燃?xì)廨啓C(jī)電廠伺服閥常見故障分析

龍智睿

摘 要： 通過了解伺服閥基本構(gòu)造、控制狀態(tài)、常見故障進(jìn)行控制異常原因分析。

關(guān)鍵詞： 伺服閥;控制狀態(tài);ACV

【中圖分類號(hào)】TM621.3???? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A???? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.39.151

1 伺服閥基本構(gòu)造

如上圖所示，目前我公司在用的MOOG噴嘴擋板式伺服閥包含線圈、力矩馬達(dá)、銜鐵、擋板、噴嘴和反饋彈簧桿等。

2 伺服閥控制

2.1 平衡狀態(tài)

如上圖所示，當(dāng)線圈中無電流通過時(shí)，銜鐵處于平衡位置。擋板與噴嘴兩側(cè)間隙相同，使兩側(cè)噴咀的泄油面積相等，噴咀兩側(cè)的油壓相等。伺服閥在調(diào)試時(shí)，人為地調(diào)整了滑閥左間隙與右間隙的大小，使本來應(yīng)該相等的兩個(gè)間隙有意識(shí)定為不等，因此伺服閥需要零偏電流保持穩(wěn)態(tài)。

2.2 動(dòng)作狀態(tài)

其中伺服電流的大小和方向，可以改變伺服馬達(dá)電磁力作用的大小和方向。如上圖所示，當(dāng)有電氣信號(hào)輸入，銜鐵帶動(dòng)擋板轉(zhuǎn)動(dòng)，擋板移近噴咀1，使噴咀1泄油面積A1減小，流量Q1減小，噴咀1前的油壓P1增大，而噴咀2與擋板間的距離增大，泄油量Q2增大，使噴咀前的油壓力P2降低，這樣就將電氣信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榱?，產(chǎn)生機(jī)械位移，再轉(zhuǎn)變?yōu)橛蛪盒盘?hào)，并通過噴咀擋板系統(tǒng)將信號(hào)放大。

擋板兩側(cè)的噴咀前油壓P1和P2分別與下部滑閥的兩個(gè)腔室相通，因此，當(dāng)兩個(gè)噴咀前的油壓不等時(shí)，則滑閥兩端的油壓也不相等，兩端的油壓差使滑閥移動(dòng)并由滑閥上的凸肩控制的油口開啟或關(guān)閉。

3 伺服閥常見故障

第一類：“卡” 所謂“卡”主要現(xiàn)象是伺服閥噴嘴或閥芯被垃圾堵死，閥芯被偏在一邊，有時(shí)偏在油動(dòng)機(jī)全開位置，有時(shí)被偏在全關(guān)位置，無論信號(hào)正負(fù)大小，伺服閥總是拒動(dòng)，這就必須更換伺服閥。

第二類：“堵” 這里堵主要是指由于油質(zhì)很差，把伺服閥內(nèi)部的濾網(wǎng)堵了，當(dāng)堵得很嚴(yán)重時(shí)，噴嘴、擋板放大器的放大系數(shù)下降，閥芯移動(dòng)減小直至不動(dòng)，伺服閥靈敏度下降，調(diào)節(jié)功能下降，油動(dòng)機(jī)動(dòng)作相對(duì)指令明顯滯后，這時(shí)可以先清洗一下可拆式內(nèi)部濾網(wǎng)，如果不行的，則需更換伺服閥。

第三類： “內(nèi)泄大” 伺服閥內(nèi)泄量包括噴嘴擋板內(nèi)泄量和閥芯閥套之間的內(nèi)泄 ”量，因?yàn)閲娮鞊醢宓膬?nèi)泄量一般不會(huì)變化多少，內(nèi)泄變化主要是指閥芯閥套之間的內(nèi)泄量，內(nèi)泄有時(shí)超過20升/分鐘，此時(shí)會(huì)導(dǎo)致液壓油泵電流比正常值偏大。

4 ACV控制異常原因分析

ACV使用的是MOOG 的743F003A噴嘴擋板式伺服閥，ACV的液壓控制原理如下圖所示：

4.1 當(dāng)伺服閥的閥芯在中間位置時(shí)，ACV保持原位;當(dāng)伺服閥閥芯向左滑動(dòng)時(shí)，液壓油通過伺服閥供油孔進(jìn)入油動(dòng)機(jī)的油缸，ACV打開;當(dāng)伺服閥閥芯向右滑動(dòng)時(shí)，油動(dòng)機(jī)的油缸中的液壓油通過排油孔泄回液壓油箱內(nèi)，ACV關(guān)閉。

4.2 ACV油動(dòng)機(jī)的液壓油缸并非是“盲管”，缸內(nèi)的液壓油是“活油”。即ACV進(jìn)行開

關(guān)操作時(shí)，液壓油通過伺服閥的切換作用使液壓油在液壓油箱與油動(dòng)機(jī)的油缸之間以“環(huán)路”的形式進(jìn)行循環(huán)。

4.3 ACV控制異常時(shí)及停機(jī)后的閥門情況：

3月18日16：07：03，ACV指令達(dá)到最大的94.4%時(shí)，閥門反饋為19%;3月18日16：34：02，由于AP壓力逐漸下降，ACV指令逐漸下降到29.7%，閥門反饋為23.5%。期間時(shí)為27分鐘。

3月19日00：17：05至21：52：02，采用逐漸改變閥位指令的方式對(duì)ACV進(jìn)行傳動(dòng)試驗(yàn)，閥門均動(dòng)作正常。

通過對(duì)比，可以判斷：

1）、ACV的伺服閥不存在“堵”的現(xiàn)象。假設(shè)由于液壓油的油質(zhì)很差，把伺服閥內(nèi)部的濾網(wǎng)堵了，停機(jī)后未對(duì)伺服閥進(jìn)行清洗的情況下直接進(jìn)行傳動(dòng)，伺服閥會(huì)存在靈敏度下降、調(diào)節(jié)功能下降和油動(dòng)機(jī)動(dòng)作相對(duì)指令明顯滯后的現(xiàn)象。

2）、ACV的伺服閥不存在“卡”的現(xiàn)象。假設(shè)伺服閥噴嘴或閥芯被垃圾堵死，閥芯被偏在一邊，會(huì)導(dǎo)致油動(dòng)機(jī)停在全開位置、全開位置或者中間位置。

結(jié)束語：由于更換新伺服閥前后，ACV的卡澀位置均為20%左右，分析可能ACV油動(dòng)機(jī)缸體在20%左右存在輕微內(nèi)漏現(xiàn)象，導(dǎo)致油動(dòng)機(jī)在20% 位置的出力下降。當(dāng)閥門在在20% 位置時(shí)，油動(dòng)機(jī)油缸的作用力不足以克服彈簧加蒸汽介質(zhì)的阻力。

參考文獻(xiàn)

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