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技術(shù)交流

編輯：2021-10-28 15:31:39

電子技術(shù)與液壓技術(shù)是一對(duì)矛盾的兄弟，一方面電子技術(shù)的進(jìn)步，特別直線電機(jī)得出現(xiàn)，使得液壓技術(shù)又多了競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，而且在許多方面都對(duì)液壓技術(shù)造成了影響。另一方面電子技術(shù)與液壓技術(shù)的結(jié)合，又拓寬了液壓的應(yīng)用范圍，也提高了技術(shù)水平。當(dāng)前電液結(jié)合的液壓元件是液壓技術(shù)發(fā)展中的一個(gè)亮點(diǎn)。下面的材料是一些電液結(jié)合方面的資料。希望對(duì)大家有所幫助。

近年來(lái)，流體傳動(dòng)技術(shù)借助和移植了電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及新材料和新工藝等后取得了顯著成果。尤其是電子、IT技術(shù)和流體傳動(dòng)技術(shù)的相互融合。更使其提高了與電機(jī)傳動(dòng)的競(jìng)爭(zhēng)能力，取得新的活力。

一、電液伺服閥和比例閥的性能不斷提高。

電液伺服閥和比例閥是在電液伺服比例系統(tǒng)中將微弱的電能轉(zhuǎn)換為大的液壓能量的輸出，是該系統(tǒng)的關(guān)鍵元件。它決定系統(tǒng)的精度、頻響和工作可靠性。因而自它面世以來(lái)，****各國(guó)都對(duì)它的研究開(kāi)發(fā)給予了足夠的關(guān)注。特別在對(duì)產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)響應(yīng)、控制精度及工作可靠性、耐污染能力等方面取得不少成果。1.電液伺服閥產(chǎn)品1.1美國(guó)MOOG公司A.直動(dòng)型高頻響電液伺服閥。

該閥門內(nèi)置線性永磁式力馬達(dá)驅(qū)動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)閥芯的位移由位移傳感器進(jìn)行檢測(cè)內(nèi)置式電子放大器對(duì)主閥芯進(jìn)行閉環(huán)控制，該閥的特點(diǎn)是：低泄漏、無(wú)先導(dǎo)級(jí)流量、能耗較低、閥芯驅(qū)動(dòng)力大。永磁式力馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力為電磁鐵的2倍。抗污染能力強(qiáng)、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好，由于力馬達(dá)自然頻率為250Hz，使閥的動(dòng)態(tài)性能好，且閥的頻率與系統(tǒng)壓力無(wú)關(guān)、低滯環(huán)、高分辨率、重復(fù)精度高。當(dāng)斷電和緊急停車時(shí)，閥芯可自動(dòng)回到空位，使負(fù)載處于****狀態(tài)，為提高使用壽命，防止閥芯節(jié)流邊磨損，一般使用時(shí)要求過(guò)濾精度為10μmβ75。例如MOOG公司D633/634系列直動(dòng)型電液伺服閥，其主要參數(shù)為：流量范圍：3.8-100L/min，7.0MPa閥壓降?****工作壓力?35MPa?分辨率<0.1%?滯環(huán)<0.2%?頻響?40?60Hz?±100%輸入信號(hào)。 B.先導(dǎo)級(jí)為射流管的雙級(jí)電液伺服閥公司多年來(lái)一直生產(chǎn)噴咀檔板型雙級(jí)電液伺服閥?該閥具有高頻響、高精度等性能?但是耐污染能力差。要求油液清潔度高。**近發(fā)展了先導(dǎo)級(jí)為射流管的雙級(jí)電液伺服閥。該閥動(dòng)態(tài)性能好?耐污染能力強(qiáng)，主閥芯位置用位移傳感器進(jìn)行電反饋?由內(nèi)置式電子放大器對(duì)閥芯進(jìn)行閉環(huán)控制。具有故障保險(xiǎn)，F(xiàn)ail-safe功能。當(dāng)出現(xiàn)意外斷電故障時(shí)，可保障機(jī)器設(shè)備處于****位置。****先導(dǎo)級(jí)的控制壓力為2.5MPa。這一優(yōu)點(diǎn)可使該閥應(yīng)用于汽輪機(jī)之類的低壓控制系統(tǒng)中。C.D660系列伺服比例閥公司的D660系列伺服比例閥可用作二通、三通、四通和五通節(jié)流型的流量控制閥?適用于電液位置、電液速度、電液壓力和電液力控制系統(tǒng)中具有很高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性和可靠性。廣泛應(yīng)用于各種注塑機(jī)、中空成型機(jī)、壓鑄機(jī)、壓力加工機(jī)械、造紙和木材加工等行業(yè)。

