美國MOOG穆格伺服電機的注意事項
穆格公司(MOOG)是電液伺服元件及伺服系統(tǒng)設計及制造領域的,創(chuàng)立于1951年。產(chǎn)品廣泛應用于飛機、衛(wèi)星、航天飛機、火箭以及各種工業(yè)自動化設備。主要提供MOOG全電動伺服系統(tǒng)、液壓伺服系統(tǒng)、獨立的壁厚控制系統(tǒng)(Parison control)、整機控制方案(TMC)等服務及銷售。
產(chǎn)品有:MOOG伺服閥,MOOG比例閥,MOOG檢測儀,D660系列伺服比例閥、G761系列伺服閥、集成式液壓系統(tǒng)(IHMS)、M040-120型伺服閥測試儀、D633/634系列直動式伺服閥、ParCon 吹塑機型坯壁控制器、PSC2可編程伺服控制器、D680系列伺服比例閥、D660系列(EFB)、D633/634系列(DDV)、D765系列 (EFB)、M040-119伺服閥檢測儀、M040-120伺服閥測試儀、J790 系列(CV)、D691系列(P-Q 閥)、79系列(EFB)、72系列(MFB)、760系列(MFB)、631系列(MFB)等。
MOOG伺服閥是MOOG公司研發(fā)的電液伺服控制中的關鍵元件,它是一種接受模擬電信號后,相應輸出調(diào)制的流量和壓力的液壓控制閥。電液伺服閥具有動態(tài)響應快、控制精度高、使用壽命長等優(yōu)點,已廣泛應用于航空、航天、艦船、冶金、化工等領域的電液伺服控制系統(tǒng)中。
典型的MOOG伺服閥由永磁力矩馬達、噴嘴、檔板、閥芯、閥套和控制腔組成。當輸入線圈通入電流 伺服閥時,檔板向右移動,使右邊噴嘴的節(jié)流作用加強,流量減少,右側(cè)背壓上升;同時使左邊噴嘴節(jié)流作用減小,流量增加,左側(cè)背壓下降。閥芯兩端的作用力失去平衡 閥芯遂向左移動。高壓油從S流向C2,送到負載。負載回油通過 C1流過回油口,進入油箱。閥芯的位移量與力矩馬達的輸入電流成正比,作用在閥芯上的液壓力與彈簧力相平衡,因此在平衡狀態(tài)下力矩馬達的差動電流與閥芯的位移成正比。如果輸入的電流反向,則流量也反向。表中是伺服閥的分類。
美國MOOG穆格伺服電機的注意事項
1 液壓系統(tǒng)污染度要求
伺服閥的使用壽命和可靠性與工作液污染度密切相關。工作液不清潔輕則影響產(chǎn)品性能,縮短閥的壽命,重則使產(chǎn)品不能工作。因此,使用者對系統(tǒng)工作液的污染度應予特別重視。使用伺服閥的液壓系統(tǒng)必須做到:
1.1 安裝伺服閥的液壓系統(tǒng)必須進行*清洗。
新安裝的液壓系統(tǒng)管路或更換原有管路時,推薦按下列步驟進行清洗:
A 在管路預裝后進行拆卸、酸洗、磷化;
B 然后在組裝后進行管路的沖洗。
管路沖洗時,不應裝上伺服閥,可在安裝伺服閥的安裝座上裝一沖洗板。如果系統(tǒng)本身允許的話,也可裝一換向閥,這樣工作管路和執(zhí)行元件可被同時清洗。向油箱內(nèi)注入清洗油(清洗油選低粘度的清洗油或同牌號的液壓油),啟動液壓源,運轉(zhuǎn)沖洗(系統(tǒng)各元件都能動作,以便清洗其中的污染物)。在沖洗工作中應輕輕敲擊管子,特別是焊口和連接部位,這樣能起到除去水銹和塵埃的效果。同時要定時檢查過濾器,如發(fā)生堵塞,應及時更換濾芯,更換下來的紙濾芯、化纖濾芯、粉末冶金濾芯不得清洗后再用,其他材質(zhì)的濾芯視情況而定。更換完畢后,再繼續(xù)沖洗,直到油液污染度符合要求,或看不到濾油器濾芯污染為止。排出清洗油,清洗油箱(建議用面粉團或膠泥粘去固定顆粒,不得用棉、麻、化纖織品擦洗),更換或清洗濾油器,再通過 5~ 10 mμ 的濾油器向油箱注入新油。啟動油源,再沖洗 24 小時,然后更換或清洗濾器,完成管路清洗。
1.2 在伺服閥進油口前必須配置公稱過濾精度不低于 10 mμ 的濾油器,而且是全流通的非旁路型濾油器。
