液压伺服阀、比例阀、数字阀

6。专题研究

6.1液压伺服阀、比例阀、数字阀在水轮机调节行业中的应用

6.1.1 概况

为满足大吨位操作功的需要，水轮机调速系统的执行机构往往由液压系统构成。尽管液压传动已经历了很长的发展历史，然而，现代电液随动技术在水轮机调速器中的应用历史也只不过短短数十年的时间。就现代电液随动技术的发展进程而言，其历史可追溯到二战后期，1940年底在飞机上首先出现了电液伺服系统，其滑阀由伺服电机驱动，伺服电机惯量很大，成了限制系统动态特性的主要环节。直到20世纪50年代后期才出现以永磁力矩马达－喷嘴挡板阀为先导级的伺服阀，使电液伺服系统成为当时响应最快、控制精度最高的随动系统。20世纪60年代后期随着各种结构电液伺服阀的相继问世，电液伺服系统已逐渐成为武器、航空、航天自动控制以及一部分民用工业设备自动控制的重要组成部分；此时在水轮机调速器中也出现过电液伺服系统的少量尝试。但是，由于电液伺服阀对油液清洁度要求十分苛刻，制作成本与维护费用较高，系统能耗也大，难以在一般民用工业领域得到广泛应用。因此，人们迫切希望开发一种可靠、廉价，控制精度和响应特性均能满足一般工业设备实际需要的电液控制技术，这就是上世纪60年代末以来工业伺服技术和电液比例技术得以发展的背景。

工业伺服阀的主要特点是：以高性能伺服阀为基础，增大电气－机械转换环节的输出功率，适当简化阀的结构，着重改善阀的耐油污

能力，并降低制作成本。比例阀则是以传统工业用液压阀为基础，采用可靠、廉价的模拟式电气－机械转换组件和与之相应的阀内结构设计，从而获得对油质要求与一般工业阀相同、廉价、阀内压力损失低、性能又能满足一般工业控制设备要求的比例元件。

此外，自从模拟式电液比例元件成功应用起，人们就开始注意到数字式或脉冲式液压元件的开发。这类元件的优点是对油液污染不敏感、工作可靠、重复精度高、成批生产的性能一致性好。随着计算机控制日益广泛的应用，人们迫切希望能用计算机直接控制流体脉冲，使液压元件数字化，上世纪80年代出现的高速开关阀现已部分取代了比例阀或伺服阀工作，在微机实时控制的电液随动系统应用中取得一席之地并独树一帜。

就水轮机调速器的电液随动系统而言，高档伺服阀(如喷嘴挡板伺服阀)、工业伺服阀(如动圈－滑阀式伺服阀)的正式应用起步于上世纪70年代，到90年代中期已十分普及；自90年代后期比例阀、高速开关阀也已开始逐渐得到应用，如今这类系统已得到大量使用，并得到水电行业用户的广泛认可与采纳。

6.1.2 比例阀

比例阀控制流体属于模拟式流体控制，比例阀是介于普通工业液压阀和电液伺服阀之间的一种液压阀。一般由比例电磁铁与相应机能的阀件组成。比例电磁铁由线圈、铁芯、固定件组成，而由其推动的阀件可以是压力阀、流量阀、方向/流量阀或复合阀。比例电磁铁巧妙地利用了磁性材料磁通密度的饱和特性，使电磁作用力与电流成比

例。由于比例阀铁芯的电磁力与输入比例线圈的电流成正比，而铁芯的反作用力则由复位弹簧来平衡，这就决定了电流与铁芯位移之间具有一定比例关系。而比例阀的阀芯则由电磁铁铁芯带动，从而实现对液压参量的比例控制。至于比例阀的电气操纵方式，可以使用模拟信号，也可采用耗电小和电流放大简单的脉宽调制信号(PWM信号)。

比例阀的发展大体经历了3个阶段：上世纪60年代末～70年代初为比例阀诞生阶段，此时的比例阀仅仅将比例电磁铁用于普通工业液压阀，以代替普通开关电磁铁或操作手柄，阀件的结构原理和设计准则几乎没有变化，不含受控参量的反馈闭环，其工作频宽仅在(1～5)Hz之间，稳态滞环在(4～7)%之间，只能用于开环控制。

1975年～1980年间比例阀发展进入了第二阶段，采用各种内反馈原理的比例元件大量问世，耐高压比例电磁铁和比例放大器在技术上也日趋成熟，比例阀的工作频宽已达(5～15)Hz，稳态滞环亦减小到3%左右。其应用领域日渐扩大，不仅用于开环控制，也被应用于闭环控制。

