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武漢百士自動化設備有限公司
主營產品： 貝加萊伺服驅動器，本特利前置器，力士樂齒輪泵，REXROTH壓力傳感器，DUPLOMATIC電磁閥，安沃馳氣缸，AIRTEC氣動閥，Bently探頭，力士樂柱塞泵，ATOS比例閥 |
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力士樂放大版VT-VRPA1-151-11/V0/0，武漢百士自動化設備有限公司專注于液壓、氣動、工控自動化備件銷售，熱誠歡迎新老客戶咨詢購買！
液壓放大器利用節流原理，用輸入位移(轉角)信號對通往執行元件的液體流量或壓力進行控制，是一個機械-液壓轉換裝置。由于控制閥輸入功率小而輸出功率大，因此也是-種功率放大元件。它加上轉換器及反饋機構組成同服閥，是伺服系統的核心元件。
在液壓伺服系統中，通常液壓放大器以其輸出的較大功率液流驅動執行機構工作，執行機構則將液壓能轉換為機械能去推動負載。
液壓放大器可以由單個或多個(通常為兩個)液壓放大器組成，分別稱之為單級或多級液壓放大器。
基本的液壓放大元件主要有滑閥、噴嘴擋板閥和射流管閥三種，其中滑閥和射流管閥可以作為單級液壓放大器使用，尤以前者居多;噴嘴擋板閥一般作為多級放大器的前置級。
滑閥和噴嘴擋板閥都是節流式放大器，即以改變液流回路上節流孔的阻抗來進行流體動力的控制，但兩者有不同形式的節流孔。射流管閥是一種分流式元件。
液壓放大器可以是液壓伺服閥，也可以是伺服變量泵(輸入為角位移，輸出為流量)，本章主要介紹液壓伺服閥。
液壓傳動
與機械傳動相比。液壓傳動更容易實現其運動參數(流量)和動力參數(壓力)的控制，而液壓傳動較之液力傳動具有良好的低速負荷特性。由于具有傳遞效率高，可進行恒功率輸出控制，功率利用充分，系統結構簡單，輸出轉速無級調速，可正、反向運轉，速度剛性大，動作實現容易等突出優點，液壓傳動在工程機械中得到了廣泛的應用。幾乎所有工程機械裝備都能見到液壓技術的蹤跡，其中不少已成為主要的傳動和控制方式。極限負荷調節閉式回路，發動機轉速控制的恒壓，恒功率組合調節的變量系統開發，給液壓傳動應用于工程機械行走系提供了廣闊的發展前景。
一、液壓傳動技術的應用
液壓傳動技術在近代工業制造中的應用
液壓傳動有許多突出的優點，因此它的應用非常廣泛，如一般工業用的塑料加工機械、壓力機械、機床等，行走機械中的工程機械、建筑機械、農業機械、汽車等;鋼鐵工業用的冶金機械、提升裝置、軋輥調整裝置等;土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋梁操縱機構等，發電廠渦輪機調速裝置、發電廠等等。
二、液壓傳動技術的原理與特點
1、液壓傳動的介紹
液壓傳動是用液體作為工作介質來傳遞能量和進行控制的傳動方式。液壓傳動和氣壓傳動并稱為流體傳動，是根據17世紀帕斯卡提出的液體靜壓力傳動原理而發展起來的一門新興技術，是工農業生產中應用廣泛的技術。
2、液壓傳動的優點
(1)體積小、重量輕，因此慣性力較小，當突然過載或停車時，不會發生大的沖擊，
(2)能在給定范圍內平穩的自動調節牽引速度，并可實現無極調速;
(3)換向容易，在不改變電機旋轉方向的情況下，可以較方便地實現工作機構旋轉和直線往復運動的轉換;
(4)液壓泵和液壓馬達之間用油管連接，在空間布置上彼此不受嚴格限制;
(5) 由于采用油液為工作介質，元件相對運動表面間能自行潤滑，磨損小，使用壽命長;
(6)操縱控制簡便，自動化程度高;
(7)容易實現過載保護。
液壓傳動有許多突出的優點，因此它的應用非常廣泛，如一般工業用的塑料加工機械、壓力機械、機床等，行走機械中的工程機械、建筑機械、農業機械、汽車等，鋼鐵工業用的冶金機械、提升裝置、軋輥調整裝置等，土木水利工程用的防洪閘門及堤壩裝置、河床升降裝置、橋粱操縱機構等;發電廠渦輪機調速裝置等等，船舶用的甲板起重機械、船頭門、艙壁閥、船尾推進器等，特殊技術用的控制裝置、測量浮標、升降旋轉舞臺等。
3、液壓傳動的基本原理
液壓傳動的基本原理是在密閉的容器內，利用有壓力的油液作為工作介質來實現能量轉換和傳遞動力的。其中的液體稱為工作介質，一般為礦物油，它的作用和機械傳動中的皮帶、鏈條和齒輪等傳動元件相類似。液壓傳動是利用帕斯卡原理!帕斯卡原理是大概就是:在密閉環境中，向液體施加一個力，這個液體會向各個方向傳遞這個力!力的大小不變!液壓傳動就是利用這個物理性質，向一個物體施加一個力，利用帕斯卡原理使這個力變大!從而起到舉起重物的效果!
