伺服閥的工作原理及運(yùn)行維護(hù)

 電液伺服閥是電液轉(zhuǎn)換元件，它能把微小的電氣信號轉(zhuǎn)換成大功率的液壓輸出。其性能的優(yōu)劣對電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的影響很大，因此，它是電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)的核心和關(guān)鍵。為了能夠正確使用電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)，必須了解電液伺服閥的工作原理。

1、電液伺服閥的分類

1）  按液壓放大級數(shù)可分為單級電液伺服閥，兩級電液伺服閥，三級電液伺服閥。

2）  按液壓前置級的結(jié)構(gòu)形式，可分為單噴嘴擋板式，雙噴嘴擋板式，滑閥式，射流管式和偏轉(zhuǎn)板射流式。

3）  按反饋形式可分為位置反饋式，負(fù)載壓力反饋式，負(fù)載流量反饋式，電反饋式。

4）  按電機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置可分為動鐵式和動圈式。

5）  按輸出量形式分為流量伺服閥和壓力控制伺服閥。

2、電液伺服閥結(jié)構(gòu)及工作原理（以雙噴嘴擋板為例）

    雙噴嘴擋板式力反饋二級電液伺服閥由電磁和液壓兩部分組成。電磁部分是永磁式力矩馬達(dá)，由*磁鐵，導(dǎo)磁體，銜鐵，控制線圈和彈簧管組成。液壓部分是結(jié)構(gòu)對稱的二級液壓放大器，前置級是雙噴嘴擋板閥，功率級是四通滑閥。畫法通過反饋桿與銜鐵擋板組件相連。

    力矩馬達(dá)把輸入的電信號（電流）轉(zhuǎn)換為力矩輸出。無信號時(shí)，銜鐵有彈簧管支撐在上下導(dǎo)磁體的中間位置，*磁鐵在四個(gè)氣隙中產(chǎn)生的極化磁通是相同的力矩馬達(dá)無力矩輸出。此時(shí)，擋板處于兩個(gè)噴嘴的中間位置，噴嘴兩側(cè)的壓力相等，滑閥處于中間位置，閥無液壓輸出；若有信號時(shí)控制線圈產(chǎn)生磁通，其大小和方向由信號電流決定，磁鐵兩極所受的力不一樣，于是，在磁鐵上產(chǎn)生磁轉(zhuǎn)矩（如逆時(shí)針），使銜鐵繞彈簧管中心逆時(shí)針方向偏轉(zhuǎn)，使擋板向右偏移，噴嘴擋板的右側(cè)間隙減小而左側(cè)間隙增大，則右側(cè)壓力大于左側(cè)壓力，從而推動滑閥左移。同時(shí)，使反饋桿產(chǎn)生彈性形變，對銜鐵擋板組件產(chǎn)生一個(gè)順時(shí)針方向的反轉(zhuǎn)矩。當(dāng)作用在銜鐵擋板組件上的電磁轉(zhuǎn)矩、彈簧管反轉(zhuǎn)矩反饋桿反轉(zhuǎn)矩等諸力矩達(dá)到平衡時(shí)，滑閥停止移動，取得一個(gè)平衡位置，并有相應(yīng)的流量輸出。

    滑閥位移，擋板位移，力矩馬達(dá)輸出力矩都與輸出的電信號（電流）成比例變化。

3、電液伺服閥的常見故障

1）力矩馬達(dá)部分

  a.線圈斷線：引起閥不動，無電流。

  b.銜鐵卡住或受到限位：原因是工作氣隙內(nèi)有雜物，引起閥門不動作。

  c.球頭磨損或脫落：原因是磨損，引起伺服閥性能下降，不穩(wěn)定，頻繁調(diào)整。

  d.緊固件松動：原因是振動，固定螺絲松動等，引起零偏增大。

  e.彈簧管疲勞：原因是疲勞，引起系統(tǒng)迅速失效，伺服閥逐漸產(chǎn)生振動，系統(tǒng)震蕩，嚴(yán)重的管路也振動。

  f.反饋桿彎曲：疲勞或人為損壞，引起閥不能正常工作，零偏大，控制電流可能到zui大。

2）噴嘴擋板部分

  a.噴嘴或節(jié)流孔局部或全部堵塞：原因是油液污染。引起頻響下降，分辨降率低，嚴(yán)重的引起系統(tǒng)不穩(wěn)定。

  b.濾芯堵塞：原因是油液污染。引起頻響下降，分辨率降低嚴(yán)重的引起系統(tǒng)擺動。

3)滑閥放大器部分

  a.刃邊磨損：原因是磨損，引起泄露，流體噪聲大，零偏大，系統(tǒng)不穩(wěn)定。

  b.徑向?yàn)V芯磨損：原因是磨損。引起泄露增大，零偏增大，增益下降。

  c.滑閥卡滯：原因是油液污染，滑閥變形。引起波形失真，卡死。

4）其他部分

    密封件老化：壽命已到或油液不符。引起閥內(nèi)外滲油，可導(dǎo)致伺服閥堵塞。

4、電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)有電液伺服閥故障引起的常見故障

1）油動機(jī)拒動

    在機(jī)組啟動前做閥門傳動試驗(yàn)時(shí)，有時(shí)出現(xiàn)個(gè)別油動機(jī)不動的現(xiàn)象，在排除控制信號故障的前提下，造成上述現(xiàn)象的主要原因是電液伺服閥卡澀。盡管在機(jī)組啟動前已進(jìn)行油循環(huán)且油質(zhì)化驗(yàn)也合格，但由于系統(tǒng)中的各個(gè)死角是未知不可能*循環(huán)沖洗，所以一些顆?？赡茉谒欧y動作過程中卡澀伺服閥。

