力士樂伺服閥4WS2EM10-5X/60B11ET315K8DV

電液伺服閥廣泛地應用于電液位置,速度,加速度,力伺服系統,以及伺服振動發生器中.它具有體積小,結

伺服閥

構緊湊,功率放大系數高,控制精度高,直線性好,死區小,靈敏度高,動態性能好以及響應速度快等優點.

參考書目 劉長年著《液壓伺服系統的分析與設計》，科學出版社，北京，1985。

4類型

[1] 防滯伺服活門

該伺服閥屬于兩級閥，*級為噴嘴檔板式，由控制信號控制其出口壓力，第二級為滑閥式，執行控制級至剎車缸的壓力。當無信號作用時， 由於壓力噴嘴出口油壓力的作用，使伺服閥擋板靠在回油噴嘴上，此時壓力口的油壓作用在滑閥閥芯上，使剎車口同計量油口直接連通，剎車口壓力同飛行員控制的計量油壓相等，當機輪角速度檢測到滑行速度同基準滑行速度有偏差時，力矩馬達接收到偏差電信號，此時力矩馬達驅動檔板向壓力噴嘴偏轉，使作用在閥芯上端油壓下降，在閥芯下端油壓作用下，閥芯上移，關小計量壓力油口，這將導致控制口壓力降低，控制口壓力降低到某一值時，就有對應的制動壓力。[1]

5空難

1991年3月3日，聯合航空585號班機為波音737-291型客機，從丹佛機場前往科羅拉多泉機場途中，飛機垂直尾翼的方向舵突然不受控制轉向右面，繼而翻滾，之后直墜地面，機上20名乘客和5名機組人員全部遇難。

1994年9月7日，全美航空427號班機為波音737-300型客機，從芝加哥奧黑爾機場前往匹茲堡機場途中，突然不受控制轉向，繼而翻滾，之后直墜地面，機上127名乘客和5名機組人員全部遇難。它的墜機方式與聯合航空585號班機與東風航空517號很相似。其后發現原來波音737客機的方向舵液壓器在溫差很大時（30,000呎的-50度到地面的30度，同時加入高溫液壓液體時）會卡住，并且會導致飛行員給方向盤控制后由反向偏轉的嚴重后果。這種故障不會有磨損過的痕跡，也是NTSB（National Transportation Safety Board）有史以來調查時間zui長的一系列空難事故之一。這是波音737自運行以來發現的zui大的致命設計錯誤（國家地理《空中浩劫》中S04E04中詳述）。

1996年6月9日，東風航空517號班機于準備降落在里奇蒙機場時，飛機突然發生故障，所幸只有一名空中服務員受輕傷。飛機亦成功降落。

力士樂伺服閥4WS2EM10-5X/60B11ET315K8DV

伺服閥的故障、原因及排除

伺服閥的故障常常在電液伺服系統調試或工作不正常情況下發現的。所以這里有時是系統問題包括放大器、反饋機構、執行機構等故障，有時確是伺服閥問題。所以首先要搞清楚是系統問題、還是伺服閥問題。解決這疑問的常用辦法是：

一、有條件的將閥卸下，上實驗臺復測一下即可。

二、大多數情況無此條件，這時一個簡單的辦法是將系統開環，備用獨立直流電源、經萬用表再給伺服閥供正負不同量值電流，從閥的輸出情況來判斷閥是否有毛病，是什么毛病。伐問題不大，再找系統問題，例如：執行機構的內漏過大，會引起系統動作變慢，滯環嚴重、甚至不能工作；反饋信號斷路或失常等等，放大器問題有輸出信號畸變或不工作，系統問題這里不祥談，下面主要談談閥的故障。

（1）閥不工作

原因有：馬達線圈斷線，脫焊；還有進油或進出油口接反。再有可能是前置級堵塞，使得閥芯正好卡在中間死區位置，閥芯卡在中間位置當然這種幾率較少。馬達線圈串聯或并聯兩線圈接反了，兩線圈形成的磁作用力正好抵消。