液壓傳動在閥門行業也得到很大的應用,如閥門的機床制造加工設備、閥門]液壓試驗設備、閥門的液壓傳動裝置等。
三、液壓傳動系統的組成
1、液壓動力原件
將動力裝置的機械能轉換成為液壓能的裝置，其作用是為液壓傳動系統提供壓力油,是液壓傳動系統的動力源。例如液壓泵。
1.1液壓泵
液壓泵是液壓系統的動力元件，其作用是將原動機的機械能轉換成液體的壓力能,指液壓系統中的油泵，它向整個液壓系統提供動力。液壓泵的結構形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。
1.2齒輪泵
齒輪泵即依靠密封在個殼體中的兩個或兩個以上齒輪,在相互嚙合過程中所產生的工作空間容積變化來輸送液體的泵。齒輪泵的概念是很簡單的，即它的基本形式就是兩個尺寸相同的齒輪在一個緊密配合的殼體內相互嚙合旋轉，這個殼體的內部類似“8”字形，兩個齒輪裝在里面,齒輪的外徑及兩側與殼體緊密配合。來自于擠出機的物料在吸入口進入兩個齒輪中間，并充滿這一空間，隨著齒的旋轉沿殼體運動，后在兩齒嚙合時排出。困油現象齒輪泵要平穩工作，齒輪嚙合的重合度必須大于1, 于是總有兩對齒輪同時嚙合, :并有一部分油液被圍困在兩對輪齒所圍成的封閉容腔之間。這個封閉的容腔開始隨著
齒輪的轉動逐漸減小，以后又逐漸加大。封閉腔容積的減小會使被困油液受擠壓而產生很高的壓力，并且從縫隙中擠出，導致油液發熱，并致使機件受到額外的負載，而封閉腔容積的增大又造成局部真空，使油液中溶解的氣體分離，產生氣穴現象。這些都將產生強烈的振動和噪音，這就是齒輪泵的困意現象。
危害：徑向不平衡力很大時能使軸彎曲，齒頂與殼體接觸，同時加速軸承的磨損，降低軸承的壽命。
消除困油現象方法:通常是在兩側蓋板上開卸荷槽，使封閉腔容積誠小時通過左邊的卸荷槽與壓油腔相通，容積增大時通過右邊的卸荷槽與吸油腔相通。
1.3葉片泵
葉片泵即通過葉輪的旋轉，將動力機的機械能轉換為水能(勢能、動能、壓能)的水力機械。
葉片泵轉子旋轉時，葉片在離心力和壓力油的作用下，尖部緊貼在定子內表面上。這樣兩個葉片與轉子和定子內表面所構成的工作容積，先由小到大吸油后再由大到小排油，葉片旋轉一周時，完成兩次吸油與排油。
1.4柱塞泵
柱塞泵即利用柱塞在泵缸體內往復運動，使柱塞與泵壁間形成容積改變，反復吸入和排;出液體并增高其壓力的泵。
柱塞泵是液壓系統的一個重要裝置。它依靠柱塞在缸體中往復運動，使密封工作容腔的容積發生變化來實現吸油、壓油。柱塞泵具有額定壓力高、結構緊湊、效率高和流量調節方便等優點，被廣泛應用于高壓、大流量和流量需要調節的場合，諸如液壓機、工程機械和船舶中。
力士樂放大版VT-VRPA1-151-11/V0/0
力士樂REXROTH模擬電路放大版，歐洲版制式
0811405095 VT-VRPA1-527-10/V0
0811405096 VT-VRPA1-527-10/V0/PV
0811405098 VT-VRPA1-527-10/V0/QV
0811405097 VT-VRPA1-537-10/V0/PV
0811405099 VT-VRPA1-537-10/V0/QV
0811405101 VT-VRPA1-527-10/V0/PV-RTP
0811405103 VT-VRPA1-527-10/V0/QV-RTP
0811405100 VT-VRPA1-527-10/V0/RTP
0811405102 VT-VRPA1-537-10/V0/PV-RTP
