704所-伺服阀

1、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四研究所创立于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，本所技术力量雄厚，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-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。经过几代人的不懈努力，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

2、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响两级流量控制阀见结构原理图结构原理图力矩马达采用永磁结构，弹簧管支承着衔铁射流管组件，并使马达与液压局部隔离, 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、弹簧管、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 形成压差，阀芯运动直到反响组件产生的力矩与马达力

3、矩相平衡，使喷嘴又回到两接 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，阀的输出流量就比 例于控制电流了。射流放大器因为没有像双喷嘴-挡板阀放大器的压力负反响， 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 200 ym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压力负反响，所以前置级的流量和压力增益都比较高5、驱动阀芯的力大。6、分辨率通常小于

4、0.1%：最大0.25% o7、应用该阀根本无须采用颤振的方法来提高分辨率和低滞环等。8适用工作压力范围广，甚至可以在 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：以控制输出流量为主的电液伺服阀。级：伺服阀中的液压放大器。伺服阀可以是单级、双级或三级 压力增益：控制流量为零时，负载压降对输入电流的变化率。见图1MPailJt戟J1薛瑜入电流<rA图1压力增益零位负载压降为零时，使控制流量为零的输出级相对几何位置。零位区域零位附近，流量增益受遮盖和内漏等参数影响的区域。分

5、辨率使伺服阀的输出产生变化所需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量。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。 内漏伺服阀控制流量为零时，从进油口到回油口的内部流量，它随进油口压力和输入电 流的变化而变化见图2。ImA图2内漏曲线控制流量从伺服阀的控制油口 A或B流出的流量见图3。负载压降为零时的控制流量

6、 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。-Ti L/flin1霸註毛朮AI产M同船的林电赵萌JS炖图3控制流量曲线空载流量曲线空载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 额定流量伺服阀压降在额定供油压力情况下，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。L/ltiitiAll枪入电流iwa骨睦色占】打*Jfe.«=SI'1SZ-lMK (ffaSl>S2)名文流嵐肩监红图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，

7、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量增益一致的程度。用二者之差对较大者的百分比表示见图 4。滞环在正负额定电流之间，以小于测试设备动态特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，以其与额定电流的百分比表示为滞环。 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。1VT7 淀T.图5a零遮盖正遮盖在零位区域，导致名义流量曲线斜率减小的遮

8、盖见图5bI hi 负遮盖0mA在零位区域，导致名义流量曲线斜率增大的遮盖见图5c；札输入电沌mA图5c负遮盖频率响应当恒幅正弦输入信号在规定频率范围内变化时，控制流量对输入电流的复数比幅值比在某频率范围内，控制流量幅值对正弦输入电流幅值比。相位滞后在规定频率范围内，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Qn丨一般是指阀在额定供油压力Pn丨和额定电流In条件下的空载流量。其计算公式如下:QnKl n . PNK流量系数实际供油压力Ps丨情况下的实际流量Qs丨计算公式:QsQlPlPn

9、13D冗reIo103匚：IT心 13DCSDY-30CSDvi-Ib实际供油压力，并考虑负载压降Pl、回油压力Pt时的负载流量Ql的计算公式:Pt见图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阀压降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：序 工程12345678910额定电流mA8101620253040506380线圈电阻Q10006502501601057540251610.5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lmax=2h线圈连接方式:线圈排列4

10、黄3蓝1 红2 绿线圈连接方式单线圈串联并联差动接线标注号2、 1、 4、 32 1、 4 324、132 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2V 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：线圈接法与极性： 红 白+ - +如图极性表示：供油腔通黄 绿+ -1腔，回油腔通2腔伺服阀的传递函数: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:示中：K 阀的流量增益自然频率可以取阀相位滞后90 °勺频率阻尼比由阀幅频特性可见，其值约 0.71伺服放大

11、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响电路 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， 分析和各种咨询效劳。常规技术参数：工作压力1MPa 31.5MPa环境温度-30 C 60 C油液温度-30C 90C密封件材料氟橡胶工作介质石油基液压油系统过滤 选用无旁路的高压过滤器，滤器尽量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/T14

