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我司在德國雙重提升、美國都有自己的公司,專業(yè)從事進口貿(mào)易行業(yè)倍增效應,所以我司的技術(shù)人員為都會輪流到國外廠家學習技術(shù)結果。
美國MOOG穆格伺服閥的研究主要集中在結(jié)構(gòu)及加工工藝的改進
電液MOOG伺服閥是電液伺服控制中的關(guān)鍵元件,它是一種接受模擬電信號后文化價值,相應(yīng)輸出調(diào)制的流量和壓力的液壓控制閥促進善治。電液MOOG伺服閥具有動態(tài)響應(yīng)快、控制精度高單產提升、使用壽命長等優(yōu)點求索,已廣泛應(yīng)用于航空、航天、艦船性能穩定、冶金試驗、化工等領(lǐng)域的電液伺服控制系統(tǒng)中。
液壓MOOG伺服閥是構(gòu)建液壓伺服控制系統(tǒng)的核心元件數字化,因此液壓控制系統(tǒng)書籍會包含電液MOOG伺服閥內(nèi)容新格局。
電液MOOG伺服閥是電液伺服控制中的關(guān)鍵元件,它是一種接受模擬電信號后開展攻關合作,相應(yīng)輸出調(diào)制的流量和壓力的液壓控制閥特點。電液MOOG伺服閥具有動態(tài)響應(yīng)快、控制精度高組建、使用壽命長等優(yōu)點用的舒心,已廣泛應(yīng)用于航空、航天深入交流研討、艦船模式、冶金、化工等領(lǐng)域的電液伺服控制系統(tǒng)中集聚效應。
液壓MOOG伺服閥是構(gòu)建液壓伺服控制系統(tǒng)的核心元件貢獻,因此液壓控制系統(tǒng)書籍會包含電液MOOG伺服閥內(nèi)容。
1)在結(jié)構(gòu)改進上提升,主要是利用冗余技術(shù)對MOOG伺服閥的結(jié)構(gòu)進行改造持續。由于MOOG伺服閥是伺服系統(tǒng)的核心元件,MOOG伺服閥性能的優(yōu)劣直接代表著伺服系統(tǒng)的水平。另外通過活化,從可靠性角度分析,MOOG伺服閥的可靠性是伺服系統(tǒng)中最重要的一環(huán)等形式。由于MOOG伺服閥被污染是導致MOOG伺服閥失效的最主要原因。對此組合運用,國外的許多廠家對MOOG伺服閥結(jié)構(gòu)作了改進的特點,先后發(fā)展出了抗污染性較好的射流管式、偏導射流式MOOG伺服閥研究與應用。而且適應性,俄羅斯還在其研制的射流管式MOOG伺服閥閥芯兩端設(shè)計了雙冗余位置傳感器,用來檢測閥芯位置有效保障。一旦出現(xiàn)故障信號可立即切換備用MOOG伺服閥激發創作,大大提高了系統(tǒng)的可靠性,此種兩余度技術(shù)已廣泛的應(yīng)用于航空行業(yè)稍有不慎。而且探索,美國的Moog公司和俄羅斯的沃斯霍得工廠均已研制出四余度的伺服機構(gòu)用于航天行業(yè)。我國的航天系統(tǒng)有關(guān)單位早在90年代就已進行三余度等多余度伺服機構(gòu)的研制,將MOOG伺服閥的力矩馬達重要作用、反饋元件堅持先行、滑閥副做成多套,發(fā)生故障可隨時切換增幅最大,保證系統(tǒng)的正常工作發揮作用。此外多線圈結(jié)構(gòu)、或在結(jié)構(gòu)上帶零位保護裝置系統、外接式濾器等型式的MOOG伺服閥亦已在冶金十分落實、電力、塑料等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用逐步顯現。
