704所-伺服阀
概述：
电液伺服阀是电气－液压伺服控制系统的关键部件，用于位置、速度、加速度和力等的控制。
七O四研究所创建于1956年，隶属于中国船舶重工集团公司，主要从事舰船特辅机电设备的应用研究和设计开发工作，本所技术力量雄厚，拥有中高级科研技术人员500余人，专业技术人员300余人。早在五十年代已开始研究、开发电气－液压产品。七十年代开始研制和应用电液伺服阀，并在1981年研制诞生了我国第一台船用射流管电液伺服阀。经过几代人的不懈努力，本所生产的CSDY型射流管电液伺服阀已成为系列产品。我们的产品具有结构紧凑、体积小、寿命长、抗污染能力强、动态响应快、分辨率优，适用工作压力范围广等优点，已广泛用于航空、航海、冶金、化工、轻纺、塑料加工、石油冶炼、试验机械、电站设备和机器人等领域。
工作原理：
CSDY系列射流管电液伺服阀是力反馈两级流量控制阀（见结构原理图），
结构原理图
力矩马达采用永磁结构，弹簧管支承着衔铁射流管组件，并使马达与液压部分隔离，所以力矩马达是干式的。前置级为射流放大器，它由射流管与接受器组成。当马达线圈输入控制电流，在衔铁上生成的控制磁通与永磁磁通相互作用，于是衔铁上产生一个力矩，促使衔铁、弹簧管、喷嘴组件偏转一个正比于力矩的小角度。经过喷嘴的高速射流的偏转，使得接受器一腔压力升高，另一腔压力降低，连接这两腔的阀芯两端形成压差，阀芯运动直到反馈组件产生的力矩与马达力矩相平衡，使喷嘴又回到两接
受器的中间位置为止。这样阀芯的位移与控制电流的大小成正比，阀的输出流量就比例于控制电流了。
射流放大器因为没有像双喷嘴－挡板阀放大器的压力负反馈，所以流量和压力增益较高，因此该型阀分辨率极好，低压工作性能亦很好。
射流管电液伺服阀的特点：
1、该阀的力矩马达采用整体焊接工艺，结构牢固，能在恶劣环境条件下正常工作。
2、独特的射流管放大器结构可以通过200μm的污染颗粒，而不发生故障。
3、单输入型的前置级如被堵时，伺服阀能自动复零，不会产生错误的“满舵”现象。
4、射流放大器没有喷挡放大器的压力负反馈，所以前置级的流量和压力增益都比较高。
5、驱动阀芯的力大。
6、分辨率通常小于0.1％（最大0.25％）。
7、应用该阀基本无须采用颤振的办法来提高分辨率和低滞环等。
8、适用工作压力范围广，甚至可以在0.5MPa供油压力时，仍能工作。
电液伺服阀术语和定义：
（见国标GB13854 射流管电液伺服阀）
电液伺服阀：
输入为电信号，输出为液压能的伺服阀。
流量控制电液伺服阀：
以控制输出流量为主的电液伺服阀。
级：
伺服阀中的液压放大器。伺服阀可以是单级、双级或三级。
压力增益：
控制流量为零时，负载压降对输入电流的变化率。（见图1）
图1压力增益
零位
负载压降为零时，使控制流量为零的输出级相对几何位置。
零位区域
零位附近，流量增益受遮盖和内漏等参数影响的区域。
分辨率
使伺服阀的输出产生变化所需的最小输入电流之增量，以额定电流的百分比表示。正向分辨率
沿着输入电流变化的方向，使伺服阀输出产生变化所需的最小输入电流的增量。用其与额定电流的百分比表示。
反向分辨率
逆着输入电流变化的方向，使伺服阀输出产生变化所需的最小输入电流的增量。用其与额定电流的百分比表示。
通常分辨率用反向分辨率来衡量。
零漂
因压力、温度等工作条件的变化而引起的零偏的变化，以额定电流的百分比表示。内漏
伺服阀控制流量为零时，从进油口到回油口的内部流量，它随进油口压力和输入电流的变化而变化（见图2）。
图2内漏曲线
控制流量
从伺服阀的控制油口（A或B）流出的流量（见图3）。负载压降为零时的控制流量称为空载流量，负载压降不为零时的控制流量称为负载流量。
图3控制流量曲线
空载流量曲线
空载控制流量随输入电流在正负额定电流之间作出的一个完整循环的连续曲线。额定流量
伺服阀压降在额定供油压力情况下，对应于额定电流的空载流量。
名义流量曲线
流量曲线中点的轨迹。
流量增益
流量曲线的斜率（见图4）。
图4流量增益、线性度、对称度
名义流量增益
从名义流量曲线的零流量点向两极性方向各作一条与名义流量曲线偏差最小的直线，为名义流量增益线。其斜率即为名义流量增益（见图4）。
线性度
名义流量曲线的直线性。用名义流量曲线与名义流量增益线的最大偏差来衡量，并以额定电流的百分比表示（见图4）。
对称度
两个极性的名义流量增益一致的程度。用二者之差对较大者的百分比表示（见图4）。
滞环
在正负额定电流之间，以小于测试设备动态特性起作用的速度循环，对于产生相同输出的往与返的输入电流之差的最大值，以其与额定电流的百分比表示为滞环。
遮盖
滑阀位于零位时，固定节流棱边与可动节流棱边轴向位置的相对关系。
零遮盖
二极名义流量曲线的延长线的零流量点之间不存在间隙遮盖（见图5a）。
图5a零遮盖
正遮盖
在零位区域，导致名义流量曲线斜率减小的遮盖（见图5b）。
图5b正遮盖
负遮盖
在零位区域，导致名义流量曲线斜率增大的遮盖（见图5c）。
图5c 负遮盖
频率响应
当恒幅正弦输入信号在规定频率范围内变化时，控制流量对输入电流的复数比。幅值比
在某频率范围内，控制流量幅值对正弦输入电流幅值比。
相位滞后
在规定频率范围内，正弦输出跟踪正弦输入电流的瞬时时间差。在一个特定的频率下测量，以角度表示。
瞬态响应
阶跃输入时，输出的跟踪特性。
伺服阀流量规格的选择：
伺服阀的额定流量（N Q ）一般是指阀在额定供油压力（N P ）和额定电流(N I )条件下的空载流量。其计算公式如下：
N N N P KI Q = K —流量系数
实际供油压力（S P ）情况下的实际流量（S Q ）计算公式： N
S
N
S P P Q Q = 实际供油压力，并考虑负载压降（L P ）、回油压力（T P ）时的负载流量L Q 的计算公式：
N
T
L S N
L P P P P Q Q --=
伺服阀流量规格亦可以直接从阀压降－流量特性曲线中查出。（见图）
阀压降
额定电流和线圈电阻：
CSDY 系列射流管电液伺服阀的额定电流和每个线圈电阻，除了有8mA ，1000Ω外，还有多档规格可由用户选择：
注：1、其他特殊规格可特殊设计制造。
2、最大过载电流可以是额定电流的两倍（即m ax I =2N I ）。
线圈连接方式：
线圈排列
4（黄） 3（蓝）
三线圈伺服阀线圈接法与极性
线圈排列：
线圈接法与极性：
红 白 黄 绿 橙 蓝 + - + - + - 如图极性表示：供油腔通1腔，回油腔通2腔。
伺服阀的传递函数：
系统设计与分析时，CSDY 系列射流管电液伺服阀的传递函数可按下式近似估算：
()122
+???