0811405104 VT-VRPA1-537-10/V0/QV-RTP
0811405074 VT-VRPA1-527-20/V0/RTS-2/2V
R978022097 VT-VRPA1-100-1X/SO43A-466B
R901009038 VT-VRPA1-100-1X/V0/0
R901057058 VT-VRPA1-150-1X/V0/0
R901057060 VT-VRPA1-151-1X/V0/0
液壓伺服控制系統
以伺服控制元件完成動力與運動方向控制，綜合壓力、流量、方向控制為一體，利用偏差控制進行糾偏，以滿足精度控制需要，必須為閉環控制，可實現較高頻率( 100HZ以上) ,有滑閥式、噴嘴擋板式、射流管式等，常采用機械伺服、電液伺服、氣液伺服。
液壓伺服系統分類:
(1)按輸入的信號變化規律分類:定值控制系統、程序控制系統和伺服系統三類。當系統輸入信號為定值時，稱為定值控制系統，其基本任務是提高系統的抗干擾能力。當系統的輸入信號按預先給定的規律變化時，稱為程序控制系統。伺服系統也稱為隨動系統，其輸入信號是時間的未知函數，輸出量能夠準確、迅速地復現輸入量的變化規律。
(2)按輸入信號的不同分類:機液伺服系統、電液伺服系統、氣液伺服系統等。
(3)按輸出的物理量分類:位置伺服系統、速度伺服系統、力(或壓力)伺服系統等。
(4)按控制元件分類:閥控系統和泵控系統。在機械設備中，閥控系統應用較多。
液壓伺服系統的特點如下:
(1)反饋。把輸出量的一部分或全部按一定方式回送到輸入端，并和輸入信號進行比較，這就是反饋。在上例中，反饋(測速裝置輸出)電壓和給定(輸入信號)電壓是異號的，即反饋信號不斷地抵消輸入信號，這是負反饋。自動控制系統大多數是負反饋。
(2)偏差。要使液壓缸輸出一定的力和速度，伺服閥必須有一定的開口量，因此輸入和輸出之間必須有偏差信號。液壓缸運動的結果又力圖消除這個誤差。但在伺服系統工作的任何時刻都不能*消除這一-偏差，伺服系統正是依靠這一-偏差信號進行工作的。
(3)放大。執行元件(液壓缸)輸出的力和功率遠遠大于輸入信號的力和功率，其輸出的能量是液壓能源供給的。
(4)跟蹤。液壓缸的輸出量*跟蹤輸入信號的變化。
電液比例閥是比例控制系統中的主要功率放大元件,按輸入電信號指令連續地成比例地控制液壓系統的壓辦流量等參數。與伺 服控制系統中的伺服閥相比,在某些方面還有一-定的性能差距(主要性能比較如表1所示),但它顯著的優點是抗污染能力強,大大地減少了由污染而造成的工作故障,提高了液壓系統的工作穩定性和可靠性。另一方面比例閥的成本比伺服閥低，結構也簡單,已在許多場合獲得廣泛應用。
比例閥按功能分為三大類
(1)比例壓力閥。有溢流閥減壓閥,分別有直動和先導兩種結構;可連續地或按比例地遠程控制其輸出油液壓力;
(2)比例換向閥。有直動和先導兩種結構,直動閥有帶位移傳感器和不帶位移傳感器兩類。由于使用了比例電磁鐵閥芯不僅可以換位，而且換位的行程可以連續地或按比例地變化。因而連通油口間的通流面積也可以連續或按比例地變化。所以比例換向閥不僅能夠控制執行元件的方向而且能夠控制其速度。因為這個原因比例閥中的比例換向閥應用也為普遍;
(3)比例流量閥。有比例調速閥和比例溢流流量控制閥,可連續地或按比例地遠程控制其輸出流量。