2)在加工工藝的改進方面作用,采用新型的加工設(shè)備和工藝來提高MOOG伺服閥的加工精度及能力。如在閥芯閥套配磨方法上損耗,上海交通大學勇探新路、哈爾濱工業(yè)大學均研制出了智能化、全自動的配磨系統(tǒng)形式。特別是哈爾濱工業(yè)大學的配磨系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)的氣動配磨的模式擴大,采用液壓油作為測量介質(zhì),更直接地反應(yīng)了所測滑閥副的實際情況傳遞,提高了測量結(jié)果的準確性與精度讓人糾結。在力矩馬達的焊接方面中船重工第704研究所與德國廠家合作,采用了優(yōu)良的焊接工藝取得了良好的效果發揮效力。另外全面革新,哈爾濱工業(yè)大學還研制出智能化的MOOG伺服閥力矩馬達彈性元件測量裝置。解決了原有手動測量法中存在的測量精度低穩定發展、操作復雜方便、效率低等問題。對彈性元件能高效完成剛度測量更好、得到完整的測量曲線基石之一,且不重復性測量誤差不大于1%。
3)在材料的更替上方面安全鏈。除了對某些零件采用了強度行業分類、彈性、硬度等機械性能更的材料外增持能力。還對特別用途的MOOG伺服閥采用了特殊的材料應用領域。如德國有關(guān)公司用紅寶石材料制作噴嘴檔板,防止因氣饋造成檔板和噴嘴的損傷提高鍛煉,而降低動靜態(tài)性能統籌推進,使工作壽命縮短行業內卷。機械反饋桿頭部的小球也用紅寶石制作,防止小球和閥芯小槽之間的磨損,使閥失控更為一致,并產(chǎn)生尖叫。航空六O九所堅定不移、中船重工第七O四研究所等單位均采用新材料研制了能以航空煤油落地生根、柴油為介質(zhì)的耐腐蝕MOOG伺服閥。此外對密封圈的材料也進行了更替技術的開發,使MOOG伺服閥耐高壓成效與經驗、耐腐蝕的性能得到提高。
4)在測試方法改進方面健康發展,隨著計算機技術(shù)的高速發(fā)展生產(chǎn)單位均采用計算機技術(shù)對MOOG伺服閥的靜提供了有力支撐、動態(tài)性能進行測試與計算。某些單位還對如何提高測量精度堅實基礎,降低測量儀器本身的振動積極、熱噪聲和外界的高頻干擾對測量結(jié)果的影響,作了深入的研究前景。如采用測頻/測周法經驗、尋優(yōu)信號測試法、小波消噪法長效機製、正弦輸入法及數(shù)字濾波等新技術(shù)對MOOG伺服閥測試設(shè)備及方法進行了研制和改進 [3] 進一步意見。
當前,新型電液MOOG伺服閥技術(shù)的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在新型結(jié)構(gòu)的設(shè)計等地、新型材料的采用及電子化產業、數(shù)字化技術(shù)與液壓技術(shù)的結(jié)合等幾方面。電液MOOG伺服閥技術(shù)發(fā)展極大促進了液壓控制技術(shù)的發(fā)展共享應用。
新型結(jié)構(gòu)的設(shè)計
在20世紀90年代工具,國外研制直動型電液MOOG伺服閥獲得了較大的成就。國內(nèi)有些單位如中國運載火箭技術(shù)研究院第十八研究所情況較常見、北京機床研究所為產業發展、浙江工業(yè)大學等單位也研制出了相關(guān)產(chǎn)品的樣機。特別是北京航空航天大學研制出轉(zhuǎn)閥式直動型電液MOOG伺服閥發展契機。該MOOG伺服閥通過將普通MOOG伺服閥的滑閥滑動結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榛y的轉(zhuǎn)動,并在閥芯與閥套上相應(yīng)開了幾個與軸向有一定傾角的斜槽機製性梗阻。閥芯閥套相互轉(zhuǎn)動時齊全,斜槽相互開通或相互封閉,從而控制輸出壓力或流量求索。由于在工作時閥芯閥套是相互轉(zhuǎn)動的置之不顧,降低了閥工作時的摩擦阻力多樣性,同時污染物不容易在轉(zhuǎn)動的滑閥內(nèi)堆積,提高了抗污染性能試驗。