? ??+???? ??=
S S
K
S W n n
ωζω
示中：
K —阀的流量增益
n ω—自然频率（可以取阀相位滞后90°的频率）
ζ—阻尼比（由阀幅频特性可见，其值约0.7～1）
伺服放大器的要求：
CSDY 系列伺服阀必须配以直流伺服放大器，放大器应采用深度电流负反馈电路。一般讲，各种系统须配以各种专用放大器。
本所可提供与射流管电液伺服阀配套的专用放大器，也可为用户提供系统设计，分析和各种咨询服务。
红 黄 绿 蓝
橙
常规技术参数：
工作压力
1MPa～31.5MPa
环境温度
-30℃～60℃
油液温度
-30℃～90℃
密封件材料
氟橡胶
工作介质
石油基液压油
系统过滤
选用无旁路的高压过滤器，滤器尽量靠近伺服阀供油口
过滤精度
名义过滤精度不低于10μ的滤器
油液清洁度等级
油液的清洁度影响着伺服阀的工作性能，（重复精度、分辨率、滞环等）也极大地影响伺服阀的使用寿命。
推荐清洁度等级
油液污染度等级不劣于GB/T14039-2002中规定的-/16/13级
常规使用GB/T14039-2002中规定的-/18/15级
长寿命使用GB/T14039-2002中规定的-/15/12级
安装要求：
可任意安装，安装座表面粗糙度不低于Ra 0.8，表面不平度不大于0.03mm，安装座表面不应有毛刺，在伺服阀安装前，先装冲洗板，对系统进行一般不少于8小时的循环清洁。
CSDY1型射流管电液伺服阀
流量特性静耗量特性压力增益特性
频率特性
CSDY1型阀外形图
CSDY1安装底板图
CSDY2型射流管电液伺服阀
流量特性静耗量特性压力增益特性
频率特性
CSDY2型阀外形图
CSDY2安装底板图
CSDY3型射流管电液伺服阀
流量特性静耗量特性压力增益特性
频率特性
CSDY3型阀外形图
CSDY3安装底板图
CSDY4型射流管电液伺服阀
伺服阀与比例阀的区别
伺服阀与比例阀的区别 阀对流量的控制可以分为两种： 一种是开关控制：要么全开、要么全关，流量要么最大、要么最小，没有中间状态，如普通的电磁直通阀、电磁换向阀、电液换向阀。 另一种是连续控制：阀口可以根据需要打开任意一个开度，由此控制通过流量的大小，这类阀有手动控制的，如节流阀，也有电控的，如比例阀、伺服阀。 所以使用比例阀或伺服阀的目的就是：以电控方式实现对流量的节流控制（当然经过结构上的改动也可实现压力控制等），既然是节流控制，就必然有能量损失，伺服阀和其它阀不同的是，它的能量损失更大一些，因为它需要一定的流量来维持前置级控制油路的工作。 伺服阀与比例阀之间的差别并没有严格的规定，因为比例阀的性能越来越好，逐渐向伺服阀靠近，所以近些年出现了比例伺服阀。 比例阀和伺服阀的区别主要体现在以下几点： 1.驱动装置不同。比例阀的驱动装置是比例电磁铁；伺服阀的驱动装置是力马达或力矩马达； 2.性能参数不同。滞环、中位死区、频宽、过滤精度等特性不同，因此应用场合不同，伺服阀和伺服比例阀主要应用在闭环控制系统，其它结构的比例阀主要应用在开环控系统及闭环速度控制系统； 2.1 伺服阀中位没有死区，比例阀有中位死区； 2.2 伺服阀的频响（响应频率）更高，可以高达200Hz左右，比例阀一般最高几十Hz； 2.3 伺服阀对液压油液的要求更高，需要经过滤才行，否则容易堵塞，比例阀要求低一些； 3.阀芯结构及加工精度不同。比例阀采用阀芯+阀体结构，阀体兼作阀套。伺服阀和伺服比例阀采用阀芯+阀套的结构。 4.中位机能种类不同。比例换向阀具有与普通换向阀相似的中位机能，而伺服阀中位机能只有O型（Rexroth产品的E型）。 5.阀的额定压降不同。
伺服阀使用说明书
伺服阀使用说明书 伺服阀是DEH控制系统中电液转换的关键元件，它可将电调装置发出的控制指令，转变成相应的液压信号，并通过改变进入油动机油缸液流的方向、压力和流量，来达到驱动阀门、控制机组的目的。 1 结构特点 伺服阀是一个由力矩马达、两级液压放大及机械反馈所组成的系统。第一级液压放大是双喷嘴挡板系统；第二级放大是滑阀系统。其基本结构如图1所示。 1.1 力矩马达：一种电气—机械转换器，可产生与电指令信号成比例的旋转运动，用在伺服阀的输入级。力矩马达包括电气线圈、极靴和衔铁等组件。衔铁装在一个薄壁弹簧管上，弹簧管在力矩马达和阀的液压段之间起流体密封作用。衔铁、挡板和反馈杆刚性固接，并由薄壁弹簧管支撑。 1.2 先导级：挡板从弹簧管中间伸出，置于两个喷嘴端面之间，形成左、右两个可变节流孔。衔铁的偏转带动挡板，从而可改变两侧喷嘴的开启，使其产生压差，并作用于与该喷嘴相通的滑阀阀芯端部。 1.3 功率放大级：由一滑阀系统控制输出流量。阀芯在阀套中滑动，阀套上开有环行槽，分别与供油腔P和回油腔T相通。当滑阀处于“零位”时，阀芯被置于阀套的中位；阀芯上的凸肩恰好将进油口和回油口遮盖住。当阀芯受力偏离“零位”向任一侧运动时，导致油液从供油腔P流入一控制腔（A或B），从另一控制腔（B或A）流入回油腔T。阀芯推动反馈杆端部的小球，产生反馈力矩作用在衔铁挡板组件上。当反馈力矩逐渐等于电磁力矩时，衔铁挡板组件被移回到对中的位置。于是，阀芯停留在某一位置。在该位置上，反馈力矩等于输入控制电流产生的电磁力矩，因此，阀芯位置与输入控制电流的大小成正比。
1.4 特点： ●衔铁及挡板均工作在中立位置附近,线性好 ●喷嘴挡板级输出驱动力大 ●阀芯基本处于浮动状态,不易卡住 ●阀的性能不受伺服阀中间参数的影响,阀的性能稳定,抗干扰能力强,零点漂移小 2 工作原理： 当力矩马达没有电信号输入时，衔铁位于极靴气隙中间，平衡永久磁铁的磁性力。当有欲使调节阀动作的电气信号由伺服放大器输入时，力矩马达的线圈中有电流通过，产生一磁场，在磁场作用下，产生偏转力矩，使衔铁旋转，同时带动与之相连的挡板转动，此挡板伸到两个喷嘴中间。在正常稳定工况时，挡板两侧与喷嘴的距离相等，两侧喷嘴泄油面积相等，使喷嘴两侧的油压相等。当有电气信号输入，衔铁带动挡板转动时，挡板移近一只喷嘴，使这只喷嘴的泄油面积变小，流量变小，喷嘴前的油压变高，而对侧的喷嘴与挡板间的距离变大，泄油量增大，使喷嘴前的压力变低，这样就将原来的电气信号转变为力矩产生机械位移信号，再转变为油压信号，并通过喷嘴挡板系统将信号放大，挡板两侧喷嘴前油压与下部滑阀的两个端部腔室相通，当两个喷嘴前的油压不等时，滑阀两端的油压也不相等，使滑阀移动，由滑阀上的凸肩所控制的油口开启或关闭，从而控制通向油动机活塞下腔的高压油，以开大调节阀的开度，或者将活塞下腔通向回油，使活塞下腔的油泄去，由弹簧力关小调节阀。为了增加系统的可靠性，在伺服阀中设置了反馈弹簧，使伺服阀有一定的机械零偏(可外调)。在运行中如突然发生断电或失去电信号时，靠机械力最后可使滑阀偏移一侧，使调节阀关闭。 3 技术参数：（MOOG-J761） 额定流量：63 lpm 分辨率：<0.5% 滞环：<3% 最高允许工作压力：32MPa 正常工作压力：14MPa 工作温度：-29~135℃ 密封材料：氟橡胶 线圈电阻：80Ω（单线圈）40Ω（两线圈并联） 额定电流：±40mA 接线方式：A、C（+）B、D（-） 4 注意事项： 4.1 油液建议使用温度为35℃～55℃。其酸值、氯含量、水含量、电阻率等指标符合要求。 4.2为了系统和元件的最佳寿命，系统油液颗粒度应把保持于SAE等级2、NAS-1638等级6或ISO-15/12。 4.3 伺服阀出厂前都经过严格的性能测试。如伺服阀发生故障,用户不得自行解体,而应返回制造商、研究所的伺服阀维修中心进行修理、排障和调整。 4.4伺服阀的装卸 4.4.1安装伺服阀前应确认： ●安装面无污粒附着； ●供油和回油管路正确； ●底面各油口的密封圈齐全； ●定位销孔位正确。 4.4.2伺服阀从液压系统卸下时，必须做到： ●将阀注满清洁工作液，装上运输护板；
