ATOS伺服閥由一個(gè)力矩馬達(dá)兩級(jí)放大及機(jī)械反饋系統(tǒng)組成。一級(jí)放大是雙噴嘴和擋板系統(tǒng);二級(jí)放大是滑閥系統(tǒng),其原理如下:當(dāng)有電氣信號(hào)有伺服放大器輸入時(shí),力矩馬達(dá)中的銜鐵上的線圈中就有電流通過(guò),并產(chǎn)生一磁場(chǎng),在兩旁的磁鐵作用下,產(chǎn)生一旋轉(zhuǎn)力矩,使銜鐵旋轉(zhuǎn),同時(shí)帶動(dòng)與之相連的擋板轉(zhuǎn)動(dòng),此擋板伸到兩個(gè)噴嘴中間。
在正常穩(wěn)定工況時(shí),擋板兩側(cè)與噴嘴的距離相等,使兩側(cè)噴嘴的泄油面積相等,則噴嘴兩側(cè)油壓相等。當(dāng)有電氣信號(hào)輸入,銜鐵帶動(dòng)擋板轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),則擋板靠近一只噴嘴,使這只噴嘴的泄油面積變小,流量變小,噴嘴前的油壓變高,而對(duì)側(cè)的噴嘴與擋板間的距離增大,泄油量增大,流量變大,使噴嘴前的壓力變低,這樣就將原來(lái)的電氣信號(hào)轉(zhuǎn)換成力矩而產(chǎn)生機(jī)械位移信號(hào),再轉(zhuǎn)變?yōu)橛蛪盒盘?hào),并通過(guò)噴嘴擋板系統(tǒng)將信號(hào)放大。
ATOS伺服閥的結(jié)構(gòu)改進(jìn)發(fā)展分析:
1.在電液伺服閥的部分結(jié)構(gòu)上,主要從余度技術(shù)、結(jié)構(gòu)優(yōu)化和材料的更替等方面進(jìn)行改造,以提高相關(guān)性能。采用三余度技術(shù)的電液伺服作動(dòng)系統(tǒng)將伺服閥的力矩馬達(dá)、噴嘴擋板閥、系統(tǒng)的反饋元件等做成一式三份,若伺服閥線圈有一路斷開(kāi),而系統(tǒng)仍能夠正常工作,且有系統(tǒng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)性能基本不變,從而提高了伺服作動(dòng)系統(tǒng)的可靠性和容錯(cuò)能力。在結(jié)構(gòu)的改進(jìn)上,針對(duì)閥出現(xiàn)的故障提出改進(jìn)措施,進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,以滿足其相關(guān)性能的要求。從材料方面考慮,ATOS伺服閥的某些元件采用了強(qiáng)度、塑性、韌性、硬度等機(jī)械性能優(yōu)良的材料,既可以減少故障,又讓閥具備良好的動(dòng)態(tài)性能。
2.從閥芯和閥套磨配加工工藝的改進(jìn)上,采用不同的磨配原理,如磁力研磨法等原理來(lái)提高閥的工作性能。閥芯和閥套組成的滑閥副是伺服閥的核心,閥套窗口棱邊的幾何精度決定了閥的工作性能。在閥芯加工后磨配端面時(shí),不能直接獲得尖銳的棱邊,而是在棱邊處產(chǎn)生“毛刺”,然后采取措施加以去除。
3.利用材料進(jìn)行伺服閥裝配。由于伺服閥的銜鐵組件裝配是屬薄壁件與細(xì)長(zhǎng)桿裝配,壓裝力稍大時(shí),易產(chǎn)生使工件變形或裝配尺寸壓不到位的抱死現(xiàn)象。噴嘴體與對(duì)應(yīng)孔壓裝軸向壓裝力大,噴嘴體常出現(xiàn)打壓滲漏油、壓力竄動(dòng)、跳躍現(xiàn)象。表面改質(zhì)劑不含金屬成分及固體潤(rùn)滑劑、樹(shù)酯等,使用后沒(méi)有凝固物及雜質(zhì)產(chǎn)生,與礦物油、液壓油等是相溶的。還有金屬清潔與去污特性。所以可以改善潤(rùn)滑條件,解決壓裝中的難點(diǎn)。