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伺服比例阀阀芯遮盖类型

在液压系统中,如果想对执行机构的运动速度进行比例调节,甚至高精度调节时,就需要用到比例阀,或者伺服阀了。所谓比例即是指可以按照百分比控制阀芯的运动,20%50%80%等根据需求设定,进而比例地控制输出流量,执行机构也就可以比例地进行运动。

在比例/伺服阀选型中,有个概念经常被提及,阀芯的遮盖形式。主阀芯具有正遮盖,零遮盖,负遮盖三种形式。

01正遮盖

不管是工程机械,还是工业领域,在大多数的情况下,我们所使用的液压阀都是正遮盖的。所谓正遮盖,如下图所示就很直观了,阀芯在中位时,其节流边和阀体之间具有一定的遮挡,这个遮挡也叫死区,这种状态下油液被隔断,不能自由流通。当接收到开度指令时,阀芯需要移动一段位移,节流边慢慢打开贯通两边的油道,油液才会输出。

 

根据不同的设计,正遮盖量一般在全行程的10%-25%之间。正遮盖具有一定的安全保护作用,当出现故障停掉控制信号后,阀芯回到中位,可以阻断油道,停止油液输出,保持负载停留在原位置,避免出现意外伤害。正遮盖的阀因为存在死区,因此频响不会很高。正遮盖的加工要求不高,加工成本最低。因此市场上用得最多。

02零遮盖

当对运动控制的精度要求极高,这时候就需要用到零遮盖。

如下图所示,在中位时,阀芯和阀体的节流边是正好对齐的,处于随时待命状态,即使是很微小的驱动信号,也可以快速响应,输出油液。对于响应要求高的液压阀来说,这是很有必要的。

 

 

伺服阀为了保证非常高的响应速度,基本都是采用零遮盖的设计。配合力矩马达,驱动惯性小,可以做到很高的频响。

但零遮盖的加工精度要求很高,成本也很高,只有高精度的阀才会设计成零遮盖。

03负遮盖

负遮盖是指阀芯在中位时,和阀体之间的节流边就已经打开一个小的开口,油液可以流通,但有一定的节流效应。

 

负遮盖用得较少,往往只有特殊的需求才会用到负遮盖。比如将负遮盖运用于压力控制领域,通过高频调节打开的节流边大小来控制输出油口的压力。可以实现较高精度的压力控制。负遮盖在中位的开度也比较小,一般为全行程的0.5%左右。在使用负遮盖时,当液压泵转动起来,阀的工作口就会输出油液,需要特别留意做好保护措施。