2）汽門突然失控

    在機(jī)組運(yùn)行過程中，有時(shí)在控制指令不變的情況下，汽門突然全開或全關(guān)，造成上述現(xiàn)象的主要原因是電液伺服閥堵塞。主要是油中的臟物堵塞伺服閥的噴嘴擋板處，造成伺服閥突然向一個(gè)方向動作，導(dǎo)致油動機(jī)向一個(gè)方向運(yùn)動到極限未知，使汽門失去控制。

3）氣門擺動

    氣門擺動是較常見的故障現(xiàn)象，在排除控制信號故障的前提下，伺服閥工作不穩(wěn)定是主要原因。伺服閥的內(nèi)漏大，分辨率大和零區(qū)不穩(wěn)定，均可能引起電調(diào)系統(tǒng)的擺動。伺服閥的分辨率增大，是伺服閥不能很快響應(yīng)控制系統(tǒng)的指令，容易引起系統(tǒng)的超調(diào)，導(dǎo)致系統(tǒng)在一定范圍內(nèi)不停調(diào)整，造成氣門擺動。伺服閥閥口磨損，不但引起伺服閥泄露增大，而且會引起伺服閥零區(qū)不穩(wěn)定，使伺服閥長期處于調(diào)整狀態(tài)，嚴(yán)重時(shí)會引起氣門擺動。

4）油動機(jī)遲緩率大

    造成此現(xiàn)象的原因很多，伺服閥的流量增益低，壓力增益低以及伺服閥濾芯堵塞引起伺服閥分辨率過大等，都可能增大油動機(jī)遲緩率。解決辦法是嚴(yán)格控制燃燒油質(zhì)，定期檢查伺服閥。

5）  油動機(jī)關(guān)不到位

    在控制信號和機(jī)械部分沒有問題的前提下，造成油動機(jī)關(guān)不到位的主要原因?yàn)樗欧y的零偏不對。

5、運(yùn)行中抗燃油的維護(hù)

    系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)對抗燃油的使用壽命有直接的影響，因此，系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下因素：

1）系統(tǒng)應(yīng)安全可靠?？谷加蛻?yīng)采用獨(dú)立的管路系統(tǒng)，以免礦物油、水分、等泄露至燃油中造成污染。系統(tǒng)管路中盡量減少死角，以利于沖洗系統(tǒng)。

2）  油箱容量大小適宜，油箱用于儲存系統(tǒng)的全部用油，同時(shí)還起著分離空氣和機(jī)械雜質(zhì)的作用。如果油箱容量設(shè)計(jì)過小，抗燃油在油箱中停留時(shí)間短，起不到分離作用，會加速油質(zhì)劣化，縮短抗燃油的使用壽命。

結(jié)束語：

    建議今后應(yīng)定期對伺服閥進(jìn)行更換并送到機(jī)構(gòu)進(jìn)行必要的檢測和校驗(yàn)，以防止因伺服閥故障而導(dǎo)致閥門擺動及負(fù)荷波形等不安全因素的發(fā)生；其次應(yīng)對液壓油進(jìn)行定期檢測，定期濾油，以保證機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

imes ?? RmH8 H?7 ansi-font-family: "Times New Roman"'>位編碼器。這樣的編碼器是由光電碼盤的機(jī)械位置決定的，它不受停電、干擾的影響?！　?/p>

    編碼器由機(jī)械位置決定的每個(gè)位置是*的，它無需記憶，無需找參考點(diǎn)，而且不用一直計(jì)數(shù)，什么時(shí)候需要知道位置，什么時(shí)候就去讀取它的位置。這樣，編碼器的抗干擾特性、數(shù)據(jù)的可靠性大大提高了。 　　　　

2、從單圈值編碼器到多圈值編碼器

    旋轉(zhuǎn)單圈值編碼器，以轉(zhuǎn)動中測量光電碼盤各道刻線，以獲取*的編碼，當(dāng)轉(zhuǎn)動超過360度時(shí)，編碼又回到原點(diǎn)，這樣就不符合編碼*的原則，這樣的編碼只能用于旋轉(zhuǎn)范圍360度以內(nèi)的測量，稱為單圈值編碼器?！　?/span>

    如果要測量旋轉(zhuǎn)超過360度范圍，就要用到多圈值編碼器。

    編碼器生產(chǎn)廠家運(yùn)用鐘表齒輪機(jī)械的原理，當(dāng)中心碼盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過齒輪傳動另一組碼盤（或多組齒輪，多組碼盤），在單圈編碼的基礎(chǔ)上再增加圈數(shù)的編碼，以擴(kuò)大編碼器的測量范圍，這樣的編碼器就稱為多圈式編碼器，它同樣是由機(jī)械位置確定編碼，每個(gè)位置編碼*不重復(fù)，而無需記憶。　　

    多圈編碼器另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于測量范圍大，實(shí)際使用往往富裕較多， 這樣在安裝時(shí)不必要費(fèi)勁找零點(diǎn)， 將某一中間位置作為起始點(diǎn)就可以了，而大大簡化了安裝調(diào)試難度。