比例閥的輸入單元是電-機械轉換器,它將輸入的電信號轉換成機械量轉換器有伺服電機和步進電機力馬達和力矩馬達比例電磁鐵等形式。但常用的比例閥大都采用了比例電磁鐵，比例電磁鐵根據電磁原理設計,能使其產生的機械量(力或力矩和位移)與輸入電信號(電流)的大小成比例,再連續地控制液壓閥閥芯的位置，進而實現連續地控制液壓系統的壓力方向和流量。比例電磁鐵的結構，它由線圈、銜鐵推桿等組成,當有信號輸入線圈時,線圈內磁場對銜鐵產生作用力,銜鐵在磁場中按信號電流的大小和方向成比例連續地運動,再通過固連在一起的銷釘帶動推桿運動,從而控制滑閥閥芯的運動。應用廣泛的比例電磁鐵是耐高壓直流比例電磁鐵。
比例電磁鐵的類型按照工作原理主要分為
如下幾類:
(1)力控制型
這類電磁鐵的行程短，只有1 5mm,輸出力與輸入電流成正比,常用在比例閥的先導控制級
上:
(2)行程控制型
由力控制型加負載彈簧共同組成，電磁鐵輸出的力通過彈簧轉換成輸出位移,輸出位移與輸入電流成正比，工作行程達3mm,線性好，可以用在直控式比例閥上;
(3)位置調節型
銜鐵的位置由傳感器檢測后,發出一個閥內反饋信號,在閥內進行比較后重新調節銜鐵的位置。閥內形成閉環控制,精度高,銜鐵的位置與力
無關，精度高的比例閥如德國的博世意大利的阿托斯等都采用這種結構。
比例閥與放大器配套使用放大器采用電流負反饋,設置斜坡信號發生器階躍函數發生器、PD調節器反向器等,控制升壓降壓時間或運動加速度及減速度。斷電時, 能使閥芯處于安全位置。
比例電磁鐵和液壓閥組成電液比例閥。由于比例電磁鐵可以在不同的電流下得到不同的力(或行程),因此可以無級改變壓力、流量。故比例電磁鐵是比例閥的關鍵元件。
(1)比例環節
比例環節也稱為無慣性環節,對液壓缸或馬達，忽略液壓油的可壓縮性和泄漏,液壓缸的流量Q= VA。其中V為活塞速度;A為活塞面積。其傳遞函數為: g(s)= V (s)/Q(s)= 1/A =式中K為比例環節放大系數或增益,表示輸入量經過放大K倍后輸出。
(2)比例控制系統
比例控制系統根據有無反饋分為開環控制和閉環控制。如比例閥控制液壓缸或馬達系統可以實現速度位移轉速和轉矩等的控制。
由于開環控制系統的精度比較低,無級調節系統輸入量就可以無級調節系統輸出量力速度以及加減速度等。這種控制系統的結構組成簡單,系統的輸出端和輸入端不存在反饋回路,系統輸出量對系統輸入控制作用沒有影響,沒有自動糾正偏差的能力,其控制精度主要取決于關鍵元器件的特性和系統調整精度，所以只能應用在精度要求不高并且不存在內外干擾的場合。開環控制系統一.般不存在所謂穩定性問題。
閉環控制系統(即反饋控制系統)的優點是對內部和外部干擾不敏感，系統工作原理是反饋控制原理或按偏差調整原理。這種控制系統有通
過負反饋控制自動糾正偏差的能力。但反饋帶來了系統的穩定性問題，只要系統穩定，閉環控制系統可以保持較高的精度。因此, 目前普遍采用閉環控制系統。
(1)根據用途和被控對象選擇比例閥的類型;
(2)正確了解比例閥的動靜態指標主要有額定輸出流量、起始電流滯環重復精度額定壓力損失溫飄、響應特性頻率特性等;
(3)根據執行器的工作精度要求選擇比例閥的精度,內含反饋閉環閥的穩態性動態品質好。如果比例閥的固有特性如滯環非線性等無法使被控系統達到理想的效果時,可以使用軟件程序改善系統的性能;
(4)如果選擇帶先導閥的比例閥，要注意先導閥對油液污染度的要求。-般應符合ISO 18/5標準,并在油路上加裝過濾精度為10um以下的進油過濾器;
(5)比例閥的通徑應按執行器在高速度時通過的流量來確定,通徑選得過大，會使系統的分辨率降低:
(6)比例閥必須使用與之配套的放大器,閥與放大器的距離應盡可能地短
