Электрогидравлический сервоклапан
Электрогидравлический сервоклапан ( EHSV ) — это с электрическим приводом клапан , который контролирует гидравлической жидкости подачу в привод . [1] [2] [3] [4] [5] [6] Сервоклапаны часто используются для управления мощными гидроцилиндрами с помощью очень слабого электрического сигнала . Сервоклапаны могут обеспечить точный контроль положения, скорости, давления и силы с хорошими характеристиками демпфирования после движения.
История электрогидравлических сервоклапанов
[ редактировать ]Электрогидравлический сервоклапан впервые появился во время Второй мировой войны . EHSV, использовавшиеся в 1940-х годах, характеризовались плохой точностью и медленным временем отклика из-за неспособности быстро преобразовывать электрические сигналы в гидравлические потоки. В первом двухступенчатом сервоклапане использовался соленоид для приведения в действие золотника первой ступени, который, в свою очередь, приводил в движение вращающуюся главную ступень. [7] Сервоклапаны времен Второй мировой войны были похожи на этот — в них использовался соленоид для управления золотниковым клапаном.
Развитие EHSV началось в 1950-х годах, во многом благодаря использованию с постоянными магнитами моментных двигателей в качестве первой ступени (в отличие от соленоидов). Это привело к значительному сокращению времени отклика и снижению мощности, используемой для управления клапанами.
Описание
[ редактировать ]Типы
[ редактировать ]
Электрогидравлические сервоклапаны могут состоять из одной или нескольких ступеней. Одноступенчатый сервоклапан использует моментный двигатель для непосредственного позиционирования золотникового клапана. Одноступенчатые сервоклапаны страдают от ограничений пропускной способности и стабильности из-за требований к мощности крутящего момента двигателя. В двухступенчатых сервоклапанах могут использоваться заслонки, струйные трубы или дефлекторные струйные клапаны в качестве первых ступеней гидравлического усилителя для позиционирования золотникового клапана второй ступени. Такая конструкция приводит к значительному увеличению пропускной способности, стабильности и выходной силы сервоклапана. Аналогичным образом, в трехступенчатых сервоклапанах может использоваться золотниковый клапан промежуточной ступени для размещения золотникового клапана третьей ступени большего размера. Трехступенчатые сервоклапаны предназначены только для применений с очень высокой мощностью, где требуются значительные потоки.
Кроме того, двухступенчатые сервоклапаны можно классифицировать по типу обратной связи, используемой для второй ступени; Это может быть положение золотника, давление нагрузки или обратная связь по потоку нагрузки. Чаще всего в двухступенчатых сервоклапанах используется обратная связь по положению; которые дополнительно можно классифицировать по прямой обратной связи, силовой обратной связи или пружинному центрированию.
Контроль
[ редактировать ]Сервоклапан получает гидравлическую жидкость под давлением из источника, обычно гидравлического насоса. Затем он тщательно контролируемым образом передает жидкость в гидравлический цилиндр. Обычно клапан перемещает золотник пропорционально получаемому электрическому сигналу, косвенно контролируя скорость потока. Простые гидравлические регулирующие клапаны являются бинарными, они либо включены, либо выключены. Сервоклапаны отличаются тем, что они могут непрерывно изменять подаваемый ими поток от нуля до номинального максимального расхода или до тех пор, пока выходное давление не достигнет подаваемого давления. Более сложные сервоклапаны могут управлять другими параметрами. Например, некоторые из них имеют внутреннюю обратную связь, поэтому входной сигнал эффективно управляет расходом или выходным давлением, а не положением золотника.
Сервоклапаны часто используются в системе управления с обратной связью , где измеряется положение или сила, действующая на гидравлический цилиндр, и передается обратно в контроллер, который изменяет сигнал, посылаемый на сервоклапан. Это позволяет очень точно контролировать цилиндр. [8] [4]
Примеры использования
[ редактировать ]Производство
[ редактировать ]
Одним из примеров использования сервоклапана является выдувное формование , при котором сервоклапан контролирует толщину стенок экструдированного пластика, из которого состоит бутылка или контейнер, с помощью деформируемой матрицы. [9] Механическая обратная связь заменена электрической обратной связью с датчиком положения. Встроенная электроника замыкает контур положения золотника. Эти клапаны подходят для электрогидравлических систем регулирования положения, скорости, давления или силы с чрезвычайно высокими требованиями к динамическому реагированию.
Самолет
[ редактировать ]Сервоклапаны используются для регулирования подачи топлива в турбовентиляторный двигатель, управляемый FADEC . В самолетах с электродистанционным управлением поверхности управления часто приводятся в движение сервоклапанами, соединенными с гидроцилиндрами. Сигналами на сервоклапаны управляет компьютер управления полетом, который получает команды от пилота и контролирует полет самолета.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ https://www.moog.com/literature/ICD/ProportionalServoValveTechnolog-fpjarticle.pdf [ только URL-адрес PDF ]
- ^ «Сервоклапан — обзор | Темы ScienceDirect» .
- ^ «Проектирование самолетов. Что такое электрогидравлические сервоклапаны и клапаны с электромагнитным управлением?» .
- ^ Перейти обратно: а б https://www.moog.com/literature/ICD/Valves-Introduction.pdf [ только URL-адрес PDF ]
- ^ «Что такое электрогидравлический сервоклапан? - Учебный блог HEASH TECHNIQUE» . 2 августа 2021 г.
- ^ Название статьи [ только URL-адрес PDF ]
- ^ Обзор сервоклапана -
- ^ «Описание сервоклапана» . Архивировано из оригинала 23 сентября 2015 г. Проверено 2 августа 2011 г.
- ^ «Деформируемая матрица, оснащенная сервоклапанами Moog» . Архивировано из оригинала 10 августа 2020 г. Проверено 30 апреля 2019 г.