像許多圍繞液壓流體動力的神話和誤解一樣，山東威力1250噸四合一輔助動力控制器油壓機閥門用于打開和關閉流量的想法很普遍。但是，唉，在許多情況下這是錯誤的。原因很簡單：在滑閥中，閥芯與其配合孔之間存在物理間隙，導致內部泄漏。

內部泄漏本身會導致連接的氣缸蠕動，其速率是該閥門試樣中的間隙量，氣缸尺寸和負載大小的復雜函數。然而，我對此感到內疚，經常說“閥門居中，流量停止，氣缸停止。”這很容易看到它，它立即起作用。

然而，這種基本原理導致對山東威力1250噸四合一輔助動力控制器油壓機精密電液運動控制和伺服機構中的確切機構的誤解。它還會產生誤導性的結論，即錯誤來自位置伺服機構。更重要的是，我們需要了解如何開發一種設計方法，以便構建滿足指定位置精度標準的系統。

為什么活塞停止
例如，山東威力1250噸四合一輔助動力控制器油壓機電動液壓運動控制系統的性能規格可能是：系統必須以14英寸/秒的最大速度移動10,000磅的負載，提供8周/分鐘的生產率，停留在氣缸延伸結束時持續2秒，并移動到不超過0.010英寸誤差的位置。系統通常設計用于滿足負載和速度要求，循環速率和停留時間。實現不超過指定定位誤差的位置的要求可能是一個不熟悉的概念。但是，我們可以預測達到這樣一個目標所需的條件，甚至可以設計它。但要做到這一點，我們需要了解閥門，氣缸和負載如何相互作用以使氣缸停止。


這引出了一個問題：如果閥門無法關閉流量，有什么機制可以使伺服缸停止？Isaac Newton為我們提供了答案：氣缸和負載停止，因為閥門使它們全部達到力平衡，因此流量因活塞停止而停止。實際過程使閥門產生力平衡，這導致流動被活塞阻塞，而不是相反。

這引出了另一個問題：閥門中的什么導致負載中的力平衡狀態？簡短的答案可以在閥門的壓力計量特性中找到，或者更簡單地表達在閥門制造商的技術數據中，表示閥門的壓力增益。

壓力計量測試
閥流量計量特性是眾所周知的。然而，壓力計量可能與那些與精確定位系統沒有直接關系的人不同。然而，理解并不是一個難以理解的概念。我們首先來看一個典型的四通換向閥的簡化剖視圖，如圖1所示。


注意，未示出用于移動圖1中的線軸的裝置。雖然換檔裝置對于應用中的真實閥門的操作非常重要，但對于直接討論并不重要。進一步注意，液壓動力源產生恒定壓力，例如傳統的山東威力1250噸四合一輔助動力控制器油壓機壓力補償泵。此外，閥芯以一些閥芯間隙拉出，工作端口用壓力表或壓力傳感器終止。將閥門拉伸為具有或多或少零圈。盡管壓力計量通常與零重疊（伺服）閥相關，但也可以測試過重和過低的閥門。

圖1是測量和記錄閥門壓力計量特性的典型設置。它顯示了一個死角情況 - 即零流量輸出測試。這是有意的，也是必要的，因為它告訴我們當沒有工作端口流動時閥門及其負載將會經歷什么。

當液壓動力打開時，P端口會產生高壓。由于內部間隙，從P到A和從P到B都會有泄漏。但是，工作端口無法流出，因此我們可以得出結論，所有P- to- A泄漏必須通過B- to- T間隙，而P- to- B泄漏必須通過A - TO- ?間隙。

由于內部泄漏，我們還可以得出結論，兩個工作端口的壓頭壓力不為零。事實上，如果閥門“完美制造”，當閥芯完全居中時，工作口壓力將恰好是供應壓力的一半。這是閥門無法關閉的結果。

Valve null說明
將閥門歸零的過程包括將閥芯定位到其行程的“液壓中心”。為了使閥門歸零，山東威力1250噸四合一輔助動力控制器油壓機電子驅動器（放大器）與線圈斷開，并且線軸機械地移動直到兩個工作端口具有相同的壓力。然后放大器重新連接，閥門已經電子消除。

背壓計量
壓力計量測試包括記錄閥芯在其“中心區域”移動時的死區工作端口壓力，通常在技??術文獻中稱為零區。無需借助復雜的概念，我們可以推斷壓力計量測試的預期。

首先，我們發現當閥芯居中時，山東威力1250噸四合一輔助動力控制器油壓機內部泄漏將導致工作口壓力約為供應壓力的一半。但是當線軸偏離零線時我們會期待什么呢？直接說明如果閥芯完全換檔 - 比如在從P到A的開啟方向- A端口壓力將上升到供應壓力（因為沒有工作端口流動），并且B端口將進入坦克壓力。相反，如果閥芯將P移至B，則B端口將升至供應壓力，并且A端口壓力降至罐壓力。

強調在任何時候都沒有工作端口流動，應該清楚的是，遠離液壓中心的相對小的移動將導致一個工作端口或另一個工作端口達到供應壓力，而相對的工作端口達到罐端口壓力。實際上，在零重疊（伺服）閥中，所有壓力計量都在不到10％的閥芯行程中進行，并且通常在中心5％。根據經驗，壓力計量發生在重疊區域加上總卷軸行程的約5％或10％。


仔細觀察
圖2顯示了標稱山東威力1250噸四合一輔助動力控制器油壓機零重疊閥門的典型壓力計量曲線。垂直軸是死角壓力，橫軸是控制。兩條曲線分別是當控制從負值緩慢移動到正值時記錄的死角工作端口壓力P A和PB。控制可以是閥芯位置，命令電流或命令電壓。如上所述，控制變量的總范圍是最大控制輸入的中心的5％至10％。在壓力計量零區外，工作口壓力分別交替上升到供應壓力和罐壓力。計量曲線的斜率，M A.和M B分別是“每端口壓力增益”。