上世纪80年代初至今，比例阀发展进入第三阶段，比例阀设计原理进一步完善，采用了压力、流量、位移内反馈、动压反馈及电校正等手段，使阀的稳态精度、动态响应和稳定性都有了进一步的提高。其中，值得一提的是，德国Bosch公司在90年代对常规比例方向流量阀进行了一系列的改进与技术更新，推出了所谓比例伺服阀，其主要性能实际已达到了伺服阀的各项指标。另一项重大进展是，比例技术和插装阀相结合，推出了不同功能和规格的比例插装阀，形成了电

液比例插装技术。同时，由于传感器和电子器件的小型化，还出现了电液一体化的比例阀，比例技术逐渐形成了集成化的趋势。

比例阀在水轮机调速器中的应用，主要是比例方向流量控制阀、比例伺服阀，后者其实是特殊形式的高性能比例方向流量控制阀，也称闭环比例阀。

1）。比例方向流量控制阀的特点及分类

比例方向流量控制阀是一种能按输入电流信号连续控制液流方向和流量的电液控制阀，它具有下列主要特点：

⑴滑阀配合间隙仅和一般换向阀相当，因此对油质要求较低；

⑵比例电磁铁的输入功率较大，比伺服阀大一个数量级，这是提高其工作可靠性的技术措施之一；

⑶比例方向流量阀的额定工作压差比伺服阀低一个数量级，与普通换向阀相当，单阀口压降约(0.25～0.8)MPa，其系统能耗和温升远比采用伺服阀的系统低；

⑷中位搭叠量较大，这是为降低成本而作出的一种抉择。但因此也成了一个附带的优点，在失电时能保证受控负载的位置不漂移；

⑸可以象普通换向阀一样，采用不同的滑阀中位机能；

⑹存在着(3～5)%的静态滞环、较大的非线性，且动态响应要比伺服阀低；

⑺由于存在较大的中位搭叠量，对中弹簧又具有一定的预压缩量，因此其零位控制死区很大，其起始控制电流值可达额定控制电流的(10～20)%.

比例方向流量控制阀按其流量控制方式，可分为节流控制型和流量控制型两大类。前者受控量只是阀芯位移即阀口开度，输出流量受负载及供油压力变化的影响；后者采用压力补偿或流量反馈，其被控流量只取决于控制电流，而与负载及供油压力变化无关。为降低使用要求、简化控制环节，在水轮机调速器中常采用前者作为电液转换元件。

2）。直控式比例方向流量阀

图1为不带位置反馈的直控式比例方向流量阀的结构示意图，属于节流控制型方向流量阀。图中，进油口为P、出油口为A/B、回油口为T。

图1. 不带位置反馈的直控式比例方向流量阀

当比例电磁铁不通电时，阀芯由复位弹簧保持在中位，当向左侧电磁铁输入一个电流信号时，电磁铁就会产生一定的推力，推动阀芯克服弹簧力向右移动一定距离，阀芯相对于阀体的控制台阶移动一定的开口量，P腔到B腔、A腔到T腔流过一定的流量。若输入连续的电流信号，则开口量就会随之呈线性变化，使通过阀的液流流量成比例变化。右侧电磁铁输入电流信号时，也会产生类似的变化，只不过液流方向相反。改变左、右比例电磁铁的信号，就可使液流改变方向

和流量。而普通的电磁铁换向阀只有左、中、右3个位置，不可能在中间任一位置停留。

不带位置反馈的直控式比例方向流量阀由于受摩擦力及阀口液动力等干扰的影响，阀芯定位精度不高，尤其在高压大流量情况下，液动力的影响更加突出。为提高阀口开度控制精度，可采用带位移电反馈的比例方向流量阀。

如果在图1所示的比例电磁铁末端加装位移传感器，就可构成电反馈比例方向流量阀。参见图2，位置传感器可以检测电磁铁铁芯的位置，即阀芯的确切位置，若有一定的位置误差，就会产生一个反馈信号给放大器，输入信号和反馈信号在放大器内比较，两个数值比较后，产生一个偏差信号输入电磁铁，以补偿干扰产生的阀口开度误差；此时阀口开度仅取决于输入的电流信号，而与摩擦力、液动力等干扰无关。

图2. 带位置反馈的直控式比例方向流量阀

3）。先导式比例方向流量阀

与普通换向阀一样，大通径比例方向流量阀由于主阀芯运动所需的操纵力很大，需要采用先导结构。图3的结构系减压型先导阀＋主阀弹簧定位型比例方向流量阀，这种结构比较常见。与直控式比例阀的主要区别在于增加了先导阀，图中的导阀系比例电磁铁操作的压力控制阀(三通减压阀)，用减压阀作导阀的好处是不必持续消耗控制油。主阀采用单弹簧对中，弹簧有预压缩量，当先导阀无输入信号时，主阀芯2的两端无压力，主阀芯对中。

