高頻電液伺服閥零偏在線調(diào)整

1．動圈式滑閻電反饋兩級電液伺服閻的結(jié)構(gòu)及工作原理

電液伺服閥是一種接收電氣模擬信號后，相應(yīng)輸出調(diào)制的流量和壓力的液壓控制閥，動圈式滑閥電反饋兩級電液流量伺服閥只是其中的一種。某測試技術(shù)研究所對某產(chǎn)品使用的該種電液伺服閥進(jìn)行了隨機振動控制，其工作頻率達(dá)500Hz，結(jié)構(gòu)如圖6所示。

動圈式滑閥電反饋兩級電液伺服閥主要由控制級閥（先導(dǎo)閥）和功率級滑閥組成?？刂萍壔y又主要由閥心、閥體、對中彈簧、電磁線圈等組成；而功率級滑閥主要由閥心、閥體、位移傳感器等組成。伺服閥正常工作時，電磁線圈將輸入的電信號轉(zhuǎn)化成動圈運動的機械信號，帶動控制級滑閥的閥心運動，控制進(jìn)入功率級滑閥閥心兩側(cè)的液壓油的流量和方向，進(jìn)而推動功率級滑閥的閥心運動。該閥心的運動控制著進(jìn)入伺服缸內(nèi)的液壓油，使伺服缸按我們的要求運動，伺服閥和伺服缸的位移傳感器反饋信號給伺服控制器，參與伺服閥的控制。

2．伺服閥的零偏及影響

伺服閥的機械故障主要表現(xiàn)為零偏、卡死和磨損。

(1)零偏。由于制造、調(diào)整和裝配的差別，在控制線圈中不加電流時，滑閥不一定位于中位，有時必須加一定的電流才能使其恢復(fù)中位（零位），這一現(xiàn)象稱為零偏。零偏以使閥恢復(fù)零位所需加之電流值與額定電流值之比來衡量。動圈式滑閥電反饋兩級電液伺服閥，控制級滑閥和功率級滑閥都可能產(chǎn)生零偏。功率級滑閥產(chǎn)生的零偏是指功率級滑閥的閥心和閥套的零點重合時，位移傳感器輸出信號并不為零?？刂萍壔y產(chǎn)生的零偏是指控制級滑閥的閥心和悶套的機械零點未重合。

閥心和閥套的精度要高，伺服閥出廠時已控制了零偏。使用一段時間后，零偏會增大，這是因為在使用過程中的振動會使某些對中的調(diào)整元件產(chǎn)生松動或形變，使閥的性能降低，可以通過調(diào)整縮小零偏。

對于低頻閉環(huán)系統(tǒng)和精度要求不高的場合，伺服閥的零偏不是太大，對系統(tǒng)的影響并不明顯。但對于高響應(yīng)系統(tǒng)和高精度系統(tǒng)，由于閥心位移很小，反饋的糾偏力如果不能快速地把閥心調(diào)整到合適的位置，這時零偏對系統(tǒng)的精度和響應(yīng)速度就有比較大的影響。若糾偏力使閥心在對中彈簧的作用下產(chǎn)生的位移比零偏還小，那這部分的工作頻率根本就不受控制了。伺服閥的零偏最好在專用的伺服閥調(diào)試臺上調(diào)試。沒有調(diào)試臺，也可以簡單判斷是否存在零偏并進(jìn)行調(diào)整。

(2)卡死。伺服閥的閥心被油液里的雜質(zhì)擋住，致使摩擦力很大，電磁線圈無法驅(qū)動閥心運動或運動緩慢。根據(jù)卡死的程度采取更換液壓油或拆開闊心和閥套進(jìn)行清洗處理的方式來解決。只要伺服閥拆開過，在重新裝配的過程中也會涉及到零偏的調(diào)整問題。

(3)磨損。伺服閥使用過程中閥口的棱邊不再保持尖銳，磨損會導(dǎo)致伺服閥內(nèi)泄漏增大，甚至油口不對稱，進(jìn)而影響伺服閥的工作特性。磨損需要回到專業(yè)的生產(chǎn)廠家才能得到較好地解決。

3．零偏的判斷和調(diào)整

給伺服系統(tǒng)上電并給伺服系統(tǒng)加壓，但不給伺服閥加信號，若伺服缸并未停止于兩端且保持位置不動，則此時功率級滑閥都處于機械零點，可用示波表檢查功率級滑閥的位移傳感器信號及伺服閥的輸入信號來判斷零偏的大小。

(1)若兩者都很小，則先導(dǎo)閥和功率級滑閥幾乎都沒有零偏。

(2)若功率級滑閥的位移傳感器信號不為零，則功率級滑閥肯定存在零偏，因為此時該閥心正處于機械零點位置，位移傳感器信號不為零則說明功率級滑閥的機械零點和位移傳感器的電氣零點不重合，調(diào)整辦法就是調(diào)整該處位移傳感器感應(yīng)線圈的位置，使其輸出信號為零。

(3)若功率級滑閥的位移傳感器信號為零而伺服閥的輸入信號不為零，則說明控制級閥存在零偏，因為此時閥心正處于機械零位。

調(diào)整的辦法就是調(diào)整閥心其中一側(cè)對中彈簧外的調(diào)整螺釘?shù)奈恢?，使伺服閥的輸入信號盡量小，若僅調(diào)整一側(cè)的彈簧不能達(dá)到要求時，則兩側(cè)的彈簧均要調(diào)整。

控制級閥結(jié)構(gòu)示意圖如圖7所示。如果有伺服閥調(diào)試臺，該閥也可以到伺服閥調(diào)試臺上按相應(yīng)的調(diào)試方法進(jìn)行調(diào)試。由于該處的閥心位移很小，調(diào)整時需要相當(dāng)?shù)哪托暮图?xì)心。