MOOG伺服閥的故障原因及排除維修
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MOOG伺服閥的故障原因及排除維修
液壓伺服閥工作原理是什么？
輸出量與輸入量成一定函數(shù)關(guān)系并能快速響應(yīng)的液壓控制閥，是液壓伺服系統(tǒng)的重要元件。液壓伺服閥按結(jié)構(gòu)分為滑閥式、噴嘴擋板式、射流管式、射流板式和平板式等；按輸入信號(hào)可分為機(jī)液伺服閥、電液伺服閥和氣液伺服閥。
機(jī)液伺服閥是將小功率的機(jī)械動(dòng)作轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤狠敵隽?流量或壓力)的機(jī)液轉(zhuǎn)換元件。機(jī)液伺服閥大都是滑閥式結(jié)構(gòu)，在船舶的舵機(jī)、機(jī)床的仿形裝置、飛機(jī)的助力器上應(yīng)用早。
電液伺服閥是將電量轉(zhuǎn)變成液壓輸出量的電液轉(zhuǎn)換元件，出現(xiàn)於1940年。到50年代，這種元件的結(jié)構(gòu)趨於成熟。隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，電液伺服系統(tǒng)的性能得到顯著改善，大大優(yōu)於其他的液壓伺服系統(tǒng)，因而得到廣泛應(yīng)用。電液伺服閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分滑閥位置反饋、載荷壓力反饋和載荷流量反饋；閥的級(jí)數(shù)可分單級(jí)、雙級(jí)和多級(jí)。在電液伺服閥中，將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樾D(zhuǎn)或直線運(yùn)動(dòng)的部件稱為力矩馬達(dá)或力馬達(dá)。力矩馬達(dá)浸泡在油液中的稱為濕式，不浸泡在油液中的稱為乾式。其中以滑閥位置反饋、兩級(jí)乾式電液伺服閥應(yīng)用廣。電液伺服閥的工作原理是力矩馬達(dá)在線圈中通入電流后產(chǎn)生扭矩，使彈簧管上的擋板在兩噴嘴間移動(dòng)，移動(dòng)的距離和方向隨電流的大小和方向而變化。例如擋板向右移近噴嘴時(shí)，就在主閥芯兩端面上產(chǎn)生壓力差推動(dòng)主閥芯左移，使壓力油口P S與載荷1口相通，回油口與載荷 2口相通。主閥芯左移的同時(shí)通過反饋桿對(duì)力矩馬達(dá)產(chǎn)生的力矩和擋板的位移進(jìn)行負(fù)反饋。因此，主閥芯的位移量就能地隨著電流的大小和方向而變化，
伺服閥維修
電液系統(tǒng)是全自動(dòng)化學(xué)科中的一個(gè)組成部分。數(shù)據(jù)、控制、警報(bào)等信息可以以一種簡(jiǎn)法的方式，通過現(xiàn)場(chǎng)總線從電液系統(tǒng)傳送到集中電控系統(tǒng)，伺服閥維修或從集中電控系統(tǒng)傳送到電液系統(tǒng)。比液電液控制系統(tǒng)相對(duì)于機(jī)電系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)：固有的過載保護(hù)功能，力的自適應(yīng)，快速動(dòng)作響應(yīng)，系統(tǒng)自潤(rùn)滑，易實(shí)現(xiàn)無級(jí)變速、變力和變扭矩，儲(chǔ)能功能，高功率密度，壽命長(zhǎng)和可靠性高
伺服閥與比例閥之間的差別并沒有嚴(yán)格的規(guī)定，因?yàn)楸壤y的性能越來越好，逐漸向伺服閥靠近，所以近些年出現(xiàn)了比例伺服閥。比例閥和伺服閥的區(qū)別主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)： 1.驅(qū)動(dòng)裝置不同。比例閥的驅(qū)動(dòng)裝置是比例電磁鐵；伺服閥的驅(qū)動(dòng)裝置是力馬達(dá)或力矩馬達(dá)； 2.性能參數(shù)不同。滯環(huán)、中位死區(qū)、頻寬、過濾精度等特性不同，因此應(yīng)用場(chǎng)合不同，伺服閥和伺服比例閥主要應(yīng)用在閉環(huán)控制系統(tǒng)，其它結(jié)構(gòu)的比例閥主要應(yīng)用在開環(huán)控系統(tǒng)及閉環(huán)速度控制系統(tǒng)； 2.1 伺服閥中位沒有死區(qū)，比例閥有中位死區(qū)； 2.2 伺服閥的頻響（響應(yīng)頻率）更高，可以高達(dá)200Hz左右，比例閥一般最高幾十Hz； 2.3 伺服閥對(duì)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； 3.閥芯結(jié)構(gòu)及加工精度不同。比例閥采用閥芯+閥體結(jié)構(gòu)，閥體兼作閥套。伺服閥和伺服比例閥采用閥芯+閥套的結(jié)構(gòu)。 4.中位機(jī)能種類不同。比例換向閥具有與普通換向閥相似的中位機(jī)能，而伺服閥中位機(jī)能只有O型（Rexroth產(chǎn)品的E型）。 5.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。