液压控制系统(王春行编)课后题答案
第二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？ 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？ 答： 理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ，阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是 q =p =x =0L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？ 答：流量增益q q = x L V K ??，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数c q =- p L L K ??，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。 压力增益p p = x L V K ??，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响？为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性？ 答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响，存在泄漏 流量2c c0r = 32W K πμ ，p0c K ，两者相差很大。
理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 8、理想零开口阀具有线性流量增益，性能比较好，应用最广泛，但加工困难；因为实际阀总存在径向间隙和工作边圆角的影响。 9、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。 习题 1、有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径-3 d=810m ?，径向间隙-6c r =510m ?，供油压力5s p =7010a P ?，采用10号航空液压油在40C 。 工作，流量系数d C =0.62，求阀的零位 系数。 解：零开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 q0d K C =零位流量-压力系数 2c c0r 32W K πμ = 零位压力增益 p0c K = 将数据代入得 2q0 1.4m s K = 123c0 4.410m s a K P -=?? 11p0 3.1710a m K P =? 2、已知一正开口量-3 =0.0510m U ?的四边滑阀，在供油压力5s p =7010a P ?下测得零位泄 露流量c q =5min L ，求阀的三个零位系数。 解：正开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 c q0q K U = 零位流量-压力系数 c c0s q 2p K =
博世力士乐比例伺服阀教程
14th –15th January 2004, Bosch Rexroth in China 4 WRD(E) 5X NG 10, 16, 25, 32, 35 Q max 3000 l/min 4/3RV NG 10, 16, 25, 32 Q max 3500 l/min 4 WRLE(H) NG 6/10 Q max 180 l/min 4 WRA(E) 2X NG 6 / 10 Q max 75 l/min 4 WRE(E) 2X NG 6 / 10 Q max 180 l/min 4 WRZ(E) 7X NG 10, 16, 25, 32, 52 Q max 2800 l/min 4 WRK(E) 2X NG 10, 16, 25, 32, 35 Q max 3000 l/min Proportional Valves High Response Control Valves 4 WS(E)2EM 5X NG 10Q N 90 l/min (bei Δpv 70 bar) 4 WSE3EE NG 16, 25, 32Q N 850 l/min (bei Δpv 70 bar) 4 WS(E)2EM 2X NG 6Q N 20 l/min (bei Δpv 70 bar) Servo Valves 4 WRPE NG 10, 16, 25,32 Q max 3500 l/min 4/3HRV1 NG 6 Q max 24 l/min 4/3WV1 NG 6 /10 Q max 120 l/min 4/3WV1 OBE NG 6/ 10 Q max 120 l/min 4/3WV1 OBE NG 6 / 10 Q max 100l/min HI HI HI HI HI HI HI HI
伺服阀和比例阀
伺服阀与比例阀的主要共同点有： 一、伺服阀与比例阀的主要共同点有： 1、用电信号进行控制； 2、阀口开度是连续可调； 二、伺服阀与比例阀的主要差异点 1、伺服阀控制阀口采用零遮盖结构，可以用于任何闭环系统；比例阀采用正遮盖阀口，有较大的零位死区，可方便用于速度闭环系统，电控器中配置阶跃信号发生器，可用于力闭环与位置闭环。但总存在一定的不便。 2、伺服阀通过提高加工精度、油液过滤精度，加上将油源压力的三分之一用于控制阀口，因而频响很高，从几十到几百Hz，相应的弱点就是成本高、维护难，能量利用率较低；而比例阀在加工、过滤要求上低一个档次，阀口压差也较小，所以频响比伺服阀低一个档次，一般在几个到100Hz以内，相应的强项就是成本低、较易维护。可靠性比较高，能量损失相对小。 3、伺服阀一般都是在零位附近工作，而比例阀除了在零位附近工作外，经常需要在大开口位置工作，即其工作模式有较大差别，这是目前还不能使伺服阀与比例阀形成统一系列的重要原因。 4、伺服阀运行中常会出现零飘，而比例阀有较大的零位死区，就不存在零飘的问题。 5、伺服阀只用于闭环系统，比例阀还经常用于开环系统； 6、现在一般首先从要求的频响，就可大体确定选用甚么阀，频响要求高的只能选伺服阀，频响要求相对低的就选比例阀。另外就要综合考虑性能、成本、维护、可靠性等因素，决定取舍。一般的原则是： A.能用传统阀的，不用比例阀；能用比例阀的不用伺服阀； B.非用伺服阀的，不用比例阀；非用比例阀的不用传统阀。 7、在伺服阀与一般比例阀之间的伺服比例阀（闭环比例阀，高频响比例阀，调节阀），特性介于两者之间。有意进一步了解者，可阅读“新编实用电液比例技术”第九章9.7节伺服比例阀。 