MOOG D661线性与渐进流量特性怎么选
同样是D661,同样的额定流量,小指令时的出油量也可能不同。线性特性的流量随指令近似等比例增加;渐进特性在小指令区增加得较缓,到较大指令时增加得更快。
设备既要慢速进给,又要快速空行程时,这个区别会直接影响低速段用了多少指令范围。只比较最大流量,会漏掉设备最常工作的那一段。
O与S表示不同的流量特性
D661-G…A的阀套、阀芯类型字段中,O代表近似零遮盖的线性特性,S代表近似零遮盖的渐进特性。目录的渐进曲线注明适用于额定流量80 L/min及以上的范围。
这里的S是阀芯特性字段,不能与完整型号其他位置的字母混读。D661完整型号解析把各字段的位置分开列出了。
| 比较项目 | 线性特性O | 渐进特性S |
|---|---|---|
| 小指令区 | 流量大致随指令等比例增加 | 流量增加较缓 |
| 较大指令区 | 流量增益相对均匀 | 流量增益逐渐增大 |
| 速度给定换算 | 固定压差下较容易按比例估算 | 需要对应曲线或分段标定 |
| 典型使用需求 | 大部分行程采用连续、均匀的速度调节 | 小流量进给与较大流量快进共用一只阀 |
曲线的差别集中在低、中指令区
下面把目录中终点约20 gpm的两条曲线重新排绘,保留原图坐标关系。横轴是指令比例,纵轴是流量,每个控制边压降为35 bar。相同横坐标下,渐进曲线的流量低于线性曲线;接近大指令区时,两者逐渐靠近。
这给低速控制留下了更大的指令调节区间。例如线性阀用很小的指令就达到进给流量,渐进阀通常要用更大的指令达到同一流量。控制器输出每变化一点,对流量造成的变化可以更小。
这种作用来自阀口形状,不能直接等同于油缸一定更平稳。油缸密封摩擦、导轨阻力、控制器分辨率和位置环参数仍会影响爬行;在负载压差不足时,换成渐进阀芯也补不出缺少的供油能力。
一台压装设备的快进与进给
假设一台压装设备使用有效面积40 cm²的双出杆油缸,快进速度要求200 mm/s,接触工件后的进给速度要求20 mm/s。按面积乘速度计算,两段分别需要48 L/min和4.8 L/min。
两种速度相差10倍。如果采用额定80 L/min的线性规格,并按额定压差估算,快进约用60%指令,进给约用6%指令。实际压装时负载升高,阀上压差改变,指令也要相应变化。
当设备频繁在低速段进行细小修正时,渐进特性可以让4.8 L/min落在更大的指令区间里,有利于分配低速段的控制范围。选定具体曲线后,还要确认大开度流量能够满足48 L/min快进要求。
如果设备大部分时间在中速连续运行,低速段很短,线性特性更容易建立指令与速度的对应关系。没有低速控制需求时,采用渐进特性未必能带来实际收益。
渐进特性与正遮盖是两件事
渐进特性描述阀芯打开以后,流通面积怎样随位移变化。正遮盖描述中位附近存在多大覆盖区。把渐进特性理解成较大的中位死区,会把选型方向带偏。
本目录中的O、S两类都写为近似零遮盖。因此S型低指令流量较小,并不意味着要先越过一个人为加大的死区。控制器也不应仅因为换了S型,就随意增加死区补偿。
目录另列了小于5%指令区的中位流量增益变化。这说明即使采用线性特性,也不能把极小指令区当成完全理想的直线。设备要求很低的稳定速度时,阀的额定流量是否过大,同样需要检查。
更换特性后,原来的速度参数会变
将线性阀换为渐进阀而保留原指令表,小指令段通常会变慢。开环速度给定需要重新建立指令与流量或速度的对应关系;采用位置闭环时,前馈与增益设置也可能需要调整。
可以按设备允许的调试程序,记录低、中、高三个速度段的指令、阀芯反馈、实际速度和负载压力。若只有低速段偏差明显,重点检查特性曲线与原控制参数是否匹配;所有速度段都不足,则还要检查流量规格和供油条件。
不能用一次空载快进正常就判定替换完成。压装设备真正需要验证的是接近工件、带载进给以及速度切换时的表现。调试过程保留原有行程限制、防护和停机功能。
选择结论
连续速度调节、希望指令换算直接,选线性特性;一只阀同时承担小流量精细进给和较大流量快进,可以选择渐进特性。 两者都要满足最大流量和工作压差。渐进特性的价值在低速段的控制范围,不能代替合适的阀规格和设备调试。