（2）閥有一固定輸出，但已失控

原因：前置級噴嘴堵死，閥芯被贓物卡著及閥體變形引起閥芯卡死等，或內部保護濾器被贓物堵死。要更換濾芯，返廠清洗、修復。

（3）閥反應遲鈍、響應變慢等

原因：有系統供油壓力降低，保護濾器局部堵塞，某些閥調零機構松動，及馬達另部件松動，或動圈閥的動圈跟控制閥芯間松動。系統中執行動力元件內漏過大，又是一個原因。此外油液太臟，閥分辨率變差，滯環增寬也是原因之一。

（4）系統出現頻率較高的振動及噪聲

原因：油液中混入空氣量過大，油液過臟；系統增益調的過高，來自放大器方面的電源噪音，伺服閥線圈與閥外殼及地線絕緣不好，是通非通，顫振信號過大或與系統頻率關系引起的諧振現象，再則相對低的系統而選了過高頻率的伺服閥。

（5）閥輸出忽正忽負，不能連續控制，成“開關"控制。

原因：伺服閥內反饋機構失效，或系統反饋斷開，不然是出現某種正反饋現象。

（6）漏油

原因：安裝座表面加工質量不好、密封不住。閥口密封圈質量問題，閥上堵頭等處密封圈損壞。馬達蓋與閥體之間漏油的話，可能是彈簧管破裂、內部油管破裂等。

伺服閥故障排除，有的可自己排除，但許多故障要將閥送到生產廠，放到實驗臺上返修調試，再強調一遍：不要自己拆閥，那是很容易損壞伺服閥零部件的。

用伺服閥較多的單位可以自己裝一個簡易實驗臺來判斷是系統問題還是閥的問題，閥有什么問題，可否再使用。

4WS2EM10-5X/75B11ET315K31EV

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R901113388 4WS2EM10-5X/30B11ET315K8DV

伺服閥中位沒有死區，比例閥有中位死區；伺服閥的頻響（響應頻率）更高，可以高達200Hz左右，比例閥一般最高幾十Hz；伺服閥對液壓油液的要求更高，需要精過濾才行，否則容易堵塞，比例閥要求低一些；閥芯結構及加工精度不同，比例閥采用閥芯+閥體結構，閥體兼作閥套；

伺服閥和伺服比例閥采用閥芯+閥套的結構，中位機能種類不同，比例換向閥具有與普通換向閥相似的中位機能，而伺服閥中位機能只有O型；閥的額定壓降不同，而比例伺服閥性能介于伺服閥和比例閥之間，比例換向閥屬于比例閥的一種，用來控制流量和流向。

區別二：

電液比例閥與伺服控制系統中的伺服閥相比，性能在某些方面還有一些差距。但是電液比例閥抗污染能力強，減少了由于污染而造成的工作故障，可以提高液壓系統的工作穩定性和可靠性，更適用于工業過程。

區別三：

驅動裝置不同。比例閥的驅動裝置是比例電磁鐵；伺服閥的驅動裝置是力馬達或力矩馬達；性能參數不同。滯環、中位死區、頻寬、過濾精度等特性不同，因此應用場合不同，伺服閥和伺服比例閥主要應用在閉環控制系統，其它結構的比例閥主要應用在開環控系統及閉環速度控制系統。

液壓比例閥與伺服閥的區別

區別一：

伺服閥中位沒有死區，比例閥有中位死區；伺服閥的頻響（響應頻率）更高，可以高達200Hz左右，比例閥一般最高幾十Hz；伺服閥對液壓油液的要求更高，需要精過濾才行，否則容易堵塞，比例閥要求低一些；閥芯結構及加工精度不同，比例閥采用閥芯+閥體結構，閥體兼作閥套；

