文档介绍：2010年第 1期液压与气动 83
连载讲座 5 射流管电液伺服阀专题讲座
( 上海七
四研究所衡拓实业发展有限公司伺服阀部, 电话: 021- 56656744)
毫瓦到一、二百毫瓦。伺服放大器价格低廉、故障率
第四章
伺服比例阀的发展
低。动圈式伺服阀控制电流相对较大, 从几十毫安到
1
伺服阀与比例阀简介上百毫安。
电液伺服阀是在二战期间由于飞行器等军事装备 2. 2
加工精度
对控制系统快速性动态精度的更高要求而发展起来比例阀结构相对简单, 同时考虑到加工成本问题,
的, 并在战后逐渐用于民用和工业设备。它是一种接加工精度要求较低, 一般为 10
级, 一般没有阀套, 且
受模拟量电控制信号, 输出随电控信号大小和极性变其零位死区和滞环大, 频响较低, 比较适合用在控制精
化、且快速响应的模拟量流量和(或)压力的液压控制度不高的开环控制工业场合。伺服阀一般加工精度为
阀。根据其液压放大器的不同, 主要分为喷嘴挡板式
级, 采用阀芯、阀套、阀体的配合方式, 阀芯和阀套为
[ 1]
伺服阀和射流管式伺服阀。电液伺服阀具有体积单配, 间隙为 2~ 4
m。阀芯和阀套窗口之间采用气
小、功率放大率高、直线性好、响应速度快、运动平稳可动配磨或液压配磨方式, 无死区、滞环小、频响高。
靠、能适应模拟量和数字量调节等优点, 在各种电液伺 2. 3
功率级阀芯驱动力
服系统中得到特别的重视。有前置级液压放大器的伺服阀, 无论是射流放大
电液比例阀, 是针对伺服控制存在的诸如功率损器还是喷嘴挡板放大器, 其产生阀芯驱动力都要比比
失大、对液压过滤要求高、制造和维护费用高、而它提
例电磁铁大得多(高一个数量级)。表 4. 1 为 MOOG
供的快速响应性在一般工业设备中又往往用不着的情公司对不同阀芯驱动方式所产生的阀芯驱动力的比
[ 2]
况它是在传统开关阀的基础上发展起来的。电液[ 3]
, 较。就这个意义上讲, 伺服阀阀芯卡滞的几率比比
比例阀可以根据输入电气信号按比例对工作油液的
, 例阀小。特别是射流管伺服阀的射流放大器因为没有
压力、流量和方向进行控制。
压力负反馈, 前置级流量增益与压力增益都较高, 推动
比例阀发展的初期阶段, 仅是将比例电磁铁代替
阀芯的力更大, 所以伺服阀有更高的分辨率和较小的
普通液压阀的开关型电磁铁或调节手柄工作频宽小
, , 滞环。
稳态滞环大, 只能用于开环系统。 20世纪 70 年代中
表 4. 1
阀芯驱动力对比
期至 80年代初, 比例阀开始采用各种内反馈原理, 耐
阀芯驱动方式阀芯驱动力
高压、比例电磁铁和比例放大器技术日趋成熟, 阀的工
作频宽达到 5~ 10 H z, 稳态滞环降低到 3% 左右。 80 比例电磁铁(力控制) 5~ 10
年代后, 比例阀在设计上采用了压力、流量、位移内反比例电磁铁( 行程控制) 10
馈及电校正等手段, 使阀的稳态精度、动态响应和稳定液压先导级(供油压力 5~ 20M Pa) 5~ 20
性都有了进一步提高。除了中位仍有部分死区外其
, 液压先导级(供油压力 210 M P a) 200
控制性能与伺服阀更为接近[ 1] 。
2
伺服阀与比例阀的