簡(jiǎn)單概述美Parker派克BD062系列伺服閥
美Parker派克BD062系列伺服閥工業(yè)運(yùn)用場(chǎng)合的不斷擴(kuò)大，某些價(jià)格研制出了專(zhuān)門(mén)使用于工業(yè)場(chǎng)合的工業(yè)伺服閥。如Moog公司就在1963年推出了*款專(zhuān)為工業(yè)場(chǎng)合使用的73系列伺服閥產(chǎn)品。隨后，越來(lái)越多的專(zhuān)為工業(yè)用途研制的伺服閥出現(xiàn)了。它們具有如下的特征：較大的體積以方便制造；閥體采用鋁材（需要時(shí)亦可采用鋼材）；獨(dú)立的*以方便調(diào)整及維修；主要使用在14MPa以下的低壓場(chǎng)合；盡量形成系列化、標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。然而Moog公司在德的分公司卻將其伺服閥的應(yīng)用場(chǎng)合主要集中在壓場(chǎng)合，一般工作壓力在21MPa，有的甚到35MPa，這就使閥的設(shè)計(jì)專(zhuān)重于壓下的使用可靠性。而隨著伺服閥在工業(yè)場(chǎng)合的廣泛運(yùn)用，各公司均推出了各自的適合工業(yè)場(chǎng)合用的比例閥。其特點(diǎn)為低成本，控制雖比不上伺服閥，但通過(guò)進(jìn)的控制技術(shù)和進(jìn)的電子裝置以彌補(bǔ)其不足，使其性能和功效逼近伺服閥。

美Parker派克BD062系列伺服閥是用螺線管直接驅(qū)動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)的單開(kāi)環(huán)控制閥。然隨著控制理論的成熟及軍事應(yīng)用的需要，伺服閥的研制和發(fā)展取得了巨大成就。 1946年，英Tinsiey獲得了兩閥的；Raytheon和Bell航空發(fā)明了帶反饋的兩閥；MIT用力矩馬達(dá)替代了螺線管使馬達(dá)消耗的功率更小而線性度更。1950年，W.C.Moog*個(gè)發(fā)明了單噴嘴兩伺服閥。1953年1955年間，T.H.Carson發(fā)明了機(jī)械反饋式兩伺服閥；W.C.Moog發(fā)明了雙噴嘴兩伺服閥；Wolpin發(fā)明了干式力矩馬達(dá)，消除了原來(lái)浸在油液內(nèi)的力矩馬達(dá)由油液污染帶來(lái)的可靠性問(wèn)題。 1957年R.Atchley利用Askania射流管原理研制了兩射流管伺服閥。
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美Parker派克BD062系列伺服閥蓬勃發(fā)展的狀況。那時(shí)各種類(lèi)型的伺服閥的制造商有 20多家。各價(jià)格為了爭(zhēng)奪伺服閥的霸權(quán)地位展開(kāi)了激烈地競(jìng)爭(zhēng)?；仡櫄v史，可以看到Z終取勝的幾個(gè)價(jià)格，大多數(shù)具有反饋及力矩馬達(dá)的兩伺服閥。我們可以看到1960年的伺服閥已具有現(xiàn)代伺服閥的許多特點(diǎn)。如：對(duì)*反饋形成閉環(huán)控制；采用干式力矩馬達(dá)；前置對(duì)功率的壓力恢復(fù)通?？蛇_(dá)到50%；*的機(jī)械對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)減小了溫度、壓力變化對(duì)零位的影響。同時(shí)，由早期的直動(dòng)型開(kāi)環(huán)控制閥發(fā)展變化而來(lái)的直動(dòng)型兩閉環(huán)控制伺服閥也已出現(xiàn)。當(dāng)時(shí)的伺服閥主要用于軍事域，隨著太空時(shí)代的到來(lái)，伺服閥又被廣泛用于航天域，并研制出可靠性的多余度伺服閥等*產(chǎn)品。
美Parker派克BD062系列伺服閥的滑閥滑動(dòng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榛y的轉(zhuǎn)動(dòng)，并在閥芯與閥套上相應(yīng)開(kāi)了幾個(gè)與軸向有一定傾角的斜槽。閥芯閥套相互轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，斜槽相互開(kāi)通或相互封閉，從而控制輸出壓力或流量。由于在工作時(shí)閥芯閥套是相互轉(zhuǎn)動(dòng)的，降低了閥工作時(shí)的摩擦阻力，同時(shí)污染物不容易在轉(zhuǎn)動(dòng)的滑閥內(nèi)堆積，提了抗污染性能。此外，Park公司開(kāi)發(fā)了“音圈驅(qū)動(dòng)（Voice Coil Drive）"技術(shù)（VCD），以及以此技術(shù)為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的DFplus控制閥。