此外規模,Park公司開發(fā)了“音圈驅(qū)動(Voice Coil Drive)"技術(shù)(VCD),以及以此技術(shù)為基礎(chǔ)開發(fā)的DFplus控制閥新格局。所謂音圈驅(qū)動技術(shù)作用,顧名思義,即是類似于揚聲器的一種驅(qū)動裝置特點,其基本結(jié)構(gòu)就是套在固定的圓柱形磁鐵上的移動線圈,當信號電流輸入線圈時,在電磁效應(yīng)的作用下製度保障,線圈中產(chǎn)生與信號電流相對應(yīng)的軸向作用力聯動,并驅(qū)動與線圈直接相連的閥芯運動,驅(qū)動力很大顯示。線圈上內(nèi)置了位移反饋傳感器技術特點,因此,采用VCD驅(qū)動的DFplus閥本質(zhì)上是以閉環(huán)方式進行控制的共同努力,線性度相當好保持競爭優勢。此外,由于 VCD驅(qū)動器的運動零件只是移動線圈數據顯示,慣量極小責任,相對運動的零件之間也沒有任何支承,DFplus閥的全部支承就是閥芯和閥體間的配合面實現,大大減小了摩擦這一非線性因素對控制品質(zhì)的影響持續向好。綜合上述的技術(shù)特點,配合內(nèi)置的數(shù)字控制模塊,使DFplus閥的控制性能佳不容忽視,尤其在頻率響應(yīng)方面更是,可達 400Hz記得牢。從發(fā)展趨勢來看組建,新型直動型電液MOOG伺服閥在某些行業(yè)有替代傳統(tǒng)MOOG伺服閥特別是噴嘴擋板式MOOG伺服閥的趨向,但它的最大問題在于體積大服務體系、重量重進展情況,只適用于對場地要求較低的工業(yè)伺服控制場合。如能減輕其重量更高效、減小其體積稍有不慎,在航空、航天等*行業(yè)亦具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
另外,近年來MOOG伺服閥新型的驅(qū)動方式除了力矩馬達直接驅(qū)動外全面協議,還出現(xiàn)了采用步進電機重要作用、伺服電機、新型電磁鐵等驅(qū)動結(jié)構(gòu)以及光-液直接轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的MOOG伺服閥講實踐。這些新技術(shù)的應(yīng)用不僅提高了MOOG伺服閥的性能增幅最大,而且為MOOG伺服閥發(fā)展開拓了思路,為電液MOOG伺服閥技術(shù)注入了新的活力最為顯著。
新型材料的采用
當前在電液MOOG伺服閥研制領(lǐng)域的新型材料運用滿意度,主要是以壓電元件、超磁致伸縮材料及形狀記憶合金等為基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)換器研制開發(fā)的必然要求。它們各具有其自己的優(yōu)良特性的過程中。
1.壓電元件
壓電元件的特點是“壓電效應(yīng)":在一定的電場作用下會產(chǎn)生外形尺寸的變化,在一定范圍內(nèi)狀況,形變與電場強度成正比範圍和領域。壓電元件的主要材料為壓電陶瓷(PZT)、電致伸縮材料(PMN)等業務。比較典型的壓電陶瓷材料有日本TOKIN公司的疊堆型壓電伸縮陶瓷等。PZT直動式MOOG伺服閥的原理是:在閥芯兩端通過鋼球分別與兩塊多層壓電元件相連。通過壓電效應(yīng)使壓電材料產(chǎn)生伸縮驅(qū)動閥芯移動完善好。實現(xiàn)電-機械轉(zhuǎn)換促進進步。PMN噴嘴擋板式MOOG伺服閥則在噴嘴處設(shè)置一與壓電疊堆固定連接的擋板,由壓電疊堆的伸全過程、縮實現(xiàn)擋板與噴嘴間的間隙增減更高要求,使閥芯兩端產(chǎn)生壓差推動閥芯移動。壓電式電-機械轉(zhuǎn)換器的研制比較成熟并已得到較廣泛的應(yīng)用優勢領先。它具有頻率響應(yīng)快的特點經驗分享,MOOG伺服閥頻寬甚至能達到上千赫茲,但亦有滯環(huán)大新技術、易漂移等缺點培養,制約了壓電元件在電液MOOG伺服閥上的進一步應(yīng)用。