其大致工作过程是：电液比例减压型先导阀电磁铁接收输入的电流信号，输出与之成比例的控制压力信号，与输入信号极性相对应的两个出口压力(左侧电磁铁控制右出口压力，右侧电磁铁控制左出口压力)，分别引至主阀芯2的两端，利用它在两个端面上所产生的液压作用力与对中弹簧3的弹簧力平衡，而使主阀芯2与输入信号成比例地定位。

这种阀的优点是对制造和安装无特殊要求，通用性好、调整方便。其主要缺点是主阀芯的阀口开度易受摩擦力、液动力等干扰的影响，即主阀芯定位精度不高。为提高阀口开度控制精度、优化整阀的动态特性，可采用带主阀芯位置电反馈结构的先导式比例方向流量阀，或在主阀芯位置电反馈的基础上，给先导阀也增设位置电反馈，构成先导级及主级－二级位置电反馈。由于这两种改进型结构的先导式比例

方向流量阀在水轮机调速器中的应用极少，故不在此专门介绍了。

图3. 先导式比例方向流量阀

4）比例伺服阀

由于一般情况下比例阀存在着(3～5)%的静态滞环、(10～20)%的零位遮盖、较大的非线性等不足，因此只是大量应用于开环控制的场合，如果将其直接应用于调速器这样的闭环系统，有时控制性能难以满足要求。随着电子技术的飞速发展，比例阀的改进出现了质的飞跃，其中，比较有代表性的就是上世纪90年代初Bosch公司推出的比例伺服阀，这种阀在性能上已达到了伺服阀的各项指标，使得用比例伺服阀代替伺服阀变得可行。它与普通比例阀有所区别，图4为其结构示意图。

比例伺服阀液压部分也是滑阀式结构，内有一四通阀芯，可在精密加工并淬硬的阀套内滑动，具有很高的遮盖精度，采用矩形全周控制口。阀套被压入五腔阀体内，阀芯由集成感应式位置传感器的比例

电磁铁直接驱动，采用单电磁铁、单平衡弹簧结构。

其工作原理类似于普通方向比例阀，所不同的是比例伺服阀在断电时，在单平衡弹簧的作用下被推向第4工作位置(安全位)，而不是中间位置，第4工位只有两种机能可供选择，一种是4个油口都关断型，另一种机能是压力油口P关断、控制口A/B同时与回油T沟通；正常工作过程中的阀芯位置调整由单电磁铁控制，而不是由双电磁铁控制。

比例伺服阀具有以下主要特点：

(1)精度高（滞环、重复精度0.1%）、动态响应好（响应频宽不

小于10Hz，最大可达40～80Hz，阶跃信号调整时间不超

过10ms）;

(2)与伺服阀先导控制级弱信号（一般为数十至数百毫安）控制

不同，比例伺服阀为强信号（最大电流2.5A）控制、功率

大（最大功率25 VA以上）、阀芯操作力大，提高了工作可

靠性和耐油污能力；

(3)阀体采用五槽镶套结构，精确制造的硬质阀芯、阀套，保证

了零开口工作状态，其轴向配合精度0.002。硬质耐磨的工

作棱边，即使长期工作后，也无明显磨损，仍能保证陡峭的

压力增益特性和平直的流量增益特性，在断电时，能进入安

全的第4工位，避免断电时对系统构成的潜在危险。

由于比例伺服阀的诸多优良性能，比例伺服阀已在许多工业控制领域取代了伺服阀、比例阀，成为液压控制的一个发展方向之一。比

例伺服阀在水轮机调速器行业的应用开始于上世纪90年代中期，如今已得到广泛使用，并得到水电厂用户的普遍认可。

图4. 比例伺服阀

6.1.3 高速开关阀

高速开关阀诞生的历史并不长，但发展较快。国外于上世纪70年代末开始研制，80年代日本已有少量试制产品问世，随后在机床、成型机械、试验机、工程机械、汽车、冶金机械等工业控制中得到成功尝试；此后德国、美国、瑞典、加拿大等国也相继有产品问世。我国一些高校于80年代末也开始了高速开关阀的研究，并有少量样品用于生产实际。90年代末，国内已有单位尝试将高速开关阀用作水轮机调速器的电液转换元件，并得到成功的应用，如今它已在水轮机调速器领域取得一席之地，并成为一个新的分支。

用高速开关阀控制流体属于脉冲式流体控制，只有开/关两个状态，它是计算机控制液压系统的理想方案之一，作为计算机与液压系统的桥梁，它可直接与计算机接口而无需D/A转换，从而使流体控制数字化，与伺服阀和比例阀相比，它具有结构简单、抗污能力强、重复性好、工作稳定可靠、能耗小等优点，因而在流体控制中独树一

