CSDY1型射流管电液伺服阀.docx

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CSDY1型射流管电液伺服阀

CSDY1型射流管电液伺服阀

概述:

电液伺服阀是电气一液压伺服控制系统的关键部件，用于位置、速度、加速度和力等的控制。

七O四研究所创建于1956年，隶属于中国船舶重工集团公司，主要从事舰船特辅机电设备的应用研究和设计开发工作，本所技术力最雄厚，拥有中高级科研技术人员500余人，专业技术人员300余人。

早在五十年代已开始研究、开发电气一液压产品。

七十年代开始研制和应用电液伺服阀，并在1981年研制诞生了我国第一台船用射流管电液伺服阀。

经过儿代人的不懈努力，本所生产的CSDY型射流管电液伺服阀已成为系列产品。

我们的产品具有结构紧凑、体积小、寿命长、抗污染能力强、动态响应快、分辨率优，适用工作压力范围广等优点，已广泛用于航空、航海、冶金、化工、轻纺、塑料加工、石油冶炼、试验机械、电站设备和机器人等领域。

工作原理：

CSDY系列射流管电液伺服阀是力反馈两级流屋控制阀（见结构原理图）,

结构原理图

力矩马达采用永磁结构，弹费管支承着衔铁射流管组件，并使马达与液丿卡•部分隔离,所以力矩马达是干式的。

前置级为射流放大器，它由射流管与接受器组成。

当马达线圈输入控制电流，在衔铁上生成的控制磁通与永磁磁通相互作用，于是衔铁上产生一个力矩，促使衔铁、弹赞管、喷嘴组件偏转一个正比于力矩的小角度。

经过喷嘴的高速射流的偏转，使得接受器一腔压力升高，另一腔压力降低，连接这两腔的阀芯两端形成斥差，阀芯运动直到反馈组件产生的力矩与马达力矩相半衡，使喷嘴乂回到两接受器的中间位置为止。

