MOOG穆格伺服阀

MOOG穆格伺服阀历史

MOOG穆格公司成立于五十多年前，最初从事飞机部件的设计及供应。如今，穆格的运动控制技术广泛应用于民用机座舱、发电风机、 医用输液系统等众多的市场和应用领域，有效提高相关产品的性能。穆格的文化为本公司的人才提供有力支持，使他们在工作时干劲十足，满怀激情，并且对未来的成功充满希望。

穆格历史起源于公司创建者威廉 C 穆格，他是一位发明家、企业家，也是一位远见卓识者。1951年，比尔穆格研制成功电液伺服阀，这种装置可把微弱的电脉冲转换为精确而有力的运动。1951年7月，比尔、阿特兄弟俩和卢盖耶在纽约州东奥罗拉租借了已废弃的 Proner 机场的一角，成立了穆格制阀公司（Moog Valve Company）

二、美国穆格伺服阀及伺服比例阀

ISO 4401 尺寸05

D634系列电液伺服阀是可用作三通和四通节流型流量控制阀，用于四通阀时控制性能更好。该系列阀为高性能的两级电液伺服阀，在7Mpa额定压降下的额定流量为5L/min至75L/min。阀的先导级是一个对称的双喷嘴挡板阀，由干式双气隙力矩马达驱动；输出级是一个四通滑阀。阀芯位置由一悬臂弹簧杆进行机械反馈。该系列阀结构简单、坚固，工作可靠，使用寿命长。

这类阀适用于位置、速度、力（或压力）伺服控制系统，并具有很高的动态响应。

1、阀的特点：

- 采用干式力矩马达和两级液压放大器结构

- 先导级为低摩擦力的双喷嘴挡板阀

- 阀芯驱动力大

- 安装尺寸符合ISO4401标准（外控油口不符合ISO4401标准）

- 坚固而长寿命的设计

- 高分辨率、低滞环

- 各项数据已在出厂时全部调整完毕

- 可选择第五个油口用于单独控制先导阀

- 可现场更换先导阀的碟形滤油器

MOOG穆格伺服阀优点：

1、明显改善了流量利用效率（90%以上的先导级流量被利用），有助于降低能耗，次优点对于使用多台伺服比例阀的机器尤为显得突出。伺服射流管先导阀具有很高的无阻尼自然频率（500Hz），因此这种阀的动态响应较高。性能可靠。伺服射流管Servojet?先导阀能给出高效率的压力（输入满标定信号时，可达80%△p），对于长行程主阀芯也能获得较理想的控制力，使得即使有污染影响和液动力干扰也可取得很可靠的位置精度。先导级低控制压力25bar，此有点是该伺服比例控制阀甚至可用于如汽轮机控制一类的低压系统中。伺服射流管先导阀的内置过滤器的名义间隙为200μm，因此其寿命几乎是无限的。基于伺服射流管先导阀比较扁平的压力增益特征使其具有无可挑剔的工作性能。回路增益的提高使阀具有优异的静态和动态响应特性，并使控制系统的性能显住提高。

2、阀的优点：

超大流量阀体流到设计，并可选择使用X和Y口进行先导级外控、外泄。减小了D662-D665的阀芯驱动面积，从而具有以下优点：

（1）改善了动态响应，使较小的先导级流量能驱动阀芯快速运动。

（2）故障保险设计可使滑阀在短路，断电或者油源失压的情况下通过对中弹簧和做阀使主阀芯处于可未知的位置。

（3）单级或二级先导阀控制。

功率级滑阀由单级或二级先导阀驱动。因此，D660系列比例伺服阀有二级和三级构造两种形式。二级比例伺服阀组主要运用在小信号时要求具有较高分辨率和较高动态响应的场合中。我们的伺服比例控制阀结合了快速响应的先导级、合理的滑阀驱动面积和集成电路板的功能，因此该产品拥有控制性能。

四、日常维护和保养：

1、油路冲洗

目前航天使用的电液伺服阀，为适应航天型号重量轻、安装空间小、工作环境恶劣的需求采取集成、紧凑的结构设计，其中节流孔、射流盘等核心组件尺寸小，具有精密微小孔和微小型腔结构特征，如图3、图4所示，尺寸一般在0.10～0.80mm之间；阀套类零件则为精密深孔且具有通油环槽、密封槽结构，如图5所示；壳体类零件则多为形状复杂的异形槽、盲孔、斜孔、阶梯孔等。