进口压力补偿器是什么元件啊是控制压力还是控制流量啊 在比例换向阀控制回路中，为保证比例阀进、出口压差恒定，减小负载压力波动对调速性能的影响，经常在比例换向阀下面叠加一个压力补偿器 1）比例方向阀加进口压力补偿器的目的，就是尽可能排除负载变化对控制流量的影响，也可以将加了以定差减压阀作为进口压力补偿器的比例方向阀理解称为比例方向流量阀，而将以定差溢流阀作为进口压力补偿器的比例方向阀，理解称为负载敏感阀。 2）加定差减压阀的，为了保持比例换向阀口两端压差基本不变，将多余能量消耗在补偿阀口，属于耗能型。加定差溢流阀的，是一种节能型的负载敏感控制，定量泵的出口压力不再为常数，而是仅仅比负载高一个定值。定差溢流补偿器上如配上个先导阀，当系统压力达到其调定值时，定差溢流阀就转换角色成为系统的安全阀。 3）进口压力补偿器，一般不能实现对超越负载的控制，除了其他附加措施外，常采用出口压力补偿器。进口压力补偿器原理上处于泵与比例方向阀之间，出口补偿器原理上处于比例方向阀与负载之间，管住执行器的出油流量。也就是说，进口补偿器像中国的高考制度，严格管住进大学的资格与人数（流进执行器的流量）；出口压力补偿器像欧美的办法，什么人都可以进大学，但严格控制大学毕业的资格与人数。现在有些高档次的平衡阀，原理上与出口压力补偿器相近。出口压力补偿器比较复杂昂贵，像不能走考大学这个独木桥一样，对付超越负载还有很多其他办法。
阀控马达控制系统仿真
1.应用背景 在海上风机吊装工程中，经常需要进行速度控制，如原动机调速、吊臂垂直及回转装置的速度控制等。在该项目的工程设计及应用当中的电液位置伺服系统也经常采用速度局部反馈回路来提高系统的刚度和减小伺服阀等参数变化的影响，提高系统的精度。 电液速度控制系统按控制方式可分为：阀控液压马达速度控制系统和泵空液压马达速度控制系统。阀控液压马达系统一般用于小功率系统，而泵控马达系统一般用于大功率系统。在本次的实验中，主要针对阀控马达速动控制系统的校正前后变化，通过MATLAB的simulink对其进行仿真比较分析。 2.电液速度控制系统原理 首先给出阀控液压马达速度控制系统的实际物理模型： 如图１所示，该系统由伺服放大器、电液伺服阀、液压马达、测速电动机等组成。测速电机轴与负载机轴相联，用于检测负载轴的速度，检测到的速度信号与指令信号差（误差信号）经伺服放大器进行功率放大，产生的电流用来控制电液伺服阀的阀芯位置，电液伺服阀输出压力油驱动液压马达及负载旋转。 根据所建立的物理模型，可以建立相对应的闭环控制系统原理的方框图：
图2 阀控马达速度控制系统方框图 3.系统各环节数学模型 3.1伺服放大器 伺服放大器输出电流ΔI与输入电压Ue近似成正比，其传递函数可用伺服放大器增益Ka表示： （1） 但通常的速度控制系统采用积分放大器，对原系统加以校正才能稳定工作。校正后的积分放大器增益Ka表示为： （2） 式中：Ue为积分放大器额定电压，V； Ka为积分放大器增益，A/V。 3.2伺服阀 伺服阀的流量增益为： (3) 式中：为伺服阀流量增益，m 3/(s*A)； 为伺服阀空载流量，m3/s; 为伺服阀额定电流，A。 伺服阀传递函数为：
伺服阀和比例阀的区别
一般说来，好像伺服系统都是闭环控制，比例多用于开环控制；其次比例阀类型要多，有比例压力、流量控制阀等，控制比伺服药灵活一些。从他们内部结构看，伺服阀多是零遮盖，比例阀则有一定的死区，控制精度要低，反应要慢。但从发展趋势看，，抗特别在比例方向流量控制阀和伺服阀方面，两者性能差别逐渐在缩小，另外比例阀的成本比伺服阀要低许多污染能力也强 伺服阀通过闭环控制可以实现位置环和压力环而且精度非常高如：AGC、AWC等，比例阀加工精度和控制精度较低所以造价较低，有比例换向阀和比例压力阀和比例流量阀。但一些设备也用高频响的比例阀（如：连铸的动态轻压下），这种比例阀主要用于闭环控制，造价相对与伺服阀较低，频宽能达到20～30个HZ 伺服阀应用多用于 1.控制精度要求高，（高到什么程度？反馈精度如何计算？） 2.动态特性好(什么状况下叫动态特性好？怎么衡量？) 伺服阀、比例阀区别： 1.驱动装置不同。比例阀的驱动装置是比例电磁铁；伺服阀的驱动装置是力马达或力矩马达。 2.性能参数不同。滞环、中位死区、频宽、过滤精度等特性不同，因此应用场合不同，伺服阀和伺服比例阀主要应用在闭环控制系统，其它结构的比例阀主要应用在开环控系统及闭环速度控制系统。 3.阀芯结构及加工精度不同。比例阀采用阀芯+阀体结构，阀体兼作阀套。伺服阀和伺服比例阀采用阀芯+阀套的结构。 4.中位机能种类不同。比例换向阀具有与普通换向阀相似的中位机能，而伺服阀中位机能只有O型（Rexroth 产品的E型）。 5.阀的额定压降不同。 电液比例阀（还有其他种类的比例阀？伺服比例阀）是阀内比例电磁铁根据输入电压（电压从何而来？来自于控制信号或控制电路。控制信号从何而来？开环控制无信号反馈）信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈（开环控制为何需要反馈信号？）。 电液比例阀 1.形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制的各种电液系统、（充当液压控制\传动系统的电-液、电-气转换环节）（其他电-液、电-气转换元件？） 2.控制精度高、 3.安装使用灵活 4.抗污染能力强 插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械的使用特点(?1.成本控制，2.控制的可靠性，3.批量大，安装方便，4.控制精度适中（何谓适中？）5.移动车载系统，动态特性？)，具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。 Application: 1.移动式液压机械整体技术水平的提升 2.电控先导操作、 3.无线遥控 4.有线遥控操作 电液比例阀 1.比例流量阀、 作用 2.比例压力阀、 3.比例换向阀。 (三者在结构上有什么区别？和传统的流量、压力、换向阀有什么区别？) 按结构分 1.螺旋插装式比例阀（screwin cartridge proportional valve），应用灵活、节省管路和成本低廉
CSDY1射流管电液伺服阀产品说明书
CSDY1射流管电液伺服阀 产品说明书 编制： 校对： 审核： 审定： 九江仪表厂 一九八九年十二月
CSDY1射流管电液伺服阀产品说明书 一、概述： CSDY1系列射流管电液伺服阀是力反馈型两级流量伺服控制阀，具有性能良好，抗污染能力强，安全可靠以及寿命长的突出特点，适用于电液伺服系统的位置、速度、加速度和力的控制。 二、结构原理： 图1是CSDY1系列射流管电液伺服阀的原理图，力矩马达采用永磁力矩马达，由两个永久磁钢产生极化磁通，衔铁两端伸入磁通回路的空气隙中，弹簧管一端固定在壳体上，另一端固定在衔铁组件的钢套中。反馈弹簧组件的一端固定在射流管喷嘴上，反馈杆被夹牢在阀芯的中心位置。 高压油连续地从供油腔Ps通过滤油器及固定节流孔，到射流管喷嘴向两个接受孔喷射，接受孔分别与阀芯两端控制腔相通。 当力矩马达线圈组件输入控制电流时，由于控制磁通和极化磁通的相互作用，在衔铁上产生一个力矩，该力矩使衔铁组件绕弹簧管旋转，从而使射流管喷嘴运动导致两个接受孔腔产生压差引起阀芯位移，且一直持续到由反馈弹簧组件弯曲产生的反馈力矩与控制电流产生的控制力矩相平衡为止。 由于阀芯位移与反馈力矩成比例，控制力矩与控制电流成比例，伺服阀的输出流量与阀芯位移成比例，所以伺服阀的输出流量与输入的指令控制电信号亦成比例，若给伺服阀输入反向电控信号，则伺服阀就有反向流量输出。 三、技术性能指标：