伺服閥內(nèi)的過濾器是粗過濾器,是防止偶然“落網(wǎng)”的較大污染物進入伺服閥而設的因此切不可依賴內(nèi)過濾器起主要防衛(wèi)作用。過濾器的精度視伺服閥的類型而定,噴嘴擋板閥的過濾精度要求 5~10(NAS1638 5~6 級),射流管閥的過濾精度要求 10~20 mμ (NAS1638 7~8 級)
1.3 使用射流管電液伺服閥的液壓系統(tǒng)油液推薦清潔度等級為:
長壽命使用時應達到 GB/T14039-2002 中的-/15/12 級(相當于美國 NAS13638 6級)一般使用差不劣于 GB/T14039-2002 中的-/18/15 級(相當于 NAS1638 9級)。
2、對伺服放大器的要求:
由于伺服閥馬達線圈匝數(shù)較多,具有很大的感抗,所以伺服放大器必須是具有深度電流負反饋的放大器。只有極少響應較慢的系統(tǒng)才用電壓反饋的放大器。電流負反饋放大器輸出阻抗比較大,放大器和伺服閥線圈組成了一個一階滯后環(huán)節(jié),輸出阻抗大,那么這個一階環(huán)節(jié)的頻率高,對伺服閥的頻帶就不會有太大的影響。放大器的功率級輸出的一般原理圖見圖。不同的伺服系統(tǒng)對伺服放大器有各種不同的要求,例如不同的校正環(huán)節(jié),不同的增益范圍及其他功能。但為了確保伺服閥的正常使用,閥對放大器還提出:放大器要帶有限流功能,確保放大器輸出電流不至于*壞線圈或不至引起閥的其他失敗。伺服閥應能耐受 2 倍額定電流的負荷。再要有一個輸出調(diào)零電位器,因為伺服閥一般容許 2%的零偏,及工況不同的零漂,在伺服閥壽命期內(nèi)零偏允差可到 5%~6%,所以調(diào)零機構要可調(diào)10± %的額定電流輸出值,某些伺服閥和系統(tǒng)還要求放大器帶有顫振信號發(fā)生電路。
此外要注意輸出端不要有過大的旁路電容或泄漏電容,避免與伺服閥線圈感抗一
起產(chǎn)生不希望的諧振。伺服閥線圈與放大器的聯(lián)接,推薦并聯(lián)接法,此法可靠性
高而且具有小的電感值。
美國MOOG穆格伺服電機的注意事項
3、安裝
3.1 伺服閥安裝座表面粗糙度值應小于 Ra1.6 mμ ,表面不平度不大于 0.025mm;
3.2 不允許用磁性材料制造安裝座,伺服閥周圍也不允許有明顯的磁場干擾。
3.3 伺服閥安裝工作環(huán)境應保持清潔,安裝面無污粒附著。清潔時應使用無絨布
或紙張。
3.4 進口油和回油口不要接錯,特別當供油壓力達到或超過 20Mpa 時。
3.5 檢查底面各油口的密封圈是否齊全。
3.6 每個線圈的電流不要超過 2 倍額定電流;
3.7 油箱應密封,并盡量選用不銹鋼板材。油箱上應裝有加油及空氣過濾用濾清
器。
3.8 禁止使用麻線、膠粘劑和密封帶作為密封材料。
3.9 伺服閥的沖洗板應在安裝前拆下,并保存起來,以備將來維修時使用。
3.10 對于長期工作的液壓系統(tǒng),應選較大容量的濾油器。
3.11 動圈式伺服閥使用中要加顫振信號,有些還要求泄油直接回油箱,伺服閥還必須垂直安裝。
3.12 雙噴擋伺服閥要求先通油后給電信號。
4、維修保護
4.1 在條件許可的情況下,應定期檢查工作液的污染度。
4.2 應建立新油是“臟油”的概念,如果在油箱中注入 10%以上的新油液,即應換上沖洗板,啟動油源,清洗 24 小時以上,然后更換或清洗濾油器,再卸下沖洗板,換上伺服閥。一般情況下,長時間經(jīng)濾器連續(xù)使用的液壓油往往比較干凈。因此,在系統(tǒng)無滲漏的情況下應減少無謂的加油次數(shù),避免再次污染系統(tǒng)。
4.3 系統(tǒng)換油時,在注入新油前應*清洗油箱,換上沖洗板,通過 5~10μm的濾油器向油箱注入新油。啟動油源,沖洗 24小時以上,然后更換或清洗濾器,
完成管路、油箱的再次清洗。
4.4伺服閥在使用過程中出現(xiàn)堵塞等故障現(xiàn)象,不具備專業(yè)知識及設備的使用者