电液伺服阀以液压油作为工作介质，在工作过程中对于多余物的存在十分敏感，多余物来源可分为外部引入、内部产生，存在于液压系统内部的死角，如盲孔、小孔、配合表面缝隙以及各密封结构处，直接影响产品的性能，严重时可导致伺服阀工作失效，多余物可能存在于零件制造、装配及调试各个环节，零件加工过程和装配前均要求进行清洗，为了预防多余物残留，在调试前需进一步进行高压液流冲洗。

冲洗油路时，为了有效去除内部残留物需分别对带有喷嘴、射流盘等微小结构的底座和壳体进行冲洗，并且采用正冲和反冲相结合的方式，所谓正冲即高压油流经油滤组件进入喷嘴或射流盘两腔，再经伺服阀回油腔返回试验台回油；而反冲正好相反，试验台油液通过工装进入伺服阀的回油油路，反向进入伺服阀喷嘴最后从测压孔两腔流出返回试验台回油。采用正冲和反冲方式冲洗油路有利于去除存在于喷嘴挡板间隙、射流盘射流口以及阀套均压槽中的多余物。

2、前置级性能稳定性筛选

无论是喷嘴挡板式还是射流管式伺服阀，其前置级都是基于喷射射流的基本原理，形成射流流场。由于从喷嘴和射流管喷出的油液速度非常快，而流场的尺度又很小，因此该射流流场中常常伴随有较强的剪切流动，甚至在某些特定的工况下，伺服阀会产生高频的自激噪声，并伴随着强烈的压力脉动，前置级性能稳定性直接影响伺服阀的压力零漂、温度零漂以及抖动等，为了保证伺服阀调试合格率，因而需要对前置级性能稳定性进行初步筛选，通过压力对称性筛选检测射流盘的两个接收腔的压力对称性和压力稳定性，如图7所示，p1、p2为两个接收腔的压力。前置级筛选时，需要保证额定工作压力范围内喷嘴或射流盘两腔压力差值满足设计要求，并将压力抖动幅度控制在一定范围内，避免工作时压力脉动太大引起前置级不稳定。

3、调整零位

伺服阀的零位由液压零位、机械零位和电磁零位三个零位组成，零位一致性好坏直接影响伺服阀的静态特性和零区特性以及环境适应性，也是后续调试的基础与前提。三个零位的调整顺序依次为液压零位、机械零位、电磁零位。

液压零位是指在工作压力下伺服阀前置级左右两腔控制压力的对称情况，调整液压零位时应避免反馈杆小球与阀芯之间无作用力，需要将反馈杆小球脱离阀芯，调整喷嘴或导流板位置时应缓慢施加作用力避免出现应力集中。机械零位是指反馈杆在自由状态下阀芯的位置，调试过程中通过微调底座安装螺钉与螺钉孔之间的间隙达到调整机械零位的目的。电磁零位是指力矩马达无电流信号输入时，电磁回路使衔铁偏转为零，调整电磁零位时首先检查力矩马达四个气隙基本均匀一致，将磁钢充磁至饱和程度再退磁至工作点附近，调整或修研调整垫片观察气隙厚度应基本一致，并保证力矩马达4个安装螺钉的拧紧力矩尽量一致避免应力分布不均导致电磁零位发生变化。

为了消除和释放零位调整过程中的内部残余应力需要进行时效处理，目前普遍采用热时效和振动时效，热时效存在能耗大、成本高、材料机械性能下降等弊端，振动时效又称振动消除应力法，将产品在其固有频率下进行数分钟至数十分钟的振动处理，消除其残余应力，使尺寸精度获得稳定的一种方法。热时效能消除50%～80%的内部残余应力，振动时效能够消除20%～80%，但振动时效所的消耗能源仅为热时效的5%。这种工艺耗能少、时间短、效果显住，近年来在国内外得到迅速发展，广泛应用于机械制造、航空、化工器械、动力机械等行业中。

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