船舶設(shè)備液壓故障診斷與維修_電液伺服系統(tǒng)零偏、零漂分析及影響
(1)閥芯與閥套方孔的遮蓋量對(duì)伺服閥零偏、零漂影響的試驗(yàn)
閥芯與閥套方孔的遮蓋量對(duì)伺服閥零偏、零漂影響的試驗(yàn)應(yīng)用測量配磨法。先在萬能工具顯微鏡上測量閥套方孔及方孔間距，精確到0.001mm，再在萬能工具顯微鏡上測量閥芯兩工作凸肩的尺寸及間距，最后應(yīng)用對(duì)稱法計(jì)算閥芯的軸向磨削量，逐步磨削和測量，準(zhǔn)確控制閥芯與閥套方孔的遮蓋量。圖F為閥芯與閥套方孔遮蓋量測量配磨示意圖。閥芯與閥套的配合間隙為0.005mm時(shí)，閥芯與閥套通流槽遮蓋量對(duì)閥零位的影響見下表。數(shù)據(jù)顯示，在零開口附近，閥芯對(duì)閥套通流槽遮蓋量稍為負(fù)值時(shí)，舵機(jī)的零位電流值變化最小。
伺服液壓舵機(jī)閥芯與閥套通流槽遮蓋量對(duì)其零位影響的測試數(shù)據(jù)
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閥芯與閥套通流槽單邊遮蓋量/mm |
舵機(jī)零位電流值的變化（3min）/mA |
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A:0.050, B:0.051, C:0.050, D:0.049 |
+170～-150 |
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A:0.030, B:0.029, C:0.031, D:0.029 |
+100～-90 |
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A:0.009, B:0.010, C:0.010, D:0.010 |
+30～-30 |
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A:0.001, B:0.001, C:0.000, D:0.002 |
+5～-4 |
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A:-0.006,B:-0.007,C:-0.006,D:-0.006 |
+2～-1 |
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A:-0.020,B:-0.019,C:-0.020,D:-0.021 |
+10～-10 |
(2)分析
在電液伺服閥為負(fù)開口且處于零位，閥芯稍有移動(dòng)，但伺服閥輸出還是為零時(shí)，其性能表現(xiàn)為伺服閥的死區(qū)大、不靈敏、零位復(fù)原性差、不穩(wěn)定；伺服閥在零開口附近，稍微正開口時(shí)，伺服閥處于零位，此時(shí)，節(jié)流口有少量油液通過，在供油壓力一定時(shí)，閥芯在節(jié)流口泄漏油的作用下，相對(duì)于閥套會(huì)產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡位置，只要油壓保持不變，此動(dòng)態(tài)平衡點(diǎn)就不會(huì)輕易改變，反映在電液伺服閥上就是零位基本保持穩(wěn)定；當(dāng)伺服閥為正開口且較大時(shí)，損耗功率大，節(jié)流口有較多泄漏油，會(huì)引起振動(dòng)。反復(fù)研究和實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在閥芯與閥套配合間隙為0.004～0．006mm的情況下，閥芯與閥套方孔的最佳遮蓋量為單邊-0.006mm左右。
(3)力矩馬達(dá)對(duì)電液伺服閥零偏、零漂的影響
力矩馬達(dá)的穩(wěn)定性直接影響電液伺服閥的零偏、零漂。一般力矩馬達(dá)滯環(huán)大，與其組成的電液伺服閥的零偏、零漂相對(duì)也大。在生產(chǎn)實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)，力矩馬達(dá)裝配時(shí)對(duì)稱性差，與其組成的電液伺服閥零位不穩(wěn)定，零偏、零漂相當(dāng)大。因此，力矩馬達(dá)在與滑閥配合時(shí)，其裝配的機(jī)械對(duì)稱性相當(dāng)重要。
(4)油液對(duì)電液伺服閥零漂的影響
電液伺服系統(tǒng)對(duì)所使用的油液清潔度要求較高，一般要求達(dá)到MOOG2級(jí)。目前在電液伺服系統(tǒng)中普遍采用磷酸酯抗燃油，這是一種人工合成油，在使用過程中極易劣化，主要表現(xiàn)為污染顆粒度的增加。污染顆粒度增加即油液變臟以后，電液伺服閥工作時(shí)，閥芯在閥套內(nèi)產(chǎn)生的摩擦力就增大，需更大的電信號(hào)推動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)，電液伺服閥的零漂范圍變大。因此，對(duì)電液伺服系統(tǒng)所用的油液要定期檢查，在系統(tǒng)中設(shè)置過濾設(shè)備，以保證油液的質(zhì)量。
油液的溫度和壓力變化也會(huì)對(duì)電液伺服系統(tǒng)的零漂產(chǎn)生影響。當(dāng)電液伺服系統(tǒng)中所使用的油液溫度和壓力變化時(shí)，相對(duì)于電液伺服閥原來零位的動(dòng)態(tài)平衡被破壞，直到達(dá)到新的動(dòng)態(tài)平衡，表現(xiàn)為電液伺服閥的零位產(chǎn)生了偏移，此種零位的偏移很難消除。
(5)環(huán)境溫度對(duì)電液伺服閥零偏、零漂的影響
在低溫環(huán)境下，電液伺服系統(tǒng)所使用的油液會(huì)變得很黏稠，直接加大了電液伺服閥工作時(shí)閥芯在閥套內(nèi)運(yùn)動(dòng)的摩擦力，導(dǎo)致電液伺服系統(tǒng)零偏、零漂變大。另外，在低溫環(huán)境下，電液伺服閥的閥芯與閥套都會(huì)產(chǎn)生冷縮現(xiàn)象，但由于閥套方孔通流槽附近壁較薄，相對(duì)于閥芯凸肩更易收縮，此時(shí)，滑閥負(fù)開口電液伺服閥的閥芯對(duì)閥套方孔通流槽的遮蓋量變得更大，工作時(shí)死區(qū)也更大，直接表現(xiàn)為零位不穩(wěn)定，零偏、零漂范圍更大。因此，在低溫環(huán)境下使用的電液伺服閥滑閥應(yīng)采用正開口。