MOOG伺服阀培训资料

伺服阀学习的好资料

MOOG电液控制阀……

培训资料技术技术培训资料

北京欧洛普过滤技术开发公司

2010年

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电液阀的应用

Moog

公司创建于1951年，创建者WilliamC.Moog，电液伺服阀的发明人。

伺服阀的发明预示着精密控制的一个新纪元。这同时促使Moog公司成长为世界上设计和制造电液控制产品和系统的带头人。在过去的十年里，公司将其控制技术扩展到伺服－比例阀、伺服电控和直动阀领域。

Moog的产品提供精确的位置、速度和力控制——这些因素对于各类工业机械的正常操作都非常重要。

例如：

Moog伺服执行机构在连续铸造中精确控制

着钢板的厚度。

Moog射流伺服比例阀不仅控制着塑料注射

成型机械的速度和压力，还控制着塑料吹塑成型机械的成型壁厚。 Moog直动阀控制着新“技术发展水平”造

纸机械的厚度。

应用

工业：

常规金属加工；吹塑/注射成型；地震仿真；娱乐设施；疲劳测试；飞行仿真；

气体、液体和水电涡轮；

机床；

制造系统；材料测试；造纸机械；机器人技术；橡胶加工；

锯和饰面磨床；钢和铝的磨削设备；

汽车/海运：活动悬架；林业机械；矿场机械；铁路；

远程控制；地震勘测；船舶；潜水艇；减振设备；

工程支持

本手册中包括了Moog提供的典型产品信息。我们的实际经验能帮你解决运动控制问题。你在特定应用领域中尝试实现的正确和精确的位置、速度或力的控制时，可以获得我们的工程人员的帮助。很多时候，这样的结果就是设计出来的方案和产品是专用的，只符合你的需求。Moog在这方面的能力在工业界是最先进的。所以，联系我们，让我们知道如何帮助你……你会得到满意的答复。鉴于我们的连续研究与开发政策，我们保留在不发布声明而对手册进行的修改权利。

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选型

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怎样选择伺服或比例阀

计算阀的需求流速和响应频率

a）为了补偿未知的力，增大执行器面积，使它产生

比设计受力大30％的力来提供压力。

其中：

1.3FRA=A＝执行器面积（平方英寸）

Ps

FR＝以最大速度驱动载荷所需力（磅）Ps＝供油压力（磅/平方英寸）

参照NFPA标准，缸体的内径和活塞尺寸选择与上述计算最为接近。

b）根据最大载荷速度和上述计算所得执行器面积，

确定阀的负载流量和负载压降。

其中：

QL=AXL

QL＝负载流量（立方英寸/秒）XL＝最大负载速度（英寸/秒）其中：

FR

PL＝负载压降（磅/平方英寸）PL=

伺服或比例阀选型的关键参数

供油压力

伺服阀和伺服射流阀一般用于恒压系统且需要连续的先导流量以维持压力平衡。供油压力需要调定，这样通过阀的压降等于供油压力的三分之一。通流能力应该包括维持压力平衡的连续的先导流量。不管供油压力的大小，直动阀的性能恒定。然而，它们都能在压力有波动的系统中工作良好。

Moog公司的标准系列阀的供油压力从200到3000psi。也可以买到从50到5000psi供油压力的特殊阀。请参考单个阀的说明书。液体种类

Moog公司的阀对100°F下粘度为60到450SUS的液体大都可以工作。由于伺服阀的工作范围从-40°F到275°F，需要注意，保证液体粘度不要超过6000SUS。另外，油液的清洁度是最重要的，它必须维持在ISODIS4406号16/13以下，推荐值为14/11。咨询Moog公司的过滤结构和阀系列的样本来得到推荐值。

液体与阀材料的兼容性也必须要考虑。特定信息请联系厂商。力需求

在大多数应用中，可用的供油压力一部分必须用于克服某些力。由于通过阀的液体流速以通过阀的压力降的形式给出，为了确定供油压力的哪一部分是通过阀产生压降的，总的力需求就必须明确。合力就是由系统静态和动态配置产生的各个单个力的算术和。FR+FL+FA+FE+FS

其中：FR＝总的力需求（磅）

FL＝载荷力（磅）

FA＝由于加速度产生的力（磅）FE＝由于外部干扰产生的力（磅）FS＝由于密封产生的摩擦力（磅）

载荷力

根据载荷的方位和运动方向，载荷力FL可以是帮助或者阻碍组件运动的。在计算FL以确定准确的外部摩擦系数和使用分力的时候，就要考虑到这个因素。

A

c）计算空载流量

其中：

QNL=QLQNL＝空载流量（立方英

寸/秒）

d）确定阀在额定流量，工况分别是：伺服阀在1000psi

压降下，比例阀在150psi。增加10％的余量。

其中：

PSPS PL

QR＝伺服阀的额定流量（gpm），伺服阀在1000psi压降下，比例阀在150psi压降下。

e）对于开环控制，阀在3Hz或更高频率时相位落后

为90°时比较合适。

f）对于使用电反馈的死循环控制系统，使用本手册

中“负载共振频率”下的方程计算负载的固有频率。如果伺服阀的90°相位点超过负载共振频率的3倍或更大时就能获得最佳性能。

g）根据流速和频率响应的计算，参考第三页阀的选

型表来选择阀。任何伺服阀，只要有同样或更高的通流能力和响应就是被容许选择。然而，最好不要超过伺服阀的通流能力太多，因为这样会不必要的降低系统的精度。

h

）参考其各自的资料页以获得完整的阀的性能参数。

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动态响应

由于加速度产生的力

克服惯性所需要的力在系统速度很高时变得很大，它对阀的尺寸选择很关键。FA＝Ma其中：

M＝质量（lb·sec2/in）

V

a＝加速度（in/sec2）a=MAX

TaWP＝活塞重量（lb）

VMAX＝最大速度（in/sec）

WL+WP

M=Ta＝加速时间（sec）

g

WL＝负载重量由于外部干扰产生的力

这些力可能是连续或间歇的力源产生的。

当输入电流与输出流量的相位达到90°时（相位滞后90°的点），通过测量频率就很容易得到阀的动态响应。频率响应会随着输入信号的振幅、供油压力和流体温度的不同而不同。因此，必须在相同条件下进行比较。推荐使用两波峰间的信号振幅为阀额定流量的80％。伺服和射流阀的响应在较高压力下会提升，在温度变高或变低一般都会降低。直动阀的响应独立于供油压力。负载共振频率

开环控制包含着人工监测资料（例如，位置或速度）和调整控制阀的输入以得到期望的输出。死循环控制能提供快速、更精确的控制并需要性能更高的控制阀。为达到性能优化，阀的90°相位点需要超过负载共振频率3倍或更多。负载共振取决于整体的刚度（KA），它是液体刚度（KO）和结构刚度（KS）关系式，由下式给出：

KA=

KOKS(lb/in)KO+KS

由于密封产生的摩擦力

多数阀用在有某种运动装置的场合中。这些运动装置通常用橡胶密封来隔开不同的压力。在这些密封和运动部分之间的摩擦力是阻碍性质的力。FS＝0.1FMAX其中：

FMAX＝气流分离力（lb）

除非知道密封摩擦力确定的值，否则实际的规范一般设置密封摩擦力为所需最大力的10％。

面积相等的缸筒的负载共振频率为：

其中：

1KO

fN＝负载共振频率（Hz）fN=

2πMKO＝液体刚度（lb/in）

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