不得擅自分解伺服閥,用戶可按說明書的規(guī)定更換濾器。如故障還無法排除,應
返回生產(chǎn)單位進行修理、排障、調(diào)整。
4.5如條件許可,伺服閥需定期返回生產(chǎn)單位清洗、調(diào)整。
4.6使用條件好的油源,油質(zhì)保持相對較好的,可以較長時間不換油,這對系統(tǒng)
可靠運行是有好處的。
4.7切忌讓鐵磁物質(zhì)長期與馬達殼體相接觸,防止馬達跑磁,跑磁嚴重時伺服閥
甚至不能工作,輕則影響伺服閥零位和輸出。
4.8除非外部有機械調(diào)零裝置,否則不要自己擅拆伺服閥去調(diào)零。因為伺服閥是
精密液壓元件,調(diào)試離不開實驗臺,離不開工裝夾具。
4.9伺服閥本身帶有保護濾器,更換濾器的方法接受廠方的指導。
4.10伺服閥的裝卸,增加了一次油源受污染的機會,所以千萬要注意干凈,這
是重要的保養(yǎng)要求。
5、伺服閥的故障、原因及排除
伺服閥的故障常常在電液伺服系統(tǒng)調(diào)試或工作不正常情況下發(fā)現(xiàn)的。所以這里有
時是系統(tǒng)問題包括放大器、反饋機構、執(zhí)行機構等故障,有時確是伺服閥問題。
所以首先要搞清楚是系統(tǒng)問題、還是伺服閥問題。解決這疑問的常用辦法是:一、
有條件的將閥卸下,上實驗臺復測一下即可。二、大多數(shù)情況無此條件,這時一
個簡單的辦法是將系統(tǒng)開環(huán),備用獨立直流電源、經(jīng)萬用表再給伺服閥供正負不
同量值電流,從閥的輸出情況來判斷閥是否有毛病,是什么毛病。伐問題不大,
再找系統(tǒng)問題,例如:執(zhí)行機構的內(nèi)漏過大,會引起系統(tǒng)動作變慢,滯環(huán)嚴重、
甚至不能工作;反饋信號斷路或失常等等,放大器問題有輸出信號畸變或不工作,
系統(tǒng)問題這里不祥談,下面主要談談閥的故障。
(1)閥不工作
原因有:馬達線圈斷線,脫焊;還有進油或進出油口接反。再有可能是前置級堵
塞,使得閥芯正好卡在中間死區(qū)位置,閥芯卡在中間位置當然這種幾率較少。馬
達線圈串聯(lián)或并聯(lián)兩線圈接反了,兩線圈形成的磁作用力正好抵消。
(2)閥有一固定輸出,但已失控
原因:前置級噴嘴堵死,閥芯被贓物卡著及閥體變形引起閥芯卡死等,或內(nèi)部保
護濾器被贓物堵死。要更換濾芯,返廠清洗、修復。
(3)閥反應遲鈍、響應變慢等
原因:有系統(tǒng)供油壓力降低,保護濾器局部堵塞,某些閥調(diào)零機構松動,及馬達
另部件松動,或動圈閥的動圈跟控制閥芯間松動。系統(tǒng)中執(zhí)行動力元件內(nèi)漏過大,
又是一個原因。此外油液太臟,閥分辨率變差,滯環(huán)增寬也是原因之一。
(4)系統(tǒng)出現(xiàn)頻率較高的振動及噪聲
原因:油液中混入空氣量過大,油液過臟;系統(tǒng)增益調(diào)的過高,來自放大器方面
的電源噪音,伺服閥線圈與閥外殼及地線絕緣不好,是通非通,顫振信號過大或
與系統(tǒng)頻率關系引起的諧振現(xiàn)象,再則相對低的系統(tǒng)而選了過高頻率的伺服閥。
(5)閥輸出忽正忽負,不能連續(xù)控制,成“開關”控制。
原因:伺服閥內(nèi)反饋機構失效,或系統(tǒng)反饋斷開,不然是出現(xiàn)某種正反饋現(xiàn)象。
(6)漏油
原因:安裝座表面加工質(zhì)量不好、密封不住。閥口密封圈質(zhì)量問題,閥上堵頭等
處密封圈損壞。馬達蓋與閥體之間漏油的話,可能是彈簧管破裂、內(nèi)部油管破裂
等。
伺服閥故障排除,有的可自己排除,但許多故障要將閥送到生產(chǎn)廠,放到實驗臺
上返修調(diào)試,再強調(diào)一遍:不要自己拆閥,那是很容易損壞伺服閥零部件的。
用伺服閥較多的單位可以自己裝一個簡易實驗臺來判斷是系統(tǒng)問題還是閥的問
題,閥有什么問題,可否再使用。