2.超磁致伸縮材料
超磁致伸縮材料(GMM)與傳統(tǒng)的磁致伸縮材料相比趨勢,在磁場的作用下能產(chǎn)生大得多的長度或體積變化安全鏈。利用GMM轉(zhuǎn)換器研制的直動型MOOG伺服閥是把 GMM轉(zhuǎn)換器與閥芯相連,通過控制驅(qū)動線圈的電流預下達,驅(qū)動GMM的伸縮增持能力,帶動閥芯產(chǎn)生位移從而控制MOOG伺服閥輸出流量。該閥與傳統(tǒng)MOOG伺服閥相比不僅有頻率響應(yīng)高的特點創新為先,而且具有精度高提高鍛煉、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點。在GMM的研制及應(yīng)用方面生產體系,美國新模式、瑞典和日本等國處于水平。國內(nèi)浙江大學利用GMM技術(shù)對氣動噴嘴擋板閥和內(nèi)燃機燃料噴射系統(tǒng)的高速強力電磁閥高質量,進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計和特性研究應用情況。GMM材料與壓電材料和傳統(tǒng)磁致伸縮材料相比,具有應(yīng)變大、能量密度高也逐步提升、響應(yīng)速度快、輸出力大等特點能力和水平。世界各國對GMM電-機械轉(zhuǎn)換器及相關(guān)的技術(shù)研究相當重視組織了,GMM技術(shù)水平快速發(fā)展,已由實驗室研制階段逐步進入市場開發(fā)階段註入了新的力量。今后還需解決GMM的熱變形表現、磁晶各向異性、材料腐蝕性及制造工藝說服力、參數(shù)匹配等方面的問題以利于在高科技領(lǐng)域得到廣泛運用的積極性。
3.形狀記憶合金
形狀記憶合金(SMA)的特點是具有形狀記憶效應(yīng)。將其在高溫下定型后深刻變革,冷卻到低溫狀態(tài)高效,對其施加外力。一般金屬在超過其彈性變形后會發(fā)生變形至關重要,而SMA卻在將其加熱到某一溫度之上后質量,會恢復其原來高溫下的形狀。利用其特性研制的MOOG伺服閥是在閥芯兩端加一組由形狀記憶合金繞制的SMA執(zhí)行器表示,通過加熱和冷卻的方法來驅(qū)動SMA執(zhí)行器不久前,使閥芯兩端的形狀記憶合金伸長或收縮,驅(qū)動閥芯作用移動新的動力,同時加入位置反饋來提高MOOG伺服閥的控制性能完成的事情。從該閥的情況來看,SMA雖變形量大為產業發展,但其響應(yīng)速度較慢研究成果,且變形不連續(xù),也限制了其應(yīng)用范圍穩定。
與傳統(tǒng)MOOG伺服閥相比機製性梗阻,采用新型材料的電-機械轉(zhuǎn)換器研制的MOOG伺服閥,普遍具有高頻響廣泛關註、高精度改造層面、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點。雖然還各自呈在某些關(guān)鍵技術(shù)需要解決各項要求,但新型功能材料的應(yīng)用和發(fā)展大面積,給電液MOOG伺服閥的技術(shù)發(fā)展發(fā)展提供了新的途徑 [3] 發力。
電子化、數(shù)字化技術(shù)的運用
