穆格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。高壓油從S流向C2,送到負載。負載回油通過C1流過回油口,進入油箱。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。
穆格伺服閥主要用在電氣液壓伺服系統中作為執行元件(見液壓伺服系統)。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、抗能力強等特點。另一方面,在伺服系統中傳遞信號和校正特性時多用電氣元件。因此,現代高性能的伺服系統也都采用電液方式,就是這種系統的必需元件。
穆格伺服閥結構比較復雜,造價高,對油的質量和清潔度要求高。新型的穆格伺服閥正試圖克服這些缺點,例如利用電致伸縮元件的伺服閥,使結構大為簡化。另一個方向是研制特殊的工作油(如電氣粘性油)。這種工作油能在電磁的作用下改變粘性系數。利用這一性質就可通過電信號直接控制油流。
穆格伺服閥的常見故障
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,。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。