穆格伺服阀由永磁力矩马达、喷嘴、档板、阀芯、阀套和控制腔组成。当输入线圈通入电流时,档板向右移动,使右边喷嘴的节流作用加强,流量减少,右侧背压上升;同时使左边喷嘴节流作用减小,流量增加,左侧背压下降。阀芯两端的作用力失去平衡,阀芯遂向左移动。高压油从S流向C2,送到负载。负载回油通过C1流过回油口,进入油箱。阀芯的位移量与力矩马达的输入电流成正比,作用在阀芯上的液压力与弹簧力相平衡,因此在平衡状态下力矩马达的差动电流与阀芯的位移成正比。如果输入的电流反向,则流量也反向。
穆格伺服阀主要用在电气液压伺服系统中作为执行元件(见液压伺服系统)。在伺服系统中,液压执行机构同电气及气动执行机构相比,具有快速性好、单位重量输出功率大、传动平稳、抗能力强等特点。另一方面,在伺服系统中传递信号和校正特性时多用电气元件。因此,现代高性能的伺服系统也都采用电液方式,就是这种系统的必需元件。
穆格伺服阀结构比较复杂,造价高,对油的质量和清洁度要求高。新型的穆格伺服阀正试图克服这些缺点,例如利用电致伸缩元件的伺服阀,使结构大为简化。另一个方向是研制特殊的工作油(如电气粘性油)。这种工作油能在电磁的作用下改变粘性系数。利用这一性质就可通过电信号直接控制油流。
穆格伺服阀的常见故障
1)力矩马达部分a.线圈断线:引起阀不动,无电流。b.衔铁卡住或受到限位:原因是工作气隙内有杂物,引起阀门不动作。c.球头磨损或脱落:原因是磨损,引起性能下降,不稳定,频繁调整。d.紧固件松动:原因是振动,固定螺丝松动等,引起零偏增大。e.弹簧管疲劳:原因是疲劳,引起系统迅速失效,伺服阀逐渐产生振动,系统震荡,。f.反馈杆弯曲:疲劳或人为损坏,引起阀不能正常工作,零偏大,控制电流可能到大。
2)喷嘴挡板部分a.喷嘴或节流孔局部或全部堵塞:原因是油液污染。引起频响下降,分辨降率低,严重的引起系统不稳定。b.滤芯堵塞:原因是油液污染。引起频响下降,分辨率降低严重的引起系统摆动。
3)滑阀放大器部分a.刃边磨损:原因是磨损,引起泄露,流体噪声大,零偏大,系统不稳定。b.径向滤芯磨损:原因是磨损。引起泄露增大,零偏增大,增益下降。C.滑阀卡滞:原因是油液污染,滑阀变形。引起波形失真,卡死。
4)其他部分:密封件老化:寿命已到或油液不符。引起阀内外渗油,可导致伺服阀堵塞。