伺服閥和伺服比例閥采用閥芯+閥套的結構，中位機能種類不同，比例換向閥具有與普通換向閥相似的中位機能，而伺服閥中位機能只有O型；閥的額定壓降不同，而比例伺服閥性能介于伺服閥和比例閥之間，比例換向閥屬于比例閥的一種，用來控制流量和流向。

區別二：

電液比例閥與伺服控制系統中的伺服閥相比，性能在某些方面還有一些差距。但是電液比例閥抗污染能力強，減少了由于污染而造成的工作故障，可以提高液壓系統的工作穩定性和可靠性，更適用于工業過程。

區別三：

驅動裝置不同。比例閥的驅動裝置是比例電磁鐵；伺服閥的驅動裝置是力馬達或力矩馬達；性能參數不同。滯環、中位死區、頻寬、過濾精度等特性不同，因此應用場合不同，伺服閥和伺服比例閥主要應用在閉環控制系統，其它結構的比例閥主要應用在開環控系統及閉環速度控制系統。

液壓比例閥與伺服閥的區別

液壓比例閥

液壓比例閥是一種新型的液壓控制裝置。在普通壓力閥、流量閥和方向閥上，用比例電磁鐵替代原有的控制部分，按輸入的電氣信號連續地、按比例地對油流的壓力、流量或方向進行遠距離控制。比例閥一般都具有壓力補償性能，輸出壓力和流量可以不受負載變化的影響。

伺服閥

液控伺服閥主要是指電液伺服閥，它在接受電氣模擬信號后，相應輸出調制的流量和壓力。它既是電液轉換元件，也是功率放大元件，它能夠將小功率的微弱電氣輸入信號轉換為大功率的液壓能（流量和壓力）輸出。在電液伺服系統中，它將電氣部分與液壓部分連接起來，實現電液信號的轉換與液壓放大。電液伺服閥是電液伺服系統控制的核心。

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R901096782 BETRIEBSANLEITUNG 4WS2EM10-5X/XH-100EU

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R901042538 4WS2EM10-5X/60B11ET315K31EV-102

R901042537 4WS2EM10-5X/20B11ET315K31EV-102

R901042530 4WS2EM10-5X/10B11ET315K31EV-102

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R901030788 4WS2EM16-2X/150B12T315K8CV

R901029927 4WS2EM10-5X/75B11XHET315K31EV

控制閥按控制信號的形式分類

1.開關或定值控制閥

  這是最常見的一類液壓閥，又稱為普通液壓閥。此類閥采用手動、機動、電磁鐵和控制壓力油等控制

方式定值控制液流的壓力和流量、啟閉液流通路或控制液流方向。

2.伺服控制閥

 這是一種根據輸人信號(電氣、機械、氣動等)及反饋量成比例地連續控制液壓系統中液流的流量和

流動方向或壓力的閥類，又稱為隨動閥。伺服控制閥具有很高的動態響應和靜態性能，但價格昂貴、抗污

染能力差，主要用于控制精度和頻響要求很高的場合。

3.比例控制閥

  比例控制閥又可分為普通比例閥和高性能比例閥。普通比例閥可以根據輸人信號的大小連續、成比例、

遠距離地控制液壓系統中液流的壓力、流量和流動方向。它要求保持調定值的穩定性，一般具有對應于

10% ~ 30%最大控制信號的零位死區，多數用于開環控制系統。高性能比例閥是一種以比例電磁鐵為電一

機轉換器的高性能比例方向節流閥，與伺服閥一樣，沒有零位死區，其頻響介于普通比例閥和伺服閥之間，

可用于閉環控制系統。

4.數字控制閥

    數字控制閥的輸人信號是脈沖信號，它根據輸入的脈沖數或脈沖頻率來控制液壓系統的流量或壓力，

數字控制閥具有抗污染能力強、重復性好、工作穩定可靠等優點。但由于數字控制閥按照載頻原理工作，

故控制信號頻寬較模擬器件低。數字控制閥的額定流量較小，只能用于小流量控制閥或作為先導級控

制閥。