伺服閥的新型結(jié)構(gòu)

在20世紀(jì)90年代，國外研制直動(dòng)型電液伺服閥獲得了較大成就，現(xiàn)形成系列產(chǎn)品的有Moog公司的D633、D634系列直動(dòng)閥、伊頓威格士(Eaton Vickers)公司的LFDC5V型、德國Bosch公司的NC10型、日本三菱及KYB株式會(huì)社合作開發(fā)的MK型閥及Moog公司與俄羅期沃斯霍得工廠合作研制的直動(dòng)閥等。該類型的伺服閥去掉了一般伺服閥的前置級(jí)，利用一個(gè)較大功率的力矩馬達(dá)直接拖動(dòng)閥心，并由一個(gè)高精度的閥心位移傳感器作為反饋。該閥的最大特點(diǎn)是無前置級(jí)，提高了伺服閥的抗污染能力；同時(shí)由于去掉了許多難加工零件，降低了加工成本，可廣泛使用于工業(yè)伺服控制的場合。

國內(nèi)有些單位如中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院第十八研究所、北京機(jī)床研究所、浙江工業(yè)大學(xué)等單位也研制出了相關(guān)產(chǎn)品的樣機(jī)，特別是北京航空航天大學(xué)研制出轉(zhuǎn)閥式直動(dòng)型電液伺服閥。該伺服閥通過將普通伺服閥的滑閥滑動(dòng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榛y的轉(zhuǎn)動(dòng)，并在閥心與閥套上相應(yīng)開了幾個(gè)與軸向有一定傾角的斜槽。閥心、閥套相互轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，斜槽相互開通或相互封閉，從而控制輸出壓力或流量。由于在工作時(shí)閥心、閥套是相互轉(zhuǎn)動(dòng)的，降低了閥工作時(shí)的摩擦阻力，同時(shí)污染物不容易在轉(zhuǎn)動(dòng)的滑閥內(nèi)堆積，提高了抗污染性能。

Park公司開發(fā)了“音圈驅(qū)動(dòng)(Voice Coil Drive．VCD)”技術(shù)，以及以此技術(shù)為基礎(chǔ)開發(fā)的DFplus控制閥。所謂音圈驅(qū)動(dòng)技術(shù)，顧名思義，即是類似于揚(yáng)聲器的一種驅(qū)動(dòng)裝置，其基本結(jié)構(gòu)就是套在固定的圓柱形永久磁鐵上的移動(dòng)線圈，當(dāng)信號(hào)電流輸入線圈時(shí)，在電磁效應(yīng)的作用下，線圈中產(chǎn)生與信號(hào)電流相對(duì)應(yīng)的軸向作用力，并驅(qū)動(dòng)與線圈直接相連的閥心運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力很大。線圈上內(nèi)置了位移反饋傳感器，因此，采用VCD驅(qū)動(dòng)的DFplus閥本質(zhì)上是以閉環(huán)方式進(jìn)行控制的，線性度相當(dāng)好。此外，由于VCD驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)零件只是移動(dòng)線圈，慣量極小，相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件之間也沒有任何支撐，DFplus閥的全部支撐就是閥心和閥體間的配合面，大大減小了摩擦這一非線性因素對(duì)控制品質(zhì)的影響。綜合上述的技術(shù)特點(diǎn)，配合內(nèi)置的數(shù)字控制模塊，使DFplus閥的控制性能佳，尤其在頻率響應(yīng)方面更是優(yōu)越，可達(dá)400Hz。

從發(fā)展趨勢來看，新型直動(dòng)型電液伺服閥在某些行業(yè)有替代傳統(tǒng)伺服閥特別是噴嘴擋板式伺服閥的趨向，但它的最大問題在于體積大、質(zhì)量大，只適用于對(duì)場地要求較低的工業(yè)伺服控制場合。如能減輕其質(zhì)量、減小其體積，在航空、航天等軍工行業(yè)亦具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>