船舶設備液壓故障診斷與維修_電液伺服系統零偏、零漂分析及影響

(1)閥芯與閥套方孔的遮蓋量對伺服閥零偏、零漂影響的試驗

閥芯與閥套方孔的遮蓋量對伺服閥零偏、零漂影響的試驗應用測量配磨法。先在萬能工具顯微鏡上測量閥套方孔及方孔間距，精確到0.001mm，再在萬能工具顯微鏡上測量閥芯兩工作凸肩的尺寸及間距，最后應用對稱法計算閥芯的軸向磨削量，逐步磨削和測量，準確控制閥芯與閥套方孔的遮蓋量。圖F為閥芯與閥套方孔遮蓋量測量配磨示意圖。閥芯與閥套的配合間隙為0.005mm時，閥芯與閥套通流槽遮蓋量對閥零位的影響見下表。數據顯示，在零開口附近，閥芯對閥套通流槽遮蓋量稍為負值時，舵機的零位電流值變化最小。

伺服液壓舵機閥芯與閥套通流槽遮蓋量對其零位影響的測試數據

 

(2)分析

    在電液伺服閥為負開口且處于零位，閥芯稍有移動，但伺服閥輸出還是為零時，其性能表現為伺服閥的死區大、不靈敏、零位復原性差、不穩定；伺服閥在零開口附近，稍微正開口時，伺服閥處于零位，此時，節流口有少量油液通過，在供油壓力一定時，閥芯在節流口泄漏油的作用下，相對于閥套會產生一個動態平衡位置，只要油壓保持不變，此動態平衡點就不會輕易改變，反映在電液伺服閥上就是零位基本保持穩定；當伺服閥為正開口且較大時，損耗功率大，節流口有較多泄漏油，會引起振動。反復研究和實踐發現，在閥芯與閥套配合間隙為0.004～0．006mm的情況下，閥芯與閥套方孔的最佳遮蓋量為單邊-0.006mm左右。

(3)力矩馬達對電液伺服閥零偏、零漂的影響

    力矩馬達的穩定性直接影響電液伺服閥的零偏、零漂。一般力矩馬達滯環大，與其組成的電液伺服閥的零偏、零漂相對也大。在生產實踐中我們發現，力矩馬達裝配時對稱性差，與其組成的電液伺服閥零位不穩定，零偏、零漂相當大。因此，力矩馬達在與滑閥配合時，其裝配的機械對稱性相當重要。

(4)油液對電液伺服閥零漂的影響

    電液伺服系統對所使用的油液清潔度要求較高，一般要求達到MOOG2級。目前在電液伺服系統中普遍采用磷酸酯抗燃油，這是一種人工合成油，在使用過程中極易劣化，主要表現為污染顆粒度的增加。污染顆粒度增加即油液變臟以后，電液伺服閥工作時，閥芯在閥套內產生的摩擦力就增大，需更大的電信號推動閥芯運動，電液伺服閥的零漂范圍變大。因此，對電液伺服系統所用的油液要定期檢查，在系統中設置過濾設備，以保證油液的質量。

    油液的溫度和壓力變化也會對電液伺服系統的零漂產生影響。當電液伺服系統中所使用的油液溫度和壓力變化時，相對于電液伺服閥原來零位的動態平衡被破壞，直到達到新的動態平衡，表現為電液伺服閥的零位產生了偏移，此種零位的偏移很難消除。

(5)環境溫度對電液伺服閥零偏、零漂的影響

    在低溫環境下，電液伺服系統所使用的油液會變得很黏稠，直接加大了電液伺服閥工作時閥芯在閥套內運動的摩擦力，導致電液伺服系統零偏、零漂變大。另外，在低溫環境下，電液伺服閥的閥芯與閥套都會產生冷縮現象，但由于閥套方孔通流槽附近壁較薄，相對于閥芯凸肩更易收縮，此時，滑閥負開口電液伺服閥的閥芯對閥套方孔通流槽的遮蓋量變得更大，工作時死區也更大，直接表現為零位不穩定，零偏、零漂范圍更大。因此，在低溫環境下使用的電液伺服閥滑閥應采用正開口。