12、039-2002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，安装座外表粗糙度不低于 Ra 0.8,外表不平度不大于0.03mm,安装 座外表不应有毛刺，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额定电流拐mA 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0.5 MPa 31.5 MPa滞环v 3% ma

13、xv4%分辨率v 0.25%线性度v 7.5%对称度v 10%各项零漂v 2%频率影响-3db> 70Hz -90 ° > 90Hz温度范围-40 E +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10 ym20 ym使用寿命107次或连续工作时间5000h重量v 400g压力增益特性A卩流量特性静耗量特性频率特性1甸 3观CSDY1型阀外形图g-ijCSDY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额定电流拐mA 或其它规格线圈电阻103± 100

14、或其它规格额定压力21MPa使用压力0.5 31.5 MPa滞环v 3% maxv4%分辨率v 0.25%线性度v 7.5%对称度v 10%各项零漂v 2%频率影响-3db> 60Hz -90 ° > 80Hz温度范围-40 +85 C工作油液2055#, 22# turbine, YH-10VG32(ISO3448)系统油滤精度1020 ym使用寿命107 cyclical nu mber Con ti nu ous operati on 5000h重量v 450g压力增益特性流量特性静耗量特性频率特性CSDY2型阀外形图r-11L's J.l 1111 叫II

15、 III IIICSDY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额定电流拐mA 或其它规格线圈电阻103± 100或其它规格额定压力21MPa使用压力0.5 31.5 MPa滞环v 3% maxv4%分辨率v 0.25%线性度v 7.5%对称度v 10%各项零漂v 2%频率影响-90 ° > 50Hz温度范围-40 +85 C工作油液2055#, 22# turbine, YH-10VG32(ISO3448)系统油滤精度1020 ym使用寿命107 cyclical nu mber重量v1200g流量特性静耗

16、量特性压力增益特性A F bar频率特性150 顶CSDY3型阀外形图CSDY安装底板图CSDY4型射流管电液伺服阀技术指标：型号CSDY4 120、140、160、180、200额定电流拐mA 或其它规格线圈电阻103± 100或其它规格额定压力21MPa使用压力0.5 31.5 MPa滞环v 3% maxv4%分辨率v 0.25%线性度v 7.5%对称度v 10%各项零漂v 2%频率影响-90 ° > 40Hz温度范围-40 +85 C工作油液2055#, 22# turbine, YH-10VG32(ISO3448)系统油滤精度1020 ym使用寿命107 cy

17、clical nu mber重量v1200g流量特性静耗量特性压力增益特性m.-5A p bcr& G I 1/2-63 nA频率特性CSDY4型阀外形图CSDY安装底板图CSDY5型射流管电液伺服阀 技术指标：型号CSDY5- 140、180、200、220指 210bar下的空载流量额定电流拐mA 或其它规格线圈电阻103± 100或其它规格额定压力21MPa使用压力0.5 31.5 MPa滞环v 3% maxv4%分辨率v 0.25%线性度v 7.5%对称度v 10%各项零漂v 2%频率影响-90 ° > 40Hz温度范围-40 +85 C工作油液205

18、5#, 22# turbine, YH-10 VG32(ISO3448)系统油滤精度1020 ym使用寿命107 cyclical nu mber重量v 3000g压力增益特性流量特性静耗量特性频率特性'50300CSDY5型阀外形图CSDY安装底板图DSDY三线圈电余度射流管电液伺服阀 技术指标：型号DSDY 2、4、8、10、15、20、30、40额定电流拐mAX3 或其它规格线圈电阻103± 100或其它规格额定压力21MPa使用压力0.5 31.5 MPa滞环v 3% maxv4%分辨率v 0.25%线性度v 7.5%对称度v 10%各项零漂v 2%频率影响-3db> 70Hz -90 ° > 90Hz温度范围-40 +85 C工作油液2055#, 22# turbine