其主要性能：

1.1流量范圍30-1500L/min，1.0MPa閥壓降，****工作壓力35.0MPa，分辨率<0.2%，滯環(huán)<1.0%，響應(yīng)時(shí)間12.42ms,工作壓力為21.0MPa。

1.2日本油研公司的直動(dòng)式電液伺服閥該公司的內(nèi)置放大器直動(dòng)式電液伺服閥L5VHG系列?只需用24V電源輸入一個(gè)0±10V的指令信號(hào)便可獲得高精度的液壓控制。該閥由小型強(qiáng)力馬達(dá)驅(qū)動(dòng)閥芯?閥芯位移用差動(dòng)變壓器進(jìn)行檢測(cè)，內(nèi)置電子放大器進(jìn)行閥環(huán)控制。LSVHG-03EH型的主要性能是?額定流量180L/min,工作壓力35MPa，滯環(huán)死區(qū)<0.2%,頻響80-100Hz,±25%V輸入,相位滯后-900，帶有故障指示信號(hào)，在14MPa條件下的試驗(yàn)結(jié)果，耐污染能力強(qiáng)，NAS10級(jí)。

1.3Bosch-Rexroth公司的電液伺服閥Bosch-Rexroth公司在日本東京IFPEX2005展會(huì)上展出了品種齊全的電液伺服閥。其中內(nèi)置電子線路的高頻響伺服閥采用直線式電磁鐵驅(qū)動(dòng)閥芯。由差動(dòng)變壓器檢測(cè)閥芯位移?電子線路控制組成閉環(huán)系統(tǒng)。4WRPEH系列直動(dòng)型伺服閥中包括4WRPEH-6額定流量為2?40L/min?共六種規(guī)格。頻響120Hz?在-900±5%輸入，31.5MPa時(shí)??4WRPEH-10額定流量為50、10L/min，頻響60Hz，在-900±5%輸入31.5MPa時(shí)。

2.比例控制閥產(chǎn)品比例閥具有價(jià)格低，耐污染能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但與伺服閥比頻率響應(yīng)性能差，一般只用于開(kāi)環(huán)系統(tǒng)。為了使其能用于高響應(yīng)、高精高的閉環(huán)系統(tǒng)?各公司開(kāi)發(fā)了高頻比例控制閥。

2.1.MOOG公司產(chǎn)品MOOG公司生產(chǎn)的D680系列伺服比例閥采用了高性能直動(dòng)式伺服閥作先導(dǎo)級(jí)。降低了先導(dǎo)閥泄漏?提高了閥的動(dòng)態(tài)性能，主閥芯位移用位置傳感器檢測(cè)?內(nèi)置式電子放大器對(duì)主閥芯位置進(jìn)行閉環(huán)控制，使用方便。其主要性能，流量范圍30?500L/min，1.0MPa閥壓降，****工作壓力35.0MPa，響應(yīng)時(shí)間11?14ms，分辨率<0.03%，滯環(huán)<0.2%，工作壓力21.0MPa。

2.2Bosh-Rexroth公司公司開(kāi)發(fā)了直動(dòng)型高頻比例閥4WRSE系列，采用高頻比例電磁鐵驅(qū)動(dòng)，閥芯位移用電反饋，內(nèi)置電子線路實(shí)現(xiàn)閥芯的閉環(huán)控制。具有良好的頻響特性80，105Hz±10%輸入21MPa時(shí)。

