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德國REXROTH高頻響比例控制閥應(yīng)用分析
閱讀：1611 發(fā)布時間：2014-1-20REXROTH高頻響比例閥是比例閥中動態(tài)響應(yīng)性能zui接近伺服閥，雖然頻率和敏感度比不上伺服閥，但是它無零位死區(qū)，高精度、高頻響，對油液的清潔度要求比伺服閥低，具有更高的工作可靠性。
采用REXROTH高頻響比例閥時，應(yīng)同時采用蓄能器或增設(shè)緩沖回路，消除液壓沖擊，因為管路的沖擊也影響著REXROTH高頻響比例閥的穩(wěn)定響應(yīng)。油路長度是否合理，管路壁厚是否合理，管路是否緊固，直接影響到管路的固有頻率，從而影響著比例閥的穩(wěn)定響應(yīng)。
1 REXROTH高頻響比例閥工作原理
這是BOSCHRESROTH公司生產(chǎn)的一種直接作用滑閥式比例閥，驅(qū)動是帶位置反饋和放大器的電磁鐵。工作原理如圖2所示，高頻響比例電磁鐵驅(qū)動閥芯，位移由位置傳感器反饋，由內(nèi)置電子線路進行閥芯的閉環(huán)控制。經(jīng)計算機運算處理后執(zhí)行機構(gòu)動作的電氣信號由放大器放大后，電磁鐵線圈中就有電流通過，在電液轉(zhuǎn)換器中將電氣信號轉(zhuǎn)換成液壓信號，使比例閥主閥芯移動。一個帶放大器的系統(tǒng)，比無放大器的系統(tǒng)重復(fù)精度要高得多，而精度直接與放大器的增益有關(guān)。
由圖3可以看出，由實際輸出的速度和位置所對應(yīng)的液壓信號轉(zhuǎn)變成電氣信號，與計算機所給的指令系統(tǒng)信號進行比較，得出的電氣信號轉(zhuǎn)換成液壓信號得出油缸的輸出，這個輸出是個動態(tài)響應(yīng)不斷調(diào)整的過程。
REXROTH高頻響比例閥的輸入控制信號為標準4～20mA電流，通過調(diào)節(jié)信號電流的大小控制液流的方向和流量大小。比例閥的中間位為12mA，此時閥的開度為0;12～20mA為正向開度控制（正向0～zui大開度），12～4mA為反向開度控制（反向0～zui大開度）。接口控制原理圖見圖4。
REXROTH高頻響比例閥流量輸出穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)特性無中位死區(qū)，它允許的油液污染等級按NAS1638標準為7、8、9級，采用βx=75的過濾器就可以達到要求，它的滯環(huán)≤0.2%，制造公差<10%，響應(yīng)時間（信號變化從0⋯⋯100%）≤25ms，溫漂在ΔT=40℃時，零點位移量<1%。負載腔達80%供油壓力，工作頻寬和性能已達高水準的伺服閥，而成本只是伺服閥的1/3。
2 REXROTH高頻響比例閥故障分析
1）測試時油缸出現(xiàn)抖動，經(jīng)過調(diào)試程序時發(fā)現(xiàn)放大器的增益太高，適當減小放大器的增益不會對系統(tǒng)有影響，不過也不能太低，否則系統(tǒng)可能會不穩(wěn)定。高頻響比例控制閥的調(diào)節(jié)主要是靠放大器的調(diào)節(jié)。
2）在調(diào)試過程中，遇到油缸速度低并且有時不能驅(qū)動的現(xiàn)象，排除液壓系統(tǒng)的故障后，經(jīng)查找，發(fā)現(xiàn)是由于伺服放大器的供電線路過長、且供電線路線徑過小，使得閥在工作時，供電電流增加引起線路壓降增大，從而使得到放大器的驅(qū)動電壓低于系統(tǒng)要求的規(guī)定值，使閥無法被驅(qū)動。后更換了放大器的供電電纜（由4×0.75mm2更換為4×2.5mm2的控制電纜），問題得以解決。
3）REXROTH高頻響比例閥反應(yīng)速度太慢，動態(tài)失效，原因可能是閥太臟，節(jié)流孔被堵住，不過不要自己拆，應(yīng)該找廠家配合清洗伺服閥。
4）油路通，卻無法靜載啟動即系統(tǒng)無法平衡可能是密封件失效，更換密封件即可。