1、供油压力范围（MPa） 2.1～31.5 2、额定供油压力（MPa）20.6 3、额定流量（L/min）2—40（按用户要求） 4、滞环（%）≤3 ≤5（用于低频控制系统） 5、分辨率（%）≤0.25 6、线性度（%）≤7.5 7、对称度（%）≤10 8、压力增益（%Ps/1%In）≥30 9、静耗流量（L/min）≤0.45+3%Qn 10、零偏（%）≤2 11、幅频宽（－3Db）(HZ) ≥70 ≥40（用于低频控制系列） 12、相频宽（－90°）（HZ）≥90 四、线圈连接方法： 伺服阀线圈的连接方法，插销头标号，外引出线颜色及控制电流的极性等参照下表和射流管电液伺服阀安装图（图2）
液压控制系统王春行版课后题答案模板
液压控制系统王春行版课后题答案
第二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？ 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却能够很大。 2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？ 答：理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载 压力为p L ，阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是q=p=x=0 L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？ 答：流量增益 q q = x L V K ? ? ，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数 c q =- p L L K ? ? ，直接影响阀控执行元件的阻尼比和 速度刚度。 压力增益 p p = x L V K ? ? ，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩 擦力负载的能力
当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响？为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性？ 答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响，存在泄漏流量2c c0r =32W K πμ ，p0c K ，两者相差 很大。 理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线能够度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 9、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使经过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。
CSDY1射流管电液伺服阀产品说明书
CSDY1射流管电液伺服阀产品说明书 产品讲明书 编制： 校对： 审核： 审定： 九江外表厂 一九八九年十二月
CSDY1射流管电液伺服阀产品讲明书 一、概述： CSDY1系列射流管电液伺服阀是力反馈型两级流量伺服操纵阀，具有性能良好，抗污染能力强，安全可靠以及寿命长的突出特点，适用于电液伺服系统的位置、速度、加速度和力的操纵。 二、结构原理： 图1是CSDY1系列射流管电液伺服阀的原理图，力矩马达采纳永磁力矩马达，由两个永久磁钢产生极化磁通，衔铁两端伸入磁通回路的空气隙中，弹簧管一端固定在壳体上，另一端固定在衔铁组件的钢套中。反馈弹簧组件的一端固定在射流管喷嘴上，反馈杆被夹牢在阀芯的中心位置。 高压油连续地从供油腔Ps通过滤油器及固定节流孔，到射流管喷嘴向两个同意孔喷射，同意孔分不与阀芯两端操纵腔相通。 当力矩马达线圈组件输入操纵电流时，由于操纵磁通和极化磁通的相互作用，在衔铁上产生一个力矩，该力矩使衔铁组件绕弹簧管旋转，从而使射流管喷嘴运动导致两个同意孔腔产生压差引起阀芯位移，且一直连续到由反馈弹簧组件弯曲产生的反馈力矩与操纵电流产生的操纵力矩相平稳为止。 由于阀芯位移与反馈力矩成比例，操纵力矩与操纵电流成比例，伺服阀的输出流量与阀芯位移成比例，因此伺服阀的输出流量与输入的指令操纵电信号亦成比例，若给伺服阀输入反向电控信号，则伺服
阀就有反向流量输出。 三、技术性能指标： 1、供油压力范畴（MPa） 2.1～31.5 2、额定供油压力（MPa）20.6 3、额定流量（L/min）2—40（按用户要求） 4、滞环（%）≤3 ≤5（用于低频操纵系统） 5、辨论率（%）≤0.25 6、线性度（%）≤7.5 7、对称度（%）≤10 8、压力增益（%Ps/1%In）≥30 9、静耗流量（L/min）≤0.45+3%Qn 10、零偏（%）≤2 11、幅频宽（－3Db）(HZ) ≥70 ≥40（用于低频操纵系列） 12、相频宽（－90°）（HZ）≥90 四、线圈连接方法： 伺服阀线圈的连接方法，插销头标号，外引出线颜色及操纵电流的极性等参照下表和射流管电液伺服阀安装图（图2）
典型电-气比例阀,伺服阀的工作基本知识
典型电---气比例阀、伺服阀的工作原理电---气比例阀和伺服阀按其功能可分为压力式和流量式两种。压力式比例/伺服阀将输给的电信号线性地转换为气体压力；流量式比例/伺服阀将输给的电信号转换为气体流量。由于气体的可压缩性，使气缸或气马达等执行元件的运动速度不仅取决于气体流量。还取决于执行元件的负载大小。因此精确地控制气体流量往往是不必要的。单纯的压力式或流量式比例/伺服阀应用不多，往往是压力和流量结合在一起应用更为广泛。 电---气比例阀和伺服阀主要由电---机械转换器和气动放大器组成。但随着近年来廉价的电子集成电路和各种检测器件的大量出现，在1电---气比例/伺服阀中越来越多地采用了电反馈方法，这也大大提高了比例/伺服阀的性能。电---气比例/伺服阀可采用的反馈控制方式，阀内就增加了位移或压力检测器件，有的还集成有控制放大器。 一、滑阀式电---气方向比例阀 流量式四通或五通比例控制阀可以控制气动执行元件在两个方向上的运动速度，这类阀也称方向比例阀。图示即为这类阀的结构原理图。它由直流比例电磁铁1、阀芯2、阀套3、阀体4、位移传感器5和控制放大器6等赞成。位移传感器采用电感式原理，它的作用是将比例电磁铁的衔铁位移线性地转换为电压信号输出。控制放大器的主要作用是： 1）将位移传感器的输出信号进行放大； 2）比较指令信号Ue和位移反馈信号U f U； 3）I输出。此外，为了改善比例阀的性能，控制放大器还含有对反馈信号 Uf和电压差U的处理环节。比如状态反馈控制和PID调节等。