伺服閥的故障常常在電液伺服系統(tǒng)調(diào)試或工作不正常情況下發(fā)現(xiàn)的。所以這里有時(shí)是系統(tǒng)問題包括放大器、反饋機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等故障，有時(shí)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(shí)驗(yàn)臺(tái)復(fù)測(cè)一下即可。
二、大多數(shù)情況無此條件，這時(shí)一個(gè)簡(jiǎn)單的辦法是將系統(tǒng)開環(huán)，備用獨(dú)立直流電源、經(jīng)萬用表再給伺服閥供正負(fù)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。閥問題不大，再找系統(tǒng)問題，例如：執(zhí)行機(jī)構(gòu)的內(nèi)漏過大，會(huì)引起系統(tǒng)動(dòng)作變慢，滯環(huán)嚴(yán)重、甚至不能工作；反饋信號(hào)斷路或失常等等，放大器問題有輸出信號(hào)畸變或不工作，系統(tǒng)問題這里不祥談，下面主要談?wù)勯y的故障。
（1）閥不工作原因有：
馬達(dá)線圈斷線，脫焊；還有進(jìn)油或進(jìn)出油口接反。再有可能是前置級(jí)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(dāng)然這種幾率較少。馬達(dá)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。
?。?）閥有一固定輸出：
但已失控原因：前置級(jí)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(nèi)部保護(hù)濾器被贓物堵死。要更換濾芯，返廠清洗、修復(fù)。
?。?）閥反應(yīng)遲鈍、響應(yīng)變慢等：
有系統(tǒng)供油壓力降低，保護(hù)濾器局部堵塞，某些閥調(diào)零機(jī)構(gòu)松動(dòng)，及馬達(dá)另部件松動(dòng)，或動(dòng)圈閥的動(dòng)圈跟控制閥芯間松動(dòng)。系統(tǒng)中執(zhí)行動(dòng)力元件內(nèi)漏過大，又是一個(gè)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(dòng)及噪聲：
油液中混入空氣量過大，油液過臟；系統(tǒng)增益調(diào)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(hào)過大或與系統(tǒng)頻率關(guān)系引起的諧振現(xiàn)象，再則相對(duì)低的系統(tǒng)而選了過高頻率的伺服閥。
?。?）閥輸出忽正忽負(fù)，不能連續(xù)控制，成“開關(guān)”控制：
伺服閥內(nèi)反饋機(jī)構(gòu)失效，或系統(tǒng)反饋斷開，不然是出現(xiàn)某種正反饋現(xiàn)象。
?。?）漏油：
安裝座表面加工質(zhì)量不好、密封不住。閥口密封圈質(zhì)量問題，閥上堵頭等處密封圈損壞。馬達(dá)蓋與閥體之間漏油的話，可能是彈簧管破裂、內(nèi)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(chǎn)廠，放到實(shí)驗(yàn)臺(tái)上返修調(diào)試，再?gòu)?qiáng)調(diào)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(gè)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)臺(tái)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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