所謂音圈驅(qū)動(dòng)技術(shù)，顧名思義，即是類(lèi)似于揚(yáng)聲器的一種驅(qū)動(dòng)裝置，其基本結(jié)構(gòu)就是套在固定的圓柱形*磁鐵上的移動(dòng)線圈，當(dāng)信號(hào)電流輸入線圈時(shí)，在電磁效應(yīng)的作用下，線圈中產(chǎn)生與信號(hào)電流相對(duì)應(yīng)的軸向作用力控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，并驅(qū)動(dòng)與線圈直接相連的閥芯運(yùn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)力很大。線圈上內(nèi)置了位移反饋傳感器，因此，采用VCD驅(qū)動(dòng)的DFplus閥本質(zhì)上是以閉環(huán)方式進(jìn)行控制的，線性度相當(dāng)。此外，由于 VCD驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)零件只是移動(dòng)線圈，慣量極小，相對(duì)運(yùn)動(dòng)的零件之間也沒(méi)有任何支承，DFplus閥的全部支承就是閥芯和閥體間的配合面，大大減小了摩擦這一非線性因素對(duì)控制的影響。
美Parker派克BD062系列伺服閥的原理是：在閥芯兩端通過(guò)鋼球分別與兩塊多層壓電元件相連。通過(guò)壓電效應(yīng)使壓電材料產(chǎn)生伸縮驅(qū)動(dòng)閥芯移動(dòng)。實(shí)現(xiàn)電-機(jī)械轉(zhuǎn)換。PMN噴嘴擋板式伺服閥則在噴嘴處設(shè)置一與壓電疊堆固定連接的擋板，由壓電疊堆的伸、縮實(shí)現(xiàn)擋板與噴嘴間的間隙增減，使閥芯兩端產(chǎn)生壓差推動(dòng)閥芯移動(dòng)。目前壓電式電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器的研制比較成熟并已得到較廣泛的應(yīng)用。它具有頻率響應(yīng)快的特點(diǎn)控制工程網(wǎng)版權(quán)所有，伺服閥頻寬甚能達(dá)到上千赫茲，但亦有滯環(huán)大、易漂移等缺點(diǎn)，制約了壓電元件在電液伺服閥上的進(jìn)一步應(yīng)用。
美Parker派克BD062系列伺服閥相比不僅有頻率響應(yīng)的特點(diǎn)，而且具有、結(jié)構(gòu)緊湊的。目前，在GMM的研制及應(yīng)用方面，美、瑞典和日本等處于水平。內(nèi)浙江大學(xué)利用GMM技術(shù)對(duì)氣動(dòng)噴嘴擋板閥和內(nèi)燃機(jī)燃料噴射系統(tǒng)的速?gòu)?qiáng)力電磁閥，進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和特性研究。從目前情況來(lái)看GMM材料與壓電材料和傳統(tǒng)磁致伸縮材料相比，具有應(yīng)變大、能量密度、響應(yīng)速度快、輸出力大等特點(diǎn)。各對(duì)GMM電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器及相關(guān)的技術(shù)研究相當(dāng)重視，GMM技術(shù)水平快速發(fā)展，已由實(shí)驗(yàn)室研制階段逐步進(jìn)入市場(chǎng)開(kāi)發(fā)階段。今后還需解決GMM的熱變形、磁晶各向異性、材料腐蝕性及制造工藝、參數(shù)匹配等方面的問(wèn)題以利于在科技域得到廣泛運(yùn)用。
美Parker派克BD062系列伺服閥技術(shù)上的運(yùn)用主要有兩種方式：其一，在電液伺服閥模擬控制元器件上加入D/A轉(zhuǎn)換裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)其數(shù)字控制。隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，可把控制元器件安裝在閥體內(nèi)部，通過(guò)計(jì)算機(jī)程序來(lái)控制閥的性能，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化補(bǔ)償?shù)裙δ?。但存在模擬電路容易產(chǎn)生零漂、溫漂，需加D/A 轉(zhuǎn)換接口等問(wèn)題。其二，為直動(dòng)式數(shù)字控制閥。通過(guò)用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)閥芯，將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)化成電機(jī)的步進(jìn)信號(hào)來(lái)控制伺服閥的流量輸出。該閥具有結(jié)構(gòu)緊湊、速度及位置開(kāi)環(huán)可控及可直接數(shù)字控制等，被廣泛使用。但在實(shí)時(shí)性控制要求較的場(chǎng)合，如按常規(guī)的步進(jìn)方法，無(wú)法兼顧量化及響應(yīng)速度的要求。浙江工業(yè)大學(xué)采用了連續(xù)跟蹤控制的辦法，消除了兩者之間的矛盾，獲得了良的動(dòng)態(tài)特性。
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