带位置反馈的滑阀式方向比例阀，其工作原理是：在初始状态，控制放大器的指令信号UF=0，阀芯处于P与A、B两端输出口同时被切断，A、B两口与排气口也切断，无流量输出；同时位移传 Uf=0。若阀芯受到某种干扰而偏离调定的零位时，位移传感器将输出一定的电压Uf，控制放大器将得到的U=-Uf放大后输出给电流比例电磁铁，电磁铁产生的推力迫使阀芯回到零位。若指令Ue>0，则电压差U增大，使控制放大器的输出电流增大，比例电磁铁的输出推力也增大，推动阀芯右移。而阀芯的右移又引起反馈电压Uf的增大，直至Uf与指令电压Ue基本相等，阀芯达到力平衡。此时。 Ue=Uf=KfX(Kf为位移传感器增益) 上式表明阀芯位移X与输入信号Ue成正比。若指令电压信号Ue<0，通过上式类似的反馈调节过程，使阀芯左移一定距离。 阀芯右移时，气源口P与A口连通，B口与排气口连通；阀芯左移时，P与B连通，A与排气口连通。节流口开口量随阀芯位移的增大而增大。上述的工作原理说明带位移反馈的方向比例阀节流口开口量与气流方向均受输入电压Ue的线性控制。 这类阀的优点是线性度好，滞回小，动态性能高。
电液伺服阀控制器说明书
版本号：B 东方汽轮机厂 电液伺服阀控制器说明书 编号：M902-007000BSM 第全册 2003年12 月
编号：M902-007000BSM 编制: 校对: 审核: 会签: 审定: 批准:
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目录 序号章一节名称页数备注 1 1 前言 1 2 2 硬件简介 1 3 3 功能简介 2 4 4 使用说明9 5 5 故障指示 2 6 6 性能和参数 1 7 7 使用注意说明 1
1 前言 DEA伺服卡是为全电调控制系统DEH配套而专门设计的。该卡采用了16位单片机80C196芯片和高性能的可编程逻辑阵列CPLD构成控制核心，同时采用了16位A/D和D/A芯片提高转换精度。电源部分采用了先进的DC-DC隔离转换器，确保卡件的工作电源和供电电源的充分隔离，使卡件的电源回路工作有效可靠。在实现带电插拔的技术上采用了飞利浦的I2C串行总线技术，在校验过程中将LVDT的全关值和全开值存入E2PROM中，从而实现带电插拔。 伺服卡的工作原理是通过采集LVDT的测量值与控制系统发出的给定值构成比较环节，然后通过PI运算，最终输出调节电流控制调节阀门的运动，使阀门的开度到达给定期望到达的位置。 编制：校对：审核：标审：录入员： 1－1
2 硬件简介 伺服卡控制器的硬件主要包括伺服卡件和机箱组件： 2.1 伺服卡件 伺服卡采用的是四层印制板布线工艺，具有极高的EMC抗干扰能力。板上 主要元器件均采用进口优质元件。 2.1.1 CPU采用INTEL先进的16位单片机80C196，运算处理速度极快。该单片 机内置WATCH_DOG功能，自恢复能力强。 2.1.2 采用Xilinx公司的可编程逻辑阵列XC95108作为单片机的接口部件。该 芯片可以将众多的硬逻辑功能用软件实现，访问速度极快。同时该芯片有 许多的I/O，可以方便的实现外部接口。这样可以使伺服卡增加许多功能 而外围电路极为简单，卡件的集成度大幅度增加而可靠性也大为提高。2.1.3 采用了16位的A/D、D/A芯片作为模拟量信号的采集和输出转换，转换精 度高。其中一片A/D通过前置的通道选择器件采集各种模拟信号，两片D/A 中一片作为阀位输出信号，另外一片作为PI运算后输出电流用。伺服卡 的所有模拟量信号通道均采用了隔离放大器与外部接口实现隔离。 2.1.4 采用飞利浦的I2C串行总线技术，在校验过程中将校验所得的LVDT的全关 值和全开值存入到E2PROM中，从而使卡件在失电后不影响其使用。 2.1.5 采用DC-DC直流电源转换器，确保卡件的工作电源与供电电源实现隔离， 使卡件的电源回路和模拟信号通道在使用中更为安全可靠。伺服卡的所有 开关量信号全部用光电隔离器件与外部信号进行了隔离，确保卡件的工作 尽量不受外部信号的干扰 2.1.6 采用了双路LVDT采集通道，在其中一路LVDT工作不正常时可以实现切换。 内置振荡电路，可以作为LVDT的激励信号用，激励信号的频率和幅值可 以通过卡件上的跳线来设置。 2.1.7 面板上设有多个指示灯以指示各种状态，并有颤动量调节孔和测试端。2.1.8 伺服卡由主卡和插接在其上的数模卡构成。主卡上包括CPU、可编程逻辑 阵列、电源、输入和输出回路等；数模卡主要包含D/A、A/D等构成模拟 量回路。 2.2 机箱组件 2.2.1 机箱采用19”的电磁屏蔽机箱及组件。机箱后面的接线端子统一焊接到电 源母板上，接线方便。 2.2.2 卡件插入机箱时使用推拉式结构，拔插也十分方便。
液压控制系统王春行版课后题答案
液压控制系统王春行版 课后题答案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】
第二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀什么是实际滑阀 答：理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点零位工作点的条件是什么 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ， 阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是q=p=x=0 L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数为什么 答：流量增益 q q = x L V K ? ? ，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数 c q =- p L L K ? ? ，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。 压力增益 p p = x L V K ? ? ，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的 能力 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性
答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影 响，存在泄漏流量2c c0r = 32W K πμ ，p0c =K ，两者相差很大。 理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 9、什么是稳态液动力什么是瞬态液动力 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。 习题 1、有一零开口全周通油的四边滑阀，其直径-3d=810m ?，径向间隙 -6c r =510m ?，供油压力5s p =7010a P ?，采用10号航空液压油在40C 。工作，流 量系数d C =0.62，求阀的零位系数。 解：零开口四边滑阀的零位系数为： 零位流量增益 q0d K C =零位流量-压力系数 2c c0r 32W K πμ = 零位压力增益 p0c K = 将数据代入得 2q0 1.4m s K = 123c0 4.410m s a K P -=?? 11p0 3.1710a m K P =?