这样阀芯的位移与控制电流的大小成正比，阀的输出流最就比例于控制电流了。

射流放大器因为没有像双喷嘴一挡板阀放大器的压力负反馈，所以流量和压力增益较高，因此该型阀分辨率极好，低压工作性能亦很好。

射流管电液伺服阀的特点：

1、该阀的力矩马达采用整体焊接工艺，结构牢固，能在恶劣环境条件下正常工作。

2、独特的射流管放大器结构可以通过200pm的污染颗粒，而不发生故障。

3、单输入型的前置级如被堵时，伺服阀能自动复零，不会产生错误的“满舵”现象。

4、射流放大器没有喷挡放大器的圧力负反馈，所以前置级的流量和圧力增益都比较高。

5、驱动阀芯的力大。

6、分辨率通常小于0.1%（最大0.25%）。

7、应用该阀基本无须采用颤振的办法來提高分辨率和低滞环等。

8、适用工作斥力范用广，其至可以在0.5MPa供油压力时，仍能工作。

电液伺服阀术语和定义：

（见国标GB13854射流管电液伺服阀）

电液伺服阀：

输入为电信号，输出为液压能的伺服阀。

流量控制电液伺服阀：

以控制输出流星为主的电液伺服阀。

级：

伺服阀中的液床放大器。

伺服阀可以是单•级、双级或三级。

压力增益：

图1压力増益

零位

负载压降为零时，使控制流量为零的输出级相对儿何位置。

零位区域

零位附近，流最增益受遮盖和内漏等参数影响的区域。

分辨率

使伺服阀的输出产生变化所盂的最小输入电流之增量，以额定电流的百分比表示。

正向分辨率

沿着输入电流变化的方向，使伺服阀输出产生变化所需的最小输入电流的增量。

用其与额定电流的百分比表示。

反向分辨率

逆着输入电流变化的方向，使伺服阀输出产生变化所需的最小输入电流的增量。

用其与额定电流的百分比表示。

通常分辨率用反向分辨率来衡最。

零漂

因压力、温度等工作条件的变化而引起的零偏的变化，以额定电流的百分比表示。

内漏

伺服阀控制流最为零时，从进油口到回油口的内部流最，它随进油口斥力和输入电流的变化而变化（见图2）。

mln

V输入电流mA

图2内漏曲线

控制流量

从伺服阀的控制油口（A或B）流出的流最（见图3）。

负载压降为零时的控制流最称为空载流量，负载压降不为零时的控制流量称为负载流量。

正额定流虽

Tn

△I产生相同输出的卷入电魁左的最大值图3控制流量曲线

空载流量曲线

空載控制流量随输入电流在正负额定电流之间作出的一个完整循环的连续曲线。

额定流量

伺服阀床•降在额定供油床力情况下，对应于额定电流的空载流量。

名义流量曲线

流量曲线中点的轨迹。

流量增益

流量曲线的斜率（见图4）。

All

图4流量增益.线性度.对称度

名义流量增益

从名义流量曲线的零流量点向两极性方向各作一条与名义流量曲线偏差最小的直线，为名义流量增益线。

其斜率即为名义流量增益（见图4）。

线性度

名义流量曲线的直线性。

用名义流量曲线与名义流量增益线的最大偏差来衡量，并以额定电流的百分比表示（见图4）。

对称度

两个极性的名义流最增益一致的程度。

用二者之差对较大者的白分比表示（见图

4）o

滞环

在正负额定电流之间，以小于测试设备动态待性起作用的速度循环，对于产生相同输出的往与返的输入电流之差的最大值，以其与额定电流的白分比表示为滞环。

遮盖

滑阀位于零位时，固定节流棱边与可动节流棱边轴向位置的相对关系。

零遮盖

二极名义流量曲线的延长线的零流量点之间不存在间隙遮盖（见图5a）o

HII

在零位区域，导致需义流屋曲线斜率减小的遮盖（见图5b）。

控制漁ft

名义流量曲线

输入电济mA

正遮盖

图5b正遮盖

负遮盖

在零位区域，导致名义流量曲线斜率增大的遮盖（见图5c）。

名义流星曲线

炉

✓*

输入龟波mA

负遮盖

图5c负遮盖

频率响应

当恒幅正弦输入信号在规定频率范用内变化时，控制流量对输入电流的复数比。

在某频率范圉内，控制流星幅值对正弦输入电流幅值比。

相位滞后

在规定频率范审内，正弦输出跟踪正弦输入电流的瞬时时间差。

在一个特定的频率下测量，以角度表示。

瞬态响应

阶跃输入时，输出的跟踪特性。

伺服阀流量规格的选择:

伺服阀的额定流量（Q、）一般是指阀在额定供油压力（P*）和额定电流（IQ条件下的空载流最。

其计算公式如下：

qn=kin^r7k—流量系数

实际供油床力（Ps）情况下的实际流最（Qs）计算公式:

实际供油床力，并考虑负载压降（Pl）、回油圧力（卩丁）时的负载流量Ql的计算

公式:

伺服阀流量规格亦可以直接从阀压降一流量特性曲线中查出。

（见图）

额定电流和线圈电阻:

CSDY系列射流管电液伺服阀的额定电流和每个线圈电阻，除了有8mA,1000Q外,还有多档规格可由用户选择：

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

额定电流

（111A）

8

10

16

20

25

30

40

50

63

80

线圈电阻

（Q）

1000

650

250

160

105

75

40

25

16

10.5

注：

1、其他特殊规格可特殊设计制造。

2、最大过载电流可以是额定电流的两倍（即Imax=2Ix）o

线圈连接方式：

线圈排列

线圈连接方式

单线圈

串联

并联

差动

接线标注号

2、1、4、3

2（1、4）3

2（4）、1（3）

2（1、4）3

外引出线颜色

绿红黄蓝

绿蓝

绿红

绿红蓝

控制电流的正极性

2+1・

或

4+3・

2+3-

2+1-

当1+时，1到2<1到3当1•时，2到1>3到1

三线圈伺服阀线圈接法与极性

线圈排列：

伺服阀的传递函数^

系统设计与分析时，CSDY系列射流管电液伺服阀的传递函数可按下式近似估算:

S、

2

+

S+1

1乌）

示中：

K—阀的流量增益

©—自然频率（可以取阀相位滞后90啲频率）

歹一阻尼比（由阀幅频特性可见，其值约0.7〜1）

伺服放大器的要求：

CSDY系列伺服阀必须配以直流伺服放大器，放大器应采用深度电流负反馈电路。

一般讲，各种系统须配以各种专用放大器。

本所可提供与射流管电液伺服阀配套的专用放大器，也可为用户提供系统设计，分析和各种咨询服务。

常规技术参数：

工作压力

IMPa〜31.5MPa

环境温度

・30°C〜60°C

油液温度

・30°C〜90°C

密封件材料

氟橡胶

工作介质

石油基液压油

系统过滤

选用无旁路的高床过滤器，滤器尽皐靠近伺服阀供油口

过滤精度

名义过滤精度不低于10卩的滤器

油液清洁度等级

油液的清洁度影响着伺服阀的工作性能，（重复精度、分辨率、滞环等）也极大地影响伺服阀的使用寿命。

推荐清洁度等级

油液污染度等级不劣于GB/T14039-2002中规定的-/16/13级

常规使用GB/T14039-2002中规定的-/18/15级

长寿命使用GB/T14039-2002中规定的-/15/12级安装要求：

可任意安装，安装座表面粗糙度不低于Ra0.8,表面不半度不大于0.03mm,安装座表面不应有毛刺，在伺服阀安装前，先装冲洗板，对系统进行一般不少于8小时的循环清洁。

CSDY1型射流管电液伺服阀技术指标：

型号

CSDY1-2、4、8、10、15、20、30、40

额定电流

±8mA（或其它规格）

线圈电阻

1000Q±100Q（或其它规格）

额定压力

21MPa

使用压力

0.5MPa〜31.5MPa

滞环

<3%（max<4%）

分辨率

<0.25%

线性度

<7.5%

对称度

<10%

各项零漂

<2%

频率影响

（-3db）>70Hz（-90°）>90Hz

温度范围

・40°C〜+85°C

工作油液

2055#,22#透平油,YH-10,

VG32（ISO3448）抗磨液压油

系统油滤精度

]0（im〜20pm

使用寿命

1（/次

或连续工作时间500011

重量

<400g

流■:

特性静耗量特性

压力增益特性

频率特性

510203050100200400Hz

150300

CSDY1型阀外形图

60

CSDY1安装底板图

CSDY2型射流管电液伺服阀

技术指标：

型号

CSDY2-40.50、60

额定电流

土8mA（或其它规格）

线圈电阻

103±100Q（或其它规格）

额定压力

21MPa

使用压力

0.5〜31.5MPa

滞环

<3%（max<4%）

分辨率

<0.25%

线性度

<7.5%

对称度

<10%

各项零漂

<2%

频率影响

（-3db）>60Hz（-90°）>80Hz

温度范围

・40〜+85°C

工作油液

2055#,22#tuibine,YH-10

VG32（ISO3448）

系统油滤精度

10〜20pm

使用寿命

107cyclicalnumberContinuousoperation500011

重量

<450g

压力增益特性

流■特性静耗量特性

QrL/min

频率特性

CSDY2型阀外形图

rsj

□o

CN

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I

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70

43

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43

X

」

G

-<■

0f

CSDY2安装底板图

CSDY3型射流管电液伺服阀技术指标：

型号

CSDY3-60、80、100、120>140

额定电流

±8mA（或其它规格）

线圈电阻

103±100Q（或其它规格）

额定压力