MOOG伺服閥的工作原理示意圖

MOOG伺服閥的工作原理
穆格于1951年7月在紐約州東奧羅拉成立。*份訂單是來自 Bendix Aviation 公司的制造四個閥門的訂單。隨后是來自波音公司和 Convair 公司的較大訂單。伺服閥給航天航空業帶來了一場變革。到了1954年，穆格公司的閥門已成為美國半數以上殲擊機和超過70% 子彈上使用的標準設備。
穆格是開發帶失效安全與防暴選件等安全功能伺服閥和伺服比例閥的者，也提供特別性能修改支持服務。

穆格在提供高要求應用所需的功能方面擁有悠久的歷史和豐富的經驗。
MOOG伺服閥的優點：
備有失效安全型號
防爆型號中包括本質安全的防火焰和“更安全”設計。
閥芯零位切口
閥芯閥體/閥芯閥套組件構造
閥功能（Q, P, PQ 控制）
特別噴嘴尺寸、線圈總成及扭矩馬達
操作壓力、閥尺寸與zui大流量

MOOG伺服閥的工作原理
伺服閥由永磁力矩馬達、噴嘴、檔板、閥芯、閥套和控制腔組成。當輸入線圈通入電流 時，檔板向右移動，使右邊噴嘴的節流作用加強，流量減少，右側背壓上升；同時使左邊噴嘴節流作用減小，流量增加，左側背壓下降。閥芯兩端的作用力失去平衡， 閥芯遂向左移動。閥芯的位移量與力矩馬達的輸入電流成正比，作用在閥芯上的液壓力與彈簧力相平衡，因此在平衡狀態下力矩馬達的差動電流與閥芯的位移成正比。如果輸入的電流反向，則流量也反向。伺服閥主要用在電氣液壓伺服系統中作為執行元件。

圖1     伺服閥工作原理結構圖

電液伺服的結構特點：
在伺服系統中，液壓執行機構同電氣及氣動執行機構相比，具有快速性好、單位重量輸出功率大、傳動平穩、抗干擾能力強等特點。伺服閥結構比較復雜，造價高，對油的質量和清潔度要求高。
電液伺服閥特點：
電液伺服閥廣泛地應用于電液位置，速度，加速度，力伺服系統，以及伺服振動發生器中.它具有體積小，結構緊湊，功率放大系數高，控制精度高，直線性好，死區小，靈敏度高，動態性能好以及響應速度快等優點。

圖2     電液伺服閥的工作原理結構圖
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MOOG伺服閥是電液轉換元件，它能把微小的電氣信號轉換成大功率的液壓輸出。其性能的優劣對電液調節系統的影響很大，因此，它是電液調節系統的核心和關鍵。為了能夠正確使用電液調節系統，必須了解MOOG伺服閥的工作原理。

1、MOOG伺服閥的分類
1）  按液壓放大級數可分為單級MOOG伺服閥，兩級MOOG伺服閥，三級MOOG伺服閥。
2）  按液壓前置級的結構形式，可分為單噴嘴擋板式，雙噴嘴擋板式，滑閥式，射流管式和偏轉板射流式。
3）  按反饋形式可分為位置反饋式，負載壓力反饋式，負載流量反饋式，電反饋式。
4）  按電機械轉換裝置可分為動鐵式和動圈式。
5）  按輸出量形式分為流量伺服閥和壓力控制伺服閥。
2、MOOG伺服閥結構及工作原理（以雙噴嘴擋板為例）雙噴嘴擋板式力反饋二級MOOG伺服閥由電磁和液壓兩部分組成。電磁部分是永磁式力矩馬達，由*磁鐵，導磁體，銜鐵，控制線圈和彈簧管組成。液壓部分是結構對稱的二級液壓放大器，前置級是雙噴嘴擋板閥，功率級是四通滑閥。畫法通過反饋桿與銜鐵擋板組件相連。
力矩馬達把輸入的電信號（電流）轉換為力矩輸出。無信號時，銜鐵有彈簧管支撐在上下導磁體的中間位置，*磁鐵在四個氣隙中產生的極化磁通是相同的力矩馬達無力矩輸出。此時，擋板處于兩個噴嘴的中間位置，噴嘴兩側的壓力相等，滑閥處于中間位置，閥無液壓輸出；若有信號時控制線圈產生磁通，其大小和方向由信號電流決定，磁鐵兩極所受的力不一樣，于是，在磁鐵上產生磁轉矩（如逆時針），使銜鐵繞彈簧管中心逆時針方向偏轉，使擋板向右偏移，噴嘴擋板的右側間隙減小而左側間隙增大，則右側壓力大于左側壓力，從而推動滑閥左移。同時，使反饋桿產生彈性形變，對銜鐵擋板組件產生一個順時針方向的反轉矩。當作用在銜鐵擋板組件上的電磁轉矩、彈簧管反轉矩反饋桿反轉矩等諸力矩達到平衡時，滑閥停止移動，取得一個平衡位置，并有相應的流量輸出。
滑閥位移，擋板位移，力矩馬達輸出力矩都與輸出的電信號（電流）成比例變化。