電子化集成應用、數(shù)字化技術(shù)在電液MOOG伺服閥技術(shù)上的運用主要有兩種方式:其一越來越重要的位置,在電液MOOG伺服閥模擬控制元器件上加入D/A轉(zhuǎn)換裝置來實現(xiàn)其數(shù)字控制。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展迎來新的篇章,可把控制元器件安裝在閥體內(nèi)部解決方案,通過計算機程序來控制閥的性能,實現(xiàn)數(shù)字化補償?shù)裙δ芄餐瑢W習。但存在模擬電路容易產(chǎn)生零漂交流研討、溫漂,需加D/A 轉(zhuǎn)換接口等問題。其二順滑地配合,為直動式數(shù)字控制閥。通過用步進電機驅(qū)動閥芯空白區,將輸入信號轉(zhuǎn)化成電機的步進信號來控制MOOG伺服閥的流量輸出貢獻法治。該閥具有結(jié)構(gòu)緊湊、速度及位置開環(huán)可控及可直接數(shù)字控制等優(yōu)點應用優勢,被廣泛使用相對較高。但在實時性控制要求較高的場合,如按常規(guī)的步進方法發展需要,無法兼顧量化精度及響應(yīng)速度的要求創新內容。浙江工業(yè)大學采用了連續(xù)跟蹤控制的辦法,消除了兩者之間的矛盾舉行,獲得了良好的動態(tài)特性。此外還有通過直流力矩電機直接驅(qū)動閥芯來實現(xiàn)數(shù)字控制等多種控制方式或MOOG伺服閥結(jié)構(gòu)改變等方法來形成眾多的數(shù)字化MOOG伺服閥產(chǎn)品。
隨著各項技術(shù)水平的發(fā)展習慣,通過采用新型的傳感器和計算機技術(shù)研制出機械記得牢、電子、傳感器及計算機自我管理(故障診斷覆蓋、故障排除)為一體的智能化新型MOOG伺服閥服務體系。該類MOOG伺服閥可按照系統(tǒng)的需要來確定控制目標:速度、位置重要的作用、加速度特點、力或壓力。同一臺MOOG伺服閥可以根據(jù)控制要求設(shè)置成流量控制MOOG伺服閥搶抓機遇、壓力控制MOOG伺服閥或流量/ 壓力復合控制MOOG伺服閥綠色化發展。并且MOOG伺服閥的控制參數(shù),如流量增益、流量增益特性應用創新、零點等都可以根據(jù)控制性能化原則進行設(shè)置體系。MOOG伺服閥自身的診斷信息、關(guān)鍵控制參數(shù)(包括工作環(huán)境參數(shù)和MOOG伺服閥內(nèi)部參數(shù))可以及時反饋給主控制器和諧共生;可以遠距離對MOOG伺服閥進行監(jiān)控深化涉外、診斷和遙控。在主機調(diào)試期間左右,可以通過總線端口下載或直接由上位機設(shè)置MOOG伺服閥的控制參數(shù),使MOOG伺服閥與控制系統(tǒng)達到優(yōu)良匹配智能化,優(yōu)化控制性能生產製造。而MOOG伺服閥控制參數(shù)的下載和更新,甚至在主機運轉(zhuǎn)時也能進行綜合措施。而在MOOG伺服閥與控制系統(tǒng)相匹配的技術(shù)應(yīng)用發(fā)展中多元化服務體系,嵌入式技術(shù)對于MOOG伺服閥已經(jīng)成為現(xiàn)實。按照嵌入式系統(tǒng)應(yīng)定義為:“嵌入到對像體系中的專用計算機系統(tǒng)"攜手共進嵙υ鰪?!扒度胄?、“專用性"與“計算機系統(tǒng)"是嵌入式系統(tǒng)的三個基本要素擴大公共數據。它是在傳統(tǒng)的MOOG伺服閥中嵌入專用的微處理芯片和相應(yīng)的控制系統(tǒng),針對客戶的具體應(yīng)用要求而構(gòu)建成具有控制參數(shù)的MOOG伺服閥并由閥自身的控制系統(tǒng)完成相應(yīng)的控制任務(wù)(如各控制軸同步控制),再嵌入到整個的大液壓控制系統(tǒng)中去更高要求。從的技術(shù)發(fā)展和液壓控制系統(tǒng)對MOOG伺服閥的要求看積極參與,MOOG伺服閥的自診斷和自檢測功能應(yīng)該有更大的發(fā)展