力士樂REXROTH放大版，比例閥放大版，模擬電路放大版：
R900952202 VT-VRPA1-50-1X/
R900619297 VT-VRPA1-50-1X/001 FEDERLEIST 32POLIG F
R978911504 VT-VRPA1-50-1X/SO43A-472B
R900952204 VT-VRPA1-51-1X/
R979810986 VT-VRPA1-51-1X/ SO41-7519
R978031853 VT-VRPA1-51-1X/SO43A-1828
R900952205 VT-VRPA1-52-1X/
R900979887 VT-VRPA2-1-1X/V0/T1
R900979885 VT-VRPA2-1-1X/V0/T5
R900979889 VT-VRPA2-2-1X/V0/T1
R900979888 VT-VRPA2-2-1X/V0/T5
R900067617 VT-VRM1-1-1X/
力士樂REXROTH數字放大版，歐洲版制式
R901066987 VT-VRPD-2-2X/V0/0-0-1
力士樂REXROTH用于調節軸向柱塞泵流量的比例閥的閥放大器
R910908873 ROUND BAR VT 5035 S13/R5
R900579497 VT5035-1X/
R900010926 VT5035S1X/R5
比例控制閥
采用比例電磁鐵(或力矩馬達)將輸入信號轉換成力或閥的機械位移，使閥的輸出(壓力、流量)也按照其輸入量連續、成比例地進行控制的閥。
大型鋼廠現場使用的比例閥主要有下表中的幾種:伺服比例控制閥、比例控制閥、電液比例控制閥，比例閥，伺服閥。
1、4WRD E..型比例伺服控制閥(高頻響閥)
結構和功能
4WRDE型閥是三級高頻響方向閥。該閥可用于開環控制或閉環調節液流的大小和方向，但主要用于閉環調節回路中。
閥主要由下列部分組成:
1.二級先導控制閥由力矩馬達( 1 )和由噴嘴擋板閥構成的液壓放大器( 5),和用作流量放大級的閥芯襯套組件(6 )(用以控制第三級(7 ))組成。
2.第三級(7)用于流量控制。
3.感應式位移傳感器( 8),連接第三級主閥芯( 10)的磁芯(9 )
通過內置電子放大器實現閥閉環控制信號邏輯連接,位置檢測系統反饋,和先導閥的控制。
給定值/實際值比較得到的差動電壓經過電子控制器放大, 并作為控制偏差量傳遞到閥的一級。這個信號推動兩個控制噴嘴( 3.1, 3.2) 之間的擋板( 2)因而在兩個控制腔(11.1.11.2)產生了壓差。控制閥芯(4 )因此被推動,并通過相應的液流流到彈簧腔(12.1or12.2)閥芯(10)和帶磁芯(9)的位移傳感器(8)-直運動,直到實際值和給定值信號再一次相等。在控制條件下;主閥芯( 10 )一直被保持在給定值所對應的位置。
閥芯行程和給定值成正比。通過閥芯( 10 )相對于控制邊( 13 )的位置,形成相應的與流量成正比的閥口開度。
閥的動態特性通過電子放大器優化。電子放大器內置于閥上(振蕩器,解調器)
零點調節由廠家預先設定,通過閉環控制電子放大器內的電位器, 零點能在名義行程士10%范圍內調整。移去閥蓋尾部的插頭,可以對內置閉環電子放大器進行操作。
2、4WREE..型比例控制閥
1.結構和功能原理
該二位四通和三位四通比例方 向閥為直控,板式結構;由比例電磁操作,比例電磁.帶中心螺紋,圈可單獨拆卸,電磁的控制可通過外部放大器( WRA型)或內置的放大器(WRAE型)實現。