2.3意大利ATOS公司公司生產(chǎn)了品種齊全的比例閥?由高精度比例電磁鐵驅(qū)動(dòng)閥芯位移?由位置傳感器進(jìn)行檢測(cè)?內(nèi)置電子線路實(shí)行閉環(huán)控制?頻響接近一般電液伺服閥?25?60Hz?100%閥行程?。但同時(shí)還保留了比例閥的特點(diǎn)?比如耐污染能力強(qiáng)?不需要很精細(xì)的濾油器?高可靠性、易維修、維護(hù)費(fèi)用低等。

二、發(fā)展電子控制液壓變量油泵實(shí)現(xiàn)節(jié)能，提高精度由電子控制裝置實(shí)現(xiàn)變量柱塞泵的流量、壓力和功率控制。電子控制裝置主要由高頻響電液比例閥、壓力和位移傳感器、電子控制器組成。用閉環(huán)控制取代原來(lái)的開(kāi)環(huán)控制，通過(guò)微處理器改變微處理程序，實(shí)現(xiàn)泵的各種控制形式，合理的功率匹配和軟啟動(dòng)，并適應(yīng)負(fù)荷變化改變油泵參數(shù)，如流量和壓力。比如Bosh-Rexroth公司生產(chǎn)的ALOVSODFEE變量柱塞泵。

在東京IFPEX2005展覽會(huì)上日本油研公司展出了帶閉環(huán)控制和開(kāi)環(huán)控制的變量柱塞泵?具有良好的節(jié)能效果。它們是A系列04型電液比例負(fù)荷傳感型和A系列04E型電液比例流量、壓力閉環(huán)控制型比例變量柱塞泵。A系列04E型變量柱塞泵是以比例技術(shù)為基礎(chǔ)結(jié)合電子技術(shù)和傳感技術(shù)?實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制的
變量柱塞泵。通過(guò)比例閥對(duì)壓力和流量進(jìn)行匹配控制?并由壓力傳感器和斜盤(pán)角度傳感器對(duì)輸出壓力和流量持續(xù)監(jiān)控?使輸出的壓力和流量更****?更接近實(shí)際需要的壓力和流量。所以更節(jié)能?控制精度也更高。

三、發(fā)展電氣液壓融合系統(tǒng)、Hybrid系統(tǒng)?這是日本液壓界建立的新概念?即將液壓技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和電氣技術(shù)相融合，簡(jiǎn)稱Hybrid系統(tǒng)。它是高速變頻器電機(jī)?和AC伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)定量泵的可變速的控制系統(tǒng)?在日本這類系統(tǒng)已經(jīng)商品化。當(dāng)執(zhí)行器不工作時(shí)電機(jī)轉(zhuǎn)速以低速運(yùn)行或停止運(yùn)行。可以大量節(jié)省能量消耗，還可降低噪聲和系統(tǒng)溫升，油箱的容積和用油量大大減少。

四、適應(yīng)PLC控制和總線連接

1 低能耗電磁閥產(chǎn)品在東京IFPEX2005展會(huì)上?各公司展出了低能耗電磁閥產(chǎn)品?努力降低電磁換向閥的能耗和滿足現(xiàn)場(chǎng)總線接口的要求。低保持電流的小型電磁閥。日本TOKIMEC公司展出的DG4VL-3和DG4VL-5小型電磁閥的保持電流分別減低到6W和7.5W?是驅(qū)動(dòng)電磁鐵功率的1/4?保持電流為換向后使閥芯保持位置所需的電流。
TOKIMEC公司生產(chǎn)的DG4VC-3和DG4VC-5微小電流控制的小型電磁閥的控制信號(hào)為24V、10mA，內(nèi)置半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)，PLC可直接控制，不需外部繼電器，從而可節(jié)省開(kāi)關(guān)柜尺寸，適應(yīng)總線M12接口。

