D633系列直动伺服比例控制阀应用研究

　　0 前言

　　D633系列直动伺服比例控制阀应用于攀钢2#CGL光整机主液压缸轧制量的调整,在光整机主液压缸的轧制量调节中实现最后精确调节,也就是在离带钢还有1mm左右时,只由D633对主液压缸供油,使得带钢的轧下量能按照自动控制预设值进行轧制。D633系列直动伺服比例控制阀是由穆格公司按照欧共体(EC)标准要求的电磁兼容性(EMC)进行生产制作的。穆格公司生产带完整电路控制的比例控制阀已有25年的历史,生产了超过150 000件阀,这些伺服控制阀已经证明了它能提供可靠的包括注入量和塑吹(法)装置在内的控制。D633伺服控制阀现在广泛应用于压铸机械、冶金设备、重工业设备、造纸业和木材加工业及其它产业。

　　1 原理阐述[2]

　　D633系列阀主要由带放大器和电阻零位调节的集成电路板( Integrated electronics)、线性位置传感器(Position transducer)、电阻调零螺帽(Null adjustcover plug)、信号线插头(Valve connector)、阀芯(Spool)、阀腔(Bushing)、线性力马达(Linear forcemotor)、对中弹簧(Centering spring)等组成。D633系列阀按照节流阀原理进行流量控制,三位四通O型中位机能,当力矩马达旋转时,通过类似外六角的传动杆将力矩传递到阀芯,阀芯与检测连杆固联在一起,通过连杆在螺纹中的转动,带动阀芯动作,连杆的另一头与线性传感器连接,复位对中弹簧始终给一个与力矩马达的力方向相反的力,利用胡克定律和力矩的力的平衡关系实现阀芯正负2个方向的任意位置的设定。D633系列阀适用于电液位置、速度、压力和受力控制系统。

　　线性力马达(Linear forcemotor)实际上是个力矩马达,只是实现的动作为线性动作,因而在此处也可称为力马达。力马达是一个永久磁铁的电磁线圈驱动装置,这种马达能驱使阀芯从它的初始中心位置正负两个方向动作,电磁线圈闭环控制的线性力马达(DDV)的电磁铁是种连续比例电磁铁,它的力矩的大小成线性变化,从而能实现马达任意转动角度的调整功能,比例电磁阀芯作线性动作是它的一个优点。D633系列阀允许阀的直线动作控制(例如一个机械控)没有附带的电气控制信号干扰;永久磁铁力马达的驱动具有高水平动力性能,永久磁铁提供所需要的磁力;没有向导控制油路要求;压力不受外力变化;直线马达所需要的电流是更低的比例电磁阀所需要的电流,低的磁滞和低极限,接近液压系统零位时低电流消耗;直动马达有一个原始中位,在中位位置它可以实现正反方向动作,根据电流的大小正反力成比例变化。

　　线性位置传感器(Position transducer)带有灵敏的信号动态检测反馈装置,检测反馈装置是通过螺纹旋转带动线性位置传感器进行动作,从而实现检测和反馈信号的功能。与阀芯的位置相一致的电气信号是应用到集成电路板和产生对应调制脉宽(PWM)电流,从而驱动直线马达线圈,所得到的驱动力将驱使阀芯动作。振荡器刺激位置传感器,产生一个与阀的位置成比例的电信号。解调阀芯位置的电信号与命令信号和得到的阀的实际位置进行比较,比较的误差值将产生一个电流驱动马达线圈动作,直到阀芯移动到命令信号所要求的位置,阀芯的误差是逐渐减少到零。阀芯位置与命令信号成比例。