以矿液压 · MOOG D661 / D634

MOOG D661与D634的区别,设备上该用哪一款

MOOG D661和D634都有NG10规格,带集成电子装置和阀芯位置反馈。D661靠先导级产生液压推力,推动主阀芯;D634用力马达直接推动阀芯。这个结构差别,决定了两款阀对先导供油、电源和设备回路的要求不同。

下面以采用ServoJet先导级的D661-G…A和模拟接口D634为例,比较两款阀的流量、响应和使用条件。

D661靠液压推动,D634靠力马达推动

D661-G…A的电子装置控制ServoJet先导级,先导级改变主阀芯两端的压力,推动主阀芯移动。位置传感器检测主阀芯位置,电子装置根据位置偏差继续调节先导级。

MOOG D661-G…A 两级结构
图1 D661-G…A 两级结构与主阀芯位置反馈。

D634的永磁直线力马达直接推动阀芯,位置传感器将阀芯位置反馈给电子装置。它不需要先导油来驱动阀芯,省去了先导供油这一环节。

D633与D634目录中的共用直驱结构示意
图2 D633/D634 目录中的共用直驱结构示意,保留原图编号及部件说明。D634 实际尺寸按其安装图确认。

这一区别在低压动作中比较明显。D661采用内部先导供油时,如果主油路压力不足,推动主阀芯的能力也会受到影响。D634没有这项先导压力要求,但油缸能否推动负载,仍取决于主油路的压力和流量。

比较项 D661-G…A D634
规格 NG10 / ISO 4401 Size 05 NG10 / ISO 4401 Size 05
阀芯驱动 ServoJet 先导级与液压主级 永磁线性力马达直接驱动
位置控制 集成阀芯位置闭环 集成阀芯位置闭环
额定流量 20、40、80、90、120、160、200 L/min 60、100 L/min
上述流量条件 每计量边压降 35 bar 每计量边压降 35 bar
先导供油 按内部或外部供油配置核对 无需先导供油
额定供电 24 VDC,允许 18–32 VDC 24 VDC,允许 18–32 VDC

D661与D634的流量差多少

D661-G…A的额定流量规格从20到200 L/min,D634为60和100 L/min。两组数据都采用每个控制边压降35 bar的条件,典型四通流路经过进油和回油两个控制边,总压降为70 bar。

设备需要100 L/min,额定100 L/min的阀未必就够用。泵的压力要分给负载、管路和阀口。如果留给阀的压差小于额定条件,相同开度下的流量就会减少,油缸速度也会下降。

选型时,用油缸面积乘以目标速度,算出动作需要的流量;再从供油压力中扣除负载压力和其他损失,算出阀口还剩多少压差。额定流量只有放进这个工作点,才能判断够不够用。

一台油缸需要80 L/min,D634够不够用

以下用一组计算工况说明。

一台试验设备使用缸径100 mm的油缸,要求伸出速度达到170 mm/s。按无杆腔面积计算,所需进油流量约为:

Q=π×0.1²÷4×0.17×60000≈80 L/min

假设泵出口工作压力160 bar,负载消耗110 bar,管路与其他通道损失15 bar,留给阀的总压差约为35 bar。

D634的100 L/min额定流量对应总压差70 bar。采用简化压差模型,在相同开度下按平方根关系估算,35 bar时的流量约为:

Q≈100×√(35÷70)≈71 L/min

这个流量只能让油缸达到约150 mm/s,低于要求的170 mm/s。阀虽然标着100 L/min,装到这组回路上,仍会出现速度不够的情况。

换成D661-G…A的120 L/min规格,同样条件下估算为:

Q≈120×√(35÷70)≈85 L/min

就这组流量估算而言,120 L/min规格的D661更合适。85 L/min能够覆盖80 L/min的动作需求,但余量较小,还要考虑泄漏和油温变化的影响。

低压动作时,两款阀的表现有什么不同

有些设备在高压加工时正常,低压快进时却动作迟缓。使用内供先导的D661时,要检查低压阶段的先导压力是否足够。

例如,设备等待时主油路卸荷,启动后才重新建立压力。如果先导油也取自主油路,主阀芯的动作就会受到压力建立过程的影响。外部先导供油可以将这部分供油与主油路分开,但需要相应的X口配置和独立油源。