典型电---气比例阀伺服阀的工作原理
典型电---气比例阀、伺服阀的工作原理 电---气比例阀和伺服阀按其功能可分为压力式和流量式两种。压力式比例/伺服阀将输给的电信号线性地转换为气体压力；流量式比例/伺服阀将输给的电信号转换为气体流量。由于气体的可压缩性，使气缸或气马达等执行元件的运动速度不仅取决于气体流量。还取决于执行元件的负载大小。因此精确地控制气体流量往往是不必要的。单纯的压力式或流量式比例/伺服阀应用不多，往往是压力和流量结合在一起应用更为广泛。 电---气比例阀和伺服阀主要由电---机械转换器和气动放大器组成。但随着近年来廉价的电子集成电路和各种检测器件的大量出现，在1电---气比例/伺服阀中越来越多地采用了电反馈方法，这也大大提高了比例/伺服阀的性能。电---气比例/伺服阀可采用的反馈控制方式，阀内就增加了位移或压力检测器件，有的还集成有控制放大器。 一、滑阀式电---气方向比例阀 流量式四通或五通比例控制阀可以控制气动执行元件在两个方向上的运动速度，这类阀也称方向比例阀。图示即为这类阀的结构原理图。它由直流比例电磁铁1、阀芯2、阀套3、阀体4、位移传感器5和控制放大器6等赞成。位移传感器采用电感式原理，它的作用是将比例电磁铁的衔铁位移线性地转换为电压信号输出。控制放大器的主要作用是： 1）将位移传感器的输出信号进行放大； 2）比较指令信号Ue和位移反馈信号U f U； 3）放大，转换为电流信号I输出。此外，为了改善比例阀的性能，控制放大器还含有对反馈信号 Uf的处理环节。比如状态反馈控制和PID调节等。 带位置反馈的滑阀式方向比例阀，其工作原理是：在初始状态，控制放大器的指令信号UF=0，阀芯处于零位，此时气源口P与A、B两端输出口同时被切断，A、B两口与排气口也切断，无流量输出；同时位移传Uf=0。若阀芯受到某种干扰而偏离调定的零位时，位移传感器将输出一定的电压Uf，控制放 放大后输出给电流比例电磁铁，电磁铁产生的推力迫使阀芯回到零位。若指令Ue>0，则 电压差增大，使控制放大器的输出电流增大，比例电磁铁的输出推力也增大，推动阀芯右移。而阀芯的右移又引起反馈电压Uf的增大，直至Uf与指令电压Ue基本相等，阀芯达到力平衡。此时。
伺服比例阀的作用及区别
个人认为，简单地说，所谓伺服系统就是带有负反馈的控制系统，而伺服阀就是带有负反馈的控制阀。 阀对流量的控制可以分为两种： 一种是开关控制：要么全开、要么全关，流量要么最大、要么最小，没有中间状态，如普通的电磁换向阀、电液换向阀。 另一种是连续控制：阀口可以根据需要打开任意一个开度，由此控制通过流量的大小，这类阀有手动控制的，如节流阀，也有电控的，如比例阀、伺服阀。 所以使用比例阀或伺服阀的目的就是：以电控方式实现对流量的节流控制（当然经过结构上的改动也可实现压力控制等），既然是节流控制，就必然有能量损失，伺服阀和其它阀不同的是，它的能量损失更大一些，因为它需要一定的流量来维持前置级控制油路的工作。 伺服阀的主阀一般来说和换向阀一样是滑阀结构，只不过阀芯的换向不是靠电磁铁来推动，而是靠前置级阀输出的液压力来推动，这一点和电液换向阀比较相似，只不过电液换向阀的前置级阀是电磁换向阀，而伺服阀的前置级阀是动态特性比较好的喷嘴挡板阀或射流管阀。 也就是说，伺服阀的主阀是靠前置级阀的输出压力来控制的，而前置级阀的压力则来自于伺服阀的入口p，假如p口的压力不足，前置级阀就不能输出足够的压力来推动主阀芯动作。 而我们知道，当负载为零的时候，如果四通滑阀完全打开，p口压力＝t口压力＋阀口压力损失（忽略油路上的其它压力损失），如果阀口压力损失很小，t口压力又为零，那么p口的压力就不足以供给前置级阀来推动主阀芯，整个伺服阀就失效了。所以伺服阀的阀口做得偏小，即使在阀口全开的情况下，也要有一定的压力损失，来维持前置级阀的正常工作。 伺服阀其实缺点极多：能耗浪费大、容易出故障、抗污染能力差、价格昂贵等等等等，好处只有一个：动态性能是所有液压阀中最高的。就凭着这一个优点，在很多对动态特性要求高的场合不得不使用伺服阀，如飞机火箭的舵机控制、汽轮机调速等等。动态要求低一点的，基本上都是比例阀的天下了 一般说来，好像伺服系统都是闭环控制，比例多用于开环控制；其次比例阀类型要多，有比例压力、流量控制阀等，控制比伺服药灵活一些。从他们内部结构看，伺服阀多是零遮盖，比例阀则有一定的死区，控制精度要低，向应要慢。但从发展趋势看，特别在比例方向流量控制阀和伺服阀方面，两者性能差别逐渐在缩小，另外比例阀的成本比伺服阀要低许多，抗污染能力也强! 比例阀 阀口可以根据需要打开任意一个开度，由此控制通过流量的大小，这类阀有手动控制的，如节流阀，也有电控的，如比例阀、伺服阀。所以使用比例阀或伺服阀的目的就是：以电控方式实现对流量的节流控制（当然经过结构上的改动也可实现压力控制等），既然是节流控制，就必然有能量损失，伺服阀和其它阀不同的是，它的能量损失更大一些，因为它需要一定的流量来维持前置级控制油路的工作。 编辑本段滑阀结构 伺服阀的主阀一般来说和换向阀一样是滑阀结构，只不过阀芯的换向不是靠电磁铁来推动，而是靠前置级阀输出的液压力来推动，这一点和电液换向阀比较相