3、MOOG伺服閥的常見故障
1）力矩馬達部分
a.線圈斷線：引起閥不動，無電流。
b.銜鐵卡住或受到限位：原因是工作氣隙內有雜物，引起閥門不動作。
c.球頭磨損或脫落：原因是磨損，引起伺服閥性能下降，不穩定，頻繁調整。
d.緊固件松動：原因是振動，固定螺絲松動等，引起零偏增大。
e.彈簧管疲勞：原因是疲勞，引起系統迅速失效，伺服閥逐漸產生振動，系統震蕩，嚴重的管路也振動。
f.反饋桿彎曲：疲勞或人為損壞，引起閥不能正常工作，零偏大，控制電流可能到zui大。
2）噴嘴擋板部分
a.噴嘴或節流孔局部或全部堵塞：原因是油液污染。引起頻響下降，分辨降率低，嚴重的引起系統不穩定。
b.濾芯堵塞：原因是油液污染。引起頻響下降，分辨率降低嚴重的引起系統擺動。
3）滑閥放大器部分
a.刃邊磨損：原因是磨損，引起泄露，流體噪聲大，零偏大，系統不穩定。
b.徑向濾芯磨損：原因是磨損。引起泄露增大，零偏增大，增益下降。
c.滑閥卡滯：原因是油液污染，滑閥變形。引起波形失真，卡死。
4）其他部分
密封件老化：壽命已到或油液不符。引起閥內外滲油，可導致伺服閥堵塞。

4、電液調節系統有MOOG伺服閥故障引起的常見故障
1）油動機拒動在機組啟動前做閥門傳動試驗時，有時出現個別油動機不動的現象，在排除控制信號故障的前提下，造成上述現象的主要原因是MOOG伺服閥卡澀。盡管在機組啟動前已進行油循環且油質化驗也合格，但由于系統中的各個死角是未知不可能*循環沖洗，所以一些顆粒可能在伺服閥動作過程中卡澀伺服閥。
2）汽門突然失控
在機組運行過程中，有時在控制指令不變的情況下，汽門突然全開或全關，造成上述現象的主要原因是MOOG伺服閥堵塞。主要是油中的臟物堵塞伺服閥的噴嘴擋板處，造成伺服閥突然向一個方向動作，導致油動機向一個方向運動到極限未知，使汽門失去控制。
3）氣門擺動
氣門擺動是較常見的故障現象，在排除控制信號故障的前提下，伺服閥工作不穩定是主要原因。伺服閥的內漏大，分辨率大和零區不穩定，均可能引起電調系統的擺動。伺服閥的分辨率增大，是伺服閥不能很快響應控制系統的指令，容易引起系統的超調，導致系統在一定范圍內不停調整，造成氣門擺動。伺服閥閥口磨損，不但引起伺服閥泄露增大，而且會引起伺服閥零區不穩定，使伺服閥長期處于調整狀態，嚴重時會引起氣門擺動。
4）油動機遲緩率大
造成此現象的原因很多，伺服閥的流量增益低，壓力增益低以及伺服閥濾芯堵塞引起伺服閥分辨率過大等，都可能增大油動機遲緩率。解決辦法是嚴格控制燃燒油質，定期檢查伺服閥。
5）  油動機關不到位
在控制信號和機械部分沒有問題的前提下，造成油動機關不到位的主要原因為伺服閥的零偏不對。
5、運行中抗燃油的維護

系統的結構設計：汽輪機調速系統的結構對抗燃油的使用壽命有直接的影響，因此，系統設計應考慮以下因素：
1）系統應安全可靠。抗燃油應采用獨立的管路系統，以免礦物油、水分、等泄露至燃油中造成污染。系統管路中盡量減少死角，以利于沖洗系統。
2）  油箱容量大小適宜，油箱用于儲存系統的全部用油，同時還起著分離空氣和機械雜質的作用。如果油箱容量設計過小，抗燃油在油箱中停留時間短，起不到分離作用，會加速油質劣化，縮短抗燃油的使用壽命。