D634由力马达直接推动阀芯,不需要等待先导压力建立。主油路压力经常变化、低压动作较多,或者设备不便布置先导管路时,D634在油路布置上更简单。

D634仍要有足够的主油路压力推动负载。力马达能推动阀芯,不等于低压油液能推动重载油缸。

Y口和回油背压不能漏掉

D661的先导回油方式随配置变化,外部供油X口与泄油Y口的接法要分别确认。Y口背压升高,会减少先导级可用压差,影响主阀芯驱动。

D634不需要先导供油,但Y泄漏口仍有连接要求。安装时要按该型号图纸处理,不能因为它是直驱阀,就把泄油连接省掉。

设备快速缩回时,回油流量可能明显高于泵的供油流量。回油通道、阀块和过滤器产生的背压都会增加。P、A、B口允许承受的压力,不能直接套到T口或Y口上。

两款阀即使都能装在NG10接口上,也要检查附加回油口、泄油孔和阀块内部通道。安装孔能对上,只说明具备部分机械安装条件。

8 ms与20 ms,差别有多大

D661-G…A不同流量组的典型0–100%阀芯行程响应时间为8、14和18 ms。测试条件包括210 bar压力、32 mm²/s油液黏度和40°C油温。

D634从零位移动到100%阀芯行程的响应时间不大于20 ms,对应140 bar系统压力、32 mm²/s油液黏度和40°C油温。

这两组数字测量压力不同,而且D661的8、14、18 ms分别对应不同流量组,不能把8 ms当成所有D661的响应时间,也不能由此认定装机后的动作一定比D634快一倍以上。

油缸一次快速换向,可以参考阶跃响应。带材纠偏、振动试验或连续轨迹跟踪,则还要看实际信号幅值下的幅频和相频曲线。这类动作既要求跟得上,也要求滞后不能过大。

设备的运动速度还受到负载、管路容积、油液压缩性和控制器参数影响。阀芯动作快,油缸也可能因为供油不足或负载过大而动作慢。

都是24 V电源,接线也可能不同

D661和D634都使用24 VDC电源,允许电压范围为18–32 VDC。D634的力马达直接承担阀芯驱动,电源容量、峰值电流和线缆压降要按所选型号配置。

换阀时,供电、指令、反馈和使能端子要逐项对应。例如,控制器输出±10 V,而新阀接收4–20 mA,插头即使能接上,阀也无法按原来的指令正常工作。

信号类型一致后,还要确认端子位置、极性和控制器量程。控制器显示50%,究竟对应多少电压或电流,需要与阀的输入定义一致。

阀芯反馈反映阀芯的位置,不代表油缸已经到达目标位置。需要控制油缸位置的设备,还依靠油缸位置传感器和外部控制回路。

失电后,油缸能不能停住

D634采用对中弹簧,但失电后哪些油口连通、哪些油口关闭,取决于所选阀芯和失效保护配置。

D661-G…A的失电状态,还与先导压力和失效保护方案有关。设备断电、取消使能、先导压力消失,是不同的状态,需要分别检查。

对于垂直油缸或悬挂负载,阀芯回到中位并不意味着负载能够长期保持。中位通道、阀内泄漏、油缸泄漏以及回路中的负载保持装置,共同决定油缸会不会下滑。

这类设备换阀时,应保留原有负载保持功能,并按设备要求验证停机和失电动作。

哪些设备选D661,哪些选D634

流量需求较大、已有稳定先导油源的设备,可以选D661-G…A。 它提供120、160和200 L/min等规格,适合D634标准流量范围难以覆盖的工况。实际供流仍取决于阀口压差。

流量落在D634适用范围内、低压动作较多或不便布置先导油路的设备,D634更方便。 力马达直接驱动阀芯,减少了先导压力变化对阀芯驱动的影响,但电源和信号配置必须配套。

旧设备换阀,不能只凭NG10和额定流量决定。 主阀芯特性、指令范围、泄油连接、失电位置和安装通道都要对应。改变这些配置,可能连带改变设备的速度、控制增益和停机表现。

两款阀的选择,最终落实到三个问题:工作压差下流量够不够,设备能否满足驱动条件,以及换阀后能否保持原有的控制和负载保持功能。