4WS2EM系列德國(guó)REXROTH方向伺服閥工作原理

4WS2EM系列德國(guó)REXROTH方向伺服閥是液壓先導(dǎo)式2級(jí)或3級(jí)方向閥。由于它們的高動(dòng)態(tài)特性，它們主要用于位置，力或壓力以及速度的閉環(huán)控制。博世力士樂液壓伺服閥負(fù)責(zé)控制壓力，流量或位置。
4WS2EM系列德國(guó)REXROTH方向伺服閥工作原理如下：
典型的伺服閥由永磁力矩馬達(dá)、噴嘴、檔板、閥芯、閥套和控制腔組成(見圖)。當(dāng)輸入線圈通入電流時(shí)，檔板向右移動(dòng)，使右邊噴嘴的節(jié)流作用加強(qiáng)，流量減少，右側(cè)背壓上升；同時(shí)使左邊噴嘴節(jié)流作用減小，流量增加，左側(cè)背壓下降。閥芯兩端的作用力失去平衡, 閥芯遂向左移動(dòng)。高壓油從S流向C2，送到負(fù)載。負(fù)載回油通過 C1流過回油口，進(jìn)入油箱。閥芯的位移量與力矩馬達(dá)的輸入電流成正比，作用在閥芯上的液壓力與彈簧力相平衡，因此在平衡狀態(tài)下力矩馬達(dá)的差動(dòng)電流與閥芯的位移成正比。如果輸入的電流反向，則流量也反向。表中是伺服閥的分類。
伺服閥主要用在電氣液壓伺服系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件（見液壓伺服系統(tǒng)）。在伺服系統(tǒng)中，液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同電氣及氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相比，具有快速性好、單位重量輸出功率大、傳動(dòng)平穩(wěn)、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。另一方面，在伺服系統(tǒng)中傳遞信號(hào)和校正特性時(shí)多用電氣元件。因此，現(xiàn)代高性能的伺服系統(tǒng)也都采用電液方式，伺服閥就是這種系統(tǒng)的必需元件。
伺服閥結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價(jià)高，對(duì)油的質(zhì)量和清潔度要求高。新型的伺服閥正試圖克服這些缺點(diǎn)，例如利用電致伸縮元件的伺服閥，使結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化。另一個(gè)方向是研制特殊的工作油（如電氣粘性油）。這種工作油能在電磁的作用下改變粘性系數(shù)。利用這一性質(zhì)就可通過電信號(hào)直接控制油流。

德國(guó)REXROTH 4WS2EM ... XL型閥門是電動(dòng)兩級(jí)方向伺服閥。它們主要用于控制位置，力，壓力或速度。

該閥由一個(gè)機(jī)電轉(zhuǎn)換器（扭矩電動(dòng)機(jī)）（1），一個(gè)液壓放大器（噴嘴擋板系統(tǒng)）（2）和一個(gè)位于套筒（第二級(jí)）中的控制閥芯（3）組成，該套筒與扭矩連接電機(jī)通過機(jī)械反饋。

扭矩電動(dòng)機(jī)的線圈（4）上的電輸入信號(hào)通過作用在電樞（5）上的永磁體產(chǎn)生力，并與扭矩管（6）產(chǎn)生扭矩。這導(dǎo)致通過螺栓連接到扭矩管（6）的擋板（7）從兩個(gè)控制噴嘴（8）之間的中心位置移動(dòng)，并在控制閥芯的前側(cè)形成壓力差（3）。壓差導(dǎo)致控制閥芯改變其位置，這導(dǎo)致壓力端口連接到一個(gè)執(zhí)行器端口，同時(shí)另一個(gè)壓力執(zhí)行器端口連接到回流端口。

控制閥芯（3）通過彎曲彈簧（機(jī)械反饋）（9）連接到擋板或扭矩電機(jī)。更改控制閥芯（3）的位置，直到彎曲彈簧兩端的反饋扭矩和扭矩電機(jī)的電磁扭矩平衡，并且噴嘴擋板系統(tǒng)處的壓差變?yōu)榱銥橹埂?/p>

控制閥芯（3）的行程以及伺服閥的流量與輸入電信號(hào)成比例地控制。必須注意，流量取決于閥壓降。

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