壓力計量圖的一個重要方面是兩個工作端口壓力P A和P B在控制不為零的點處相等。這被標記為力平衡點。非零控制意味著閥被顯示為錯誤的 - 不一定是災難性的，甚至是不希望的狀況。此外，在那一點（兩個壓力相等，恰好在零控制的左邊），它們的均衡值P N每個都小于供應壓力的一半。

這意味著山東威力1250噸四合一輔助動力控制器油壓機閥門內存在兩種情況中的任何一種 - 閥門的返回區域可能略微欠重，或者動力區域可能略微重疊。如果沒有進一步測試，我們無法確定哪種情況存在。然而，只要該量接近供應壓力的一半，就不一定是災難性的，或者是在制造后拒絕閥門的原因。對于非零或錯誤的條件，當控制為零時，兩個工作端口壓力不為零，分別標記為P 0A和P 0B。為了幫助說明力平衡條件，圖2表明閥門與單桿氣缸“連接”。這表明P A.閥的一側連接到氣缸的蓋端，而P B側連接到桿端。

一個
典型的例子考慮一個相當普遍的工業應用情況，其中沒有負載連接到汽缸。我們現在問，“需要什么控制輸入才能使氣缸停止？”為了找到答案，讓我們看看ifs是什么。如果控制輸入（讓我們假設它是閥門輸入電流I）設置為零怎么辦？兩個氣缸壓力將是P 0A和P 0B。這導致帽端壓力高于桿端壓力。從基本的水力學理論我們知道，蓋端區域的高壓不會構成空載氣缸中的力平衡。氣缸會蠕動 - 我們知道氣缸會以閥門和氣缸區域內部泄漏確定的速率向外蠕動。

現在，如果將控制電流設置為導致壓力相等的值，該怎么辦？同樣，我們知道桿端和蓋端的相等壓力不會導致力平衡，因為端蓋壓力太高。因此，山東威力1250噸四合一輔助動力控制器油壓機氣缸將再次向外蠕動。為了找到導致力平衡的電流，我們需要更多地了解氣缸。

為了我們的目的，讓我們假設氣缸面積比為2比1.現在，在氣缸上沒有外部負載的情況下，我們知道蓋端的壓力必須是桿端壓力的一半。也就是說，我們必須在計量曲線上找到一個點，其中P B是P A的兩倍。壓力計量曲線上只有一個點，兩個壓力符合該標準。它被標記為控制軸上的I 0點。當氣缸上沒有負載時，如果我們將控制電流設置為I 0，則無負載氣缸將停止，因為在內部閥泄漏時建立了平衡狀態。

進一步攜帶的情況下
與另一繼續，如果有什么，什么，如果在氣缸外部負載增加-比如，在試圖收回缸一個方向？如果我們將控制輸入電流設置為I 0（停止卸載氣缸的電流），則端蓋壓力將太低而無法承受外部負載，實際上，氣缸將向內蠕動。那么我們必須采取什么樣的控制電流來停止外部加載的氣缸？顯然，我們需要將電流向右移動到一個導致更高的P A和更低的P B的值。新的輸入電流必須比零負載平衡電流更正。我們需要了解更多關于特定值的信息，以確定曲線的確切點 - 這個練習超出了這個基本解釋的范圍。


現在，如果閥門連接到連接了位置傳感器的氣缸，系統還在閉合位置伺服回路中連接到伺服比例放大器怎么辦？圖3中示出了這種系統的簡化。注意，閥門現在配備有一些未指定的電磁致動裝置，例如山東威力1250噸四合一輔助動力控制器油壓機比例電磁閥或扭矩電動機。閥門驅動的具體方法對我們的討論并不重要。

進一步注意，氣缸配備有位置傳感器，在圖中標記為H. 換能器輸出作為VX負向饋入電子求和點，在此處將其與命令輸入電壓（標記為C）進行比較（減去）。誤差電壓，È（命令與反饋信號之間的差），被饋送到放大器，甲。來自放大器的輸出電流進入閥線圈以移動閥門，從而使氣缸跟隨指令電壓。閥門和氣缸之間顯示閥門的壓力計量特性，以確定停止條件。

為了解釋圖3中電路的操作，如果指令電壓增加到高于反饋電壓的現有值，則存在誤差電壓E. 該電壓被放大并饋送到閥線圈中，導致閥從零位移開，將流動引導到氣缸中。這又使氣缸沿增加反饋電壓的方向移動。

在某些時候，反饋和指令電壓變得相等，誤差變為零，閥門控制電流變為零，閥芯居中，關閉流量，因此氣缸停止。由于已經闡述的原因，這整個最后一句是錯誤的。它應該真正讀取：山東威力1250噸四合一輔助動力控制器油壓機氣缸向一個方向移動以增加反饋電壓，并且在某一點上，誤差電壓達到一個值，該值導致氣缸和任何外部負載之間的力平衡。這導致氣缸和負載停止，迫使閥門輸出流量為零。在這種情況下，誤差電壓和閥門電流都不可能為零！

包裝起來
我們看到只有當閥芯位置在氣缸和負載之間產生力平衡時，閥才會停止負載。閥門的壓力計量特性對于達到這種狀態至關重要。零輸出流量是此操作的結果，而不是原因。

如果氣缸上的負載發生變化，則必須改變控制電流以建立新的平衡壓力。因此，氣缸也必須移動。這導致山東威力1250噸四合一輔助動力控制器油壓機位置伺服機制中的可變誤差，并且系統設計者必須考慮這些不幸的現實或準備接受應用中的失敗。

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