2 氣動(dòng)元件氣動(dòng)技術(shù)是自動(dòng)化不可缺少的重要手段。近年來(lái)的發(fā)展動(dòng)向是向小型化、低能耗、精度化、組合化、高速化和潔凈化方向發(fā)展，尤其是氣動(dòng)系統(tǒng)的潔凈化和低能耗等促進(jìn)了半導(dǎo)體工業(yè)和制藥工業(yè)的發(fā)展。國(guó)外一些展覽會(huì)上更充分顯示了氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展。

2.1 小型化、低能耗電磁閥日本SMC公司開(kāi)發(fā)的SO70電磁閥,閥寬7mm,重量?jī)H5g,閥單體消耗電力0.35W?標(biāo)準(zhǔn)采用節(jié)能回路時(shí)為0.1W?流通能力Cv0.021?工作噪聲為38dB(A)以下。

2.2 高集成樹(shù)脂氣路塊節(jié)省空間、配置簡(jiǎn)單、重量輕。采用熱熔技術(shù)成功地制造出過(guò)去注射成形工藝所不能完成的立體流路。可滿足各種用戶多樣化安裝的要求?由于印刷電路板集層化，簡(jiǎn)化了配線工件。

2.3 適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)總線控制的氣動(dòng)元件現(xiàn)場(chǎng)總線可用單行方式實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳遞,可以簡(jiǎn)化布線,節(jié)省大量電纜消耗,還可大大縮減復(fù)雜系統(tǒng)的調(diào)試、故障診斷及日常維護(hù)工作。日本SMC公司生產(chǎn)的適用于總線接口的氣動(dòng)電磁換向閥組GW裝置/EX510,輸入和輸出各為64個(gè)點(diǎn)?可適用于CC-Link、DeviceNet、ProfiBUS-DP的連接。SMC生產(chǎn)的大部分氣動(dòng)電磁閥都適用總線通信系統(tǒng)。

2.4 Parker-KURODA公司的VA01系統(tǒng)小型直動(dòng)電磁閥該閥應(yīng)用高速電磁鐵,頻率響應(yīng)時(shí)間為3ms,誤差精度為±1ms以下,壽命為2億次,發(fā)塵量甚小,10萬(wàn)次換向后Φ0.3μm的粒子數(shù)幾乎為零。該閥寬10mm,帶閥座重量為35g,音速流導(dǎo)C值為0.2dm3/s.bar。該閥可用于真空和正壓系統(tǒng),不含有害物質(zhì),符合ROHS指令要求。

2.5 日本小金井推出的電磁式無(wú)活塞桿氣缸為適應(yīng)某些領(lǐng)域的需要。近年來(lái)不少公司推出了電動(dòng)氣缸、磁性無(wú)桿氣缸等產(chǎn)品。小金井的產(chǎn)品采用了公司獨(dú)自生產(chǎn)的鋁管?特點(diǎn)是低速性能好。可達(dá)8mm/s，帶防沖擊器，安裝方便。產(chǎn)品符合ROHS指令要求，不含有害物質(zhì)。結(jié)束語(yǔ)流體動(dòng)力傳動(dòng)是工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的重要組成部分。它是主機(jī)向智能化、自動(dòng)化、高速化、****率、高精度、高可靠性、多樣化、潔凈化方向發(fā)展不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)。近年來(lái)，由于流體動(dòng)力技術(shù)與電子技術(shù)、信息技術(shù)相結(jié)合，使它產(chǎn)生了新的活力，提高了與電氣和機(jī)械傳動(dòng)的競(jìng)爭(zhēng)力。只要沿著此方向走下去，并不斷跟蹤和移植新技術(shù)成果。比如電子、信息、計(jì)算機(jī)、磨擦磨損等新技術(shù)、新工藝、新材料等成果，發(fā)揮流體傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，克服能耗大、噪聲大等缺點(diǎn)。作為現(xiàn)代傳動(dòng)與控制的重要組成部分的流體傳動(dòng)技術(shù)。將不斷擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域，保持強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力，并不斷向前發(fā)展。