液压控制系统王春行版课后题答案
第 二章 思考题 1、为什么把液压控制阀称为液压放大元件？ 答：因为液压控制阀将输入的机械信号（位移）转换为液压信号（压力、流量）输出，并进行功率放大，移动阀芯所需要的信号功率很小，而系统的输出功率却可以很大。 2、什么是理想滑阀？什么是实际滑阀？ 答： 理想滑阀是指径向间隙为零，工作边锐利的滑阀。 实际滑阀是指有径向间隙，同时阀口工作边也不可避免地存在小圆角的滑阀。 4、什么叫阀的工作点？零位工作点的条件是什么？ 答：阀的工作点是指压力-流量曲线上的点，即稳态情况下，负载压力为p L ，阀位移x V 时，阀的负载流量为q L 的位置。 零位工作点的条件是 q =p =x =0L L V 。 5、在计算系统稳定性、响应特性和稳态误差时，应如何选定阀的系数？为什么？ 答：流量增益q q = x L V K ??，为放大倍数，直接影响系统的开环增益。 流量-压力系数c q =- p L L K ??，直接影响阀控执行元件的阻尼比和速度刚度。 压力增益p p = x L V K ??，表示阀控执行元件组合启动大惯量或大摩擦力负载的能力 当各系数增大时对系统的影响如下表所示。 7、径向间隙对零开口滑阀的静态特性有什么影响？为什么要研究实际零开口滑阀的泄漏特性？ 答：理想零开口滑阀c0=0K ，p0=K ∞，而实际零开口滑阀由于径向间隙的影响，存在泄漏流量 2c c0r = 32W K πμ ，p0c = K ，两者相差很大。 理想零开口滑阀实际零开口滑阀因有径向间隙和工作边的小圆角，存在泄漏，泄漏特性决定了阀的性能，用泄漏流量曲线可以度量阀芯在中位时的液压功率损失大小，用中位泄漏流量曲线来判断阀的加工配合质量。 9、什么是稳态液动力？什么是瞬态液动力？ 答：稳态液动力是指，在阀口开度一定的稳定流动情况下，液流对阀芯的反作用力。 瞬态液动力是指，在阀芯运动过程中，阀开口量变化使通过阀口的流量发生变化，引起阀腔内液流速度随时间变化，其动量变化对阀芯产生的反作用力。
伺服阀与比例阀原理介绍
电液伺服阀的原理和性能介绍 电液伺服阀是一种比电液比例阀的精度更高、响应更快的液压控制阀，其输出流量或压力受输入的电气信号控制，主要用于高速闭环液压控制系统，而比例阀多用于响应速度相对较低的开环控制系统中，伺服阀价格高且对过滤精度要求也高，比例阀广泛用于要求对液压参数进行连续控制或程序控制但对控制精度和动态特性要求不太高的液压系统中。 另外，1.伺服阀中位没有死区，比例阀有中位死区； 2.伺服阀的频响（响应频率）更高，可以高达200Hz左右，比例阀一般最高几十Hz； 3.伺服阀对液压油液的要求更高，需要精过滤才行，否则容易堵塞，比例阀要求低一些。 比例伺服阀性能介于伺服阀和比例阀之间。 比例换向阀属于比例阀的一种，用来控制流量和流向。 伺服阀跟比例阀的本质区别就是他有两横 1、伺服阀和比例阀上下都有两横； 2、比例阀两边都有比例电磁铁，而且有比例电磁铁的符号上都箭头。但是伺服阀确是只有一边有力马达，要强调的是只有一边有。 比例阀多为电气反馈，当有信号输入时，主阀芯带动与之相连的位移传感器运动，当反馈的位移信号与给定信号相等时，主阀芯停止运动，比例阀达到一个新的平衡位置伺服阀，阀保持一定的输出； 伺服阀有机械反馈和电气反馈两种，一般电气反馈的伺服阀的频响高，机械反馈的伺服阀频响稍低，动作过程与比例阀基本相同。 区别：一般比例阀的输入功率较大，基本在几百毫安到1安培以上，而伺服阀的输入功率较小，基本在几十毫安； 比例阀的控制精度稍低，滞环较伺服阀大，伺服阀的控制精度高，但对油液的要求也高
一个粗液压缸一个细液压缸长短样怎么同步升起 最简单的就是在细油缸的进油口加一个节流阀，控制一下进入油缸的流量使细油缸慢下来。但节流阀的节流效果受负载和液压油粘度的影响比较大，如果负载变化大，你得经常调整。 不用节流阀，用调速阀也可以，不受负载影响，但有发热的趋势。 也可以用分流阀，但分流阀的分流比是确定的，通常是1:1或1:2。粗细油缸的面积比不一定合适。 最贵的方案就是带有长度传感器的伺服缸和比例阀或者伺服阀，在计算机控制下，能达到液压系统能达到的最高精度。但价格很难接受。 |评论 同步精度要求不高的话，直接用个同步分流阀就行了。有负载补偿的 建议用分流集流阀，好一些的阀，精度可以达到正负3% 尽可能用机械同步。分流阀不用试，一定失败。原因是流量太小，形成不了压差。马达式同步有机会成功，但要选排量非常小的。算手泵流量时把人算100瓦的功率。 如果能做到机械式同步，那是最好不过的了，如果没条件，在同步精度要求较低的情况下，可以用同步阀（分流-集流阀），精度要求再高点的话，可以用同步马达。再高点，就无法达到了，因为要用伺服阀，但现场无法用电 分流阀在负载相同时效果非常好,但负载偏差严重时同步效果大打折扣,建议用同步马达或 同步缸,同步精高时不妨用传感器 油缸不大的话用同步缸要好点，油缸大的话用同步马达应该可以满足 流马达又叫同步马达，一般为齿轮的，与多联齿轮泵的外形有点象，就是两组或两组以上的齿轮马达串联在一起，转速一致，按一定比例分配液压泵提供来的油液供执行元件使用，不