結構:
該閥由下列部分組成:
帶安裝底面的閥體( 1 )
帶彈簧(3和4)的控制閥芯(2 )
帶中心螺紋的電磁鐵( 5和6 )
位移傳感器(7 )
可選帶內置放大器( 8 )
機械零位調整(9 ),
工作原理:
電磁鐵(5和6 )不帶電時,對中彈簧(3和4 )將控制閥芯(2 )保持在中位
比例電磁鐵得電被激勵后,會直接推動控制閥芯( 2),例如:控制電磁"b" (6 )被激勵，控制閥芯(2)被推向左側,位移與輸入電信號成比例,這時,P口至A口及B口至T口通過閥芯與閥體形成的節流溝通并具有漸進的流量特性。電磁鐵( 6 )失電控制.閥芯(2)被對中彈簧(3)重新推回中位。
在電磁鐵失電的情況下,閥芯( 2 )在電磁跌復位彈簧的作用保持在機械中位。這對機能符號”V”的閥芯來說,與液壓中位無關!當閥用于閉環控制而關閉時,閥芯則置于液壓中位。
必須避免回油管路中的油全部排空, 必要時在回路中安裝背壓閥(背壓約2 bar)。
3、4WR...型比例控制閥
3.結構和功能原理
先導控制閥型號3DREP 6... 該先導閥是一個由比例電磁鐵控制的三通減壓閥,它的作用是將一個輸入的電信號轉化為一個與其成比例的壓力輸出信號,可用于所有的4WRZ..和5WR...型比例閥的控制。
比例電磁鐵是可調式,濕式直流電磁結構,帶中心螺紋,線圈可單獨拆卸;電磁鐵控制可通過外部放大器( WRZ型)或內置的放大器( WRZE型)來實現。
結構:
該閥主要由下列部分組成:
(1)帶有安裝底面的殼體( 1 );
(2)裝有壓力測量活塞(3和4)的控制閥芯(2 );
(3)帶中心螺紋電磁鐵( 5和6);
(4)可選帶內置放大器( 7 )
工作原理:
(1)當電磁鐵(5和6)不帶電時,對中彈簧將控制閥芯(2)保持在中位;
(2)比例電磁鐵帶電被激勵后, 會直接推動控制閥芯( 2),例如:電磁”a” (5)被激勵;
(3)控制閥芯(2)和壓力測量活塞(3)被推向左側;
(4)位移與輸入的電信號成比例。
這時,P口與B口及A口與T口通過閥芯與閥體形成的節流口1接通，節流特性為漸進式。如果電磁鐵(5 )失電,控制閥芯( 2 )被彈簧重新推回中位。在先導閥的中位，A口、B口和T口相通,這也意味著油液可以從這里直接回油箱。
先導式比例方向閥, 型號4WRZ..和5WRZ.. , 4WRZ..型閥是先導式、比例電磁鐵
控制的四通方向閥,它可控制液流的方向和大小。
結構:
該閥主要由下列部分組成:
(1)裝有比例電磁. (5和6 )的先導控制閥( 9 )
(2)裝有主閥芯(11)和對中彈簧(12)的主閥(10)
工作原理:
(1)當電磁鐵(5和6)不帶電時,對中彈簧(12)將主閥芯(11)保持在中位。
(2)主閥芯(11)的動作由先導閥(9)來控制-它會間接地被電磁鐵”b"(6)成比例地推動。首先控制閥芯( 2 )被推向右側,控制油經過先導閥(9 )進入控制腔( 13 )，并與輸入信號成比例地推動主閥芯( 11 ), 這時,P口與A口及B口與T口通過閥芯與閥體形成的節流口接通,節流特性為漸進式。
(3)先導閥所需的控制油液可通過P口內供或X口外供。
(4)如果電磁鐵(6)失電,控制閥芯( 2 )和主閥芯( 11 )會重新回到中位。
(5)隨著主閥芯位置的不同, P口與A口、B口與T口(R)接通或P口與B口、A口與T口(R)通。可選保護罩手動應急操作( 14和15 ),它可使先導閥芯( 2 )在電磁不通電的情況下移動。
