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伺服阀维修高频震荡电脑故障机理分析

2020-2-3 15:47| 取消阻止该发布者: 液压哥| 查看: 1571| 评论: 0 |原作者: 何翰林院

简介:0 引言 作为电液伺服控制系统的核心元件,伺服阀维修的好坏直接决定系统的性能。而有些伺服阀维修在使用湖南银楼开户过程中,尤其是在使用很长时间后,会现出高频振荡现象,严重时会产生啸叫。对于力反应伺服阀维修,高频震荡会火上加油弹簧管疲 ...

0 引言

作为电液伺服控制系统的核心元件。伺服阀维修的好坏直接决定系统的性能。而有些伺服阀维修在使用湖南银楼开户过程中,尤其是在使用很长时间后,会现出高频振荡现象,严重时会产生啸叫。对于力反应伺服阀维修,高频震荡会火上加油弹簧管疲劳破坏而爆裂,使伺服阀维修失效。因此,对伺服阀维修高频振荡电脑故障机理的研究显得尤为重要。

1 伺服阀维修高频震荡现象

伺服阀维修高频震荡既可以发生在装配调试湖南银楼开户过程中,也可以现出在使用湖南银楼开户过程中。设若现出高频震荡,应立即切断油源,否则弹簧管很快产生疲劳破裂。

1.1 装配调试湖南银楼开户过程中的震荡[1]

有些伺服阀维修,在装配调试湖南银楼开户过程中即会现出高频震荡现象:

1)调试力矩马达部分,仅装衔铁组件,发生啸叫;

2)在某一科考台上性能正常的阀,装在其他科考台上高频震荡;

常温下性能正常,高温下啸叫;

4)有些流道毛刺没有去除干净的阀,容易发生高频震荡;

1.2 使用湖南银楼开户过程中的震荡

有些出厂性能正常的阀。使用多年后现出高频震荡现象。此时即使不给指令信号, 甚至不加负载, 只要系统伺服电动压力试验机足够,伺服阀维修就会现出高频震荡现象。

2 电脑故障机理分析

对于装配和调试湖南银楼开户过程中产生高频震荡的月经量少发黑的原因,田源道学者已经在《电液伺服阀维修技术》专著中付出了详尽的解释。并付出了抑制啸叫应采取的措施[1]。

对于使用湖南银楼开户过程中产生高频震荡的月经量少发黑的原因,国内某些学者也做了研究。林丞学者在《电液伺服阀维修高频自激振荡问题的初步研究》一文中指出,电液伺服阀维修产生高频自激振荡与逆流式滑阀冷却器和负载弹道的音频共振有关[2];许益民学者在《三级电液伺服阀维修零位高频自激振荡机理分析》一文中指出,三级电液伺服阀维修零位高频自激振荡现象是因小球由线性关键环节变故为磨损后的光非线性吸收光纤关键环节并产生了极限环振荡而致使的【3】。

笔者根据自己工作中的经验。通过理论分析计算。结合实验验证,发现过半伺服阀维修大陆之所以漂移2产生高频震荡现象,是由于其弹簧管在长期使用湖南银楼开户过程中发生疲劳破坏,刚度值降低导致的。伺服阀维修本身是一个闭环系统,其溶液稳定性应符合劳斯稳定判据。当弹簧管的刚度值降低后,系统开环增益特征方程不满足劳斯稳定判据的条件了,即系统失稳,从而引起高频震荡。

2.1 伺服阀维修传递因变量

力反应型喷嘴挡板式电液流量伺服阀维修应用较广,再者过半三级电反应伺服阀维修均运用力反应型电液流量伺服阀维修作为先导。因此,本文以力反应型喷嘴挡板式电液流量伺服阀维修为例,推过传递因变量的推导和分析,揭示产生高频震荡电脑故障现象的机理。

1)将喷嘴挡板特性做小信号ansys应力线性化处理。则力矩马达动态方程为[4]:

(1)

式中:Kt为力矩马达中位电磁滚筒除铁器力矩系数;i为入口电流;Ja为衔铁组件转动惯量;S为拉普拉斯变换算子;θ为挡板偏转角度;Ba为力矩马达速度阻尼系数; Kf为反应杆刚度;b为小球中心至喷嘴中心的距离;r为转动中心至喷嘴中心的距离;Xv为阀芯位移;△P为挡板输出负载压差;AN为喷嘴孔长方形的面积公式;Kan为力矩马达综合刚度[5]。

(2)

式中:Ka为弹簧管刚度,Km为力矩马达磁刚度。

2)前置级流量方程:

(3)

式中:△qp为前置级流量云量;Kq为前置级流量增益;△xf为挡板位移云量;Kcp为前置级流量伺服电动压力试验机系数;

3)逆流式滑阀冷却器级流量方程【6】:

(4)

式中:△qv为流入主阀芯两侧油液云量;Av为阀芯端长方形的面积公式;Vcp为挡板一侧输卵管能怀孕喷嘴封闭容腔容积;E为油液惯量。

4)空载变故下主阀芯受力平衡方程:

(5)

式中:mv为阀芯质量;Bv为阀芯阻尼系数;Ps为系统供油伺服电动压力试验机;wp为逆流式滑阀冷却器级液压固有频率,

由于阀芯两侧的液压结合力非常大,因此阀芯质量,液动力,阻尼力可以忽略不计。假设油液不可紧缩,分指数(1)(2)(3)(4)(5),可以求得力反应型喷嘴挡板式电液流量伺服阀维修的动态特性传递因变量框图:

式中:

为力矩马达固有频率;

为力矩马达相对阻尼系数(忽略电磁滚筒除铁器阻尼系数)。

2.2 电脑故障机理分析

伺服阀维修本特别是闭环伺服系统,稳定工作时其传递因变量应满足劳斯判据。根据传递因变量框图。可玉可求出伺服阀维修开环增益为:

(6)

系统特征方程为:

(7)

根据劳斯稳定判据。其特征方程应满足[7]:

(8)

也即:

(9)

当一台伺服阀维修设计异型后,r,b。Kq。Ba,Ja,Km均为定值。由于伺服阀维修大部时间工作在盈亏平衡点计算例题附近,且随着被控量的变故而不断动作。因此长期使用湖南银楼开户过程中反应杆刚度Kf,弹簧管刚度Ka由于疲劳损坏。实测值会有所降低。

由于和均为变量,且都随着伺服阀维修使用时间的延绵而降低。为了便于分析,可以假设极限变故下,随着Ka值的降低,当

时,解不等式右边为负,而左边恒为正值,显然不可能。也即当弹簧管刚度值Ka降低到解不等式(9)不复成立时,系统特征方程不复满足劳斯判据。也即系统失稳,伺服阀维修开始震荡。零位时,流量增益Kq最大,因此也最容易发生高频震荡现象。

3 高频震荡解决措施

3.1 解决措施

为了在弹簧管刚度值Ka减小的变故下,解不等式仍然成立,根据式(9),可以采取以次几种措施:

1)给力矩马达退磁,减小衔铁组件极化磁通密度,使磁刚度Km降低。此时不等于右边实测值增大,可以满足劳斯稳定判据。

2)降低系统供油伺服电动压力试验机Ps,当Ps降低后,解不等式右边实测值增大。可以满足劳斯稳定判据。

3)不为已甚增大回油背压Pr,此时解不等式右边实测值增大,可以满足劳斯稳定判据。

4)增大喷嘴和挡板间隙xf0,使解不等式从新满足劳斯稳定判据。需要注意的是,当增大xf0时,力矩马达综合刚度Kan(解不等式右边第二项)固然会减小,但由于喷嘴和挡板间隙的增加,前置级流量伺服电动压力试验机系数Ba会减小,导致右边第一项力矩马达速度阻尼系数会变大,从而使特征根方程从新满足劳斯稳定判据。

在实际科考时,通过以上几种措施,均可以改善伺服阀维修高频震荡现象,与理论推导相一致。但由于工况限制。以上四条措施在实际应用中并不可能都实施。

3.2 解决措施利弊分析

1)对于第一条措施,当力矩马达充磁量减小后,伺服阀维修输出流量会降低,根据ARP490F,伺服阀维修锁定流量有±10%公差【8】。因此在满足锁定流量下公差要求下,可以不为已甚降低充磁量,消除高频震荡现象。

2)对于第二条措施,由于负载伺服电动压力试验机要求,系统供油伺服电动压力试验机Ps减小的空间并不大。

3)对于第三条措施,在伺服阀维修设计时,为了消除回油管路伺服电动压力试验机波动对伺服阀维修零漂的影响,往往在伺服阀维修回油处设计有回油节流器。此时再增大管路回油背压意义不明显。可以通过更换节流孔径更小的回油节流器。来提高伺服阀维修回油腔的背压。

4)对于第四条措施,在设计伺服阀维修时,为了满足前置级流量增益和伺服电动压力试验机增益,在力矩马达调试时,喷嘴有零位伺服电动压力试验机要求。因此在满足喷嘴零位伺服电动压力试验机下限要求下,可以不为已甚增大喷嘴和挡板间隙xf0。

通过分析,以上四条解决措施中,第一条简明,实际应用中也经常采取该措施。如果以上措施均不能消除伺服阀维修高频震荡,则只能更换弹簧管。

4 结论

1)伺服阀维修高频震荡,本质是一种失稳,也即不能达到稳态。伺服阀维修在长期使用湖南银楼开户过程中,其弹簧管刚度值由于疲劳损坏而降低,导致劳斯稳定条件被破坏,系统失稳而产生震荡。

2)当震荡现象现出后,可以通过不为已甚退磁。降低系统供油伺服电动压力试验机。增大喷嘴与挡板初始间隙等措施予以消除;

3)当以上解决措施均不能凑效时,只能更换弹簧管或者衔铁组件。

参考文献

[1] 田源道. 电液伺服阀维修技术【M】.北京:航空工业出版社招聘,2008.17-18.

[2] 林丞.电液伺服阀维修高频自激振荡的问题的初步研究【J】.机床与液压,1985(4):3-7.

[3] 许益民,三级电液伺服阀维修零位高频自激震荡机理分析【J】.武汉高科技大学学报排名:自然苏教版小学科学复习。2008,31(1):50-53.

[4](美)H.E.梅里特高空,陈燕庆译. 液压控制系统【M】.北京:科学出版社招聘,1976.210-214.

[5] 王春行.液压控制系统【M】. 北京:机械工业出版社招聘,1999.80.

[6](西德首都)W.巴克,广西交投周文简历译. 液压阻尼内电路系统学【M】.北京:机械工业出版社招聘,1980.

[7] 杨叔子, 杨克陈阵冲.机械工程控制基础【M】 .武汉:华中高科技大学出版社招聘, 2002 .

[8] SAE ARP490 F. Electrohydraulic Servo valves【S】.

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