，內(nèi)泄漏量大的占20%左右，由其他原因引起零偏不穩(wěn)的占5%左右。從統(tǒng)計(jì)數(shù)字看，這些故障發(fā)生得比較頻繁，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研分析及多次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)造成伺服閥故障頻繁的原因主要有以下三個(gè)方面：

(1)油質(zhì)的劣化。伺服閥是一種很精密的元件，對(duì)油質(zhì)污染顆粒度的要求很?chē)?yán)，抗燃油污染顆粒度增加，極易造成伺服閥堵塞、卡澀，同時(shí)，形成顆粒磨損，使閥心的磨損加劇，內(nèi)泄漏量增加。酸值升高，對(duì)伺服閥部件產(chǎn)生腐蝕作用，特別是對(duì)伺服閥閥心及閥套銳邊的腐蝕，這是使伺服閥內(nèi)泄漏增加的主要原因。

(2)使用環(huán)境惡劣。伺服閥長(zhǎng)期在高溫下工作，對(duì)力矩馬達(dá)的工作特性有嚴(yán)重影響，同時(shí)長(zhǎng)期高溫下工作加速了伺服閥磨損及油質(zhì)劣化，形成惡性循環(huán)。

(3)控制信號(hào)有較強(qiáng)的高頻干擾，致使伺服閥經(jīng)常處于低幅值高頻抖動(dòng)，這樣伺服閥的彈簧管將加速疲勞，剛度迅速降低，導(dǎo)致伺服閥振動(dòng)，需對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行處理。