帜。利用这种阀的微小流体脉冲就能控制流体的流量与压力，从而控制随动主阀或接力器的速度、位置、力等参量。

作为理想的高速开关阀是以低能耗、高速度(小于10-3s)控制压力流体为首要条件，但在控制流量/压力与电耗方面要缩短切换时间则依然是有限的，目前一般大约为1～5ms。由于这种阀是通过计算机软件来决定流体的控制性能，所以软件的开发对系统集成者来说也是十分重要的事情。

高速开关阀有二位二通、二位三通等形式。使电信号变为机械操纵力的方法可采用圆筒形线圈、可动线圈、电致伸缩元件等。此外，为使阀的泄漏达到最低限度，常采用球阀、锥阀结构，用硬资材料来制造阀芯、阀体等零件。

现就某些结构形式的高速开关阀作一大体介绍：

⑴盘式电磁铁－锥阀组合的高速开关阀

如图5所示，通电时盘式衔铁1左移，带动阀芯3开启阀口，压力油P通控制口A、T与A截止；断电时弹簧2压衔铁向右复位，阀口关闭，P与A截止、回油T与A口沟通。这种阀电磁作用力很大，可达120N，而阀芯行程较短。

图5. 盘式电磁铁－锥阀组合的高速开关阀(二位三通)

⑵螺管电磁铁－锥阀式高速开关阀

如图6所示，线圈4通电时，衔铁2右移，使与其联接的锥阀芯1开启，压力油P通控制口C。为防止开启时阀芯因稳态液动力而关闭，并考虑到减小电磁驱动力，该阀通过射流对铁芯的作用来补偿液动力。断电时，弹簧3使锥阀关闭，P与C截止。阀套5上有一阻尼

孔6，用以补偿液动力。

图6. 螺管电磁铁－锥阀式高速开关阀(二位二通)

⑶螺管电磁铁－滑阀式高速开关阀

如图7所示，线圈通电时衔铁3左移，通过推杆使阀芯左移，压

力油P通控制口A。断电时，弹簧1使阀芯复位，A通回油T。

滑阀式高速开关阀容易获得液压力平衡和液动力补偿，可用在高压大流量下工作，可以多位多通，但这会加长工作行程，影响快速性，加工精度要求较高，而密封性较差，因泄漏会影响控制精度。

图7. 螺管电磁铁－滑阀式高速开关阀(二位三通)

⑷螺管电磁铁－提动阀式高速开关阀

如图8所示，通电时衔铁1下移，经推杆2使提动阀芯3向下，打开阀口，P通C。断电时弹簧5向上推动阀芯，关闭阀口。

图8. 螺管电磁铁－提动式高速开关阀(二位二通)

⑸螺管电磁铁－球阀组合式高速开关阀

如图9所示，该阀液压部分为2级，均为二位三通。当电磁铁通电时，衔铁1向上运动，使先导阀2的负载腔与压力油沟通，回油口关闭。先导阀的负载腔即是主阀3的左端。因此，此时主阀左端与压力油相通，推动主阀(球阀)向右移动。于是主阀负载腔A与供油P沟通，回油T与A截止。若电磁铁断电，则压力油驱动先导阀和主阀，使之负载腔与供油切断，而与回油口T沟通。

图9. 螺管电磁铁－球阀组合式高速开关阀(二位三通)

⑹压电陶瓷式高速开关阀

压电陶瓷是一种电致伸缩材料，多片压电晶体叠合，通电时会产生变形，其响应时间可以做到0.5～1ms。当选择合适的控制信号频率时，阀的通断所引起的流量/压力波动经主阀或系统执行器衰减，不至于影响系统的输出。主要缺点是电气控制的功率消耗较大.

张建民执笔

伺服阀工作原理

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。

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。

(推荐)常用液压阀的类型

1.常用液压阀一方向阀、压力阀、流量阀的类型【答】 (1)方向阀方向阀的作用概括地说就是控制液压系统中液流方向的,但对不同类型的阀其具体作用有所差别。方向阀的种类很多,常用方向阀按结构分类如下:单向阀：l普通单向阀 2 液控单向阀普通单向阀换向阀：1 转阀式换向阀液控单向阀 2 滑阀式换向阀：手动式换向阀、机动式换向阀、电动式换向阀、液动式换向阀、电液动换向阀。

手动式换向阀电液动换向阀（2）压力控制阀溢流阀：直动式、先导式溢流阀

直动式溢流阀先导式溢流阀减压阀：直动式、先导式减压阀顺序阀：直动式、先导式顺序阀压力继电器（3）流量控制阀节流阀调速阀 …………. 2.换向阀的控制方式,换向阀的通和位

【答】换向阀的控制方式有手动式、机动式、电动式、液动式、电液动式五种。换向阀的通是指阀体上的通油口数,有几个通泊口就叫几通阀。换向阀的位是指换向阀阀芯与阀体的相互位置变化时,所能得到的通泊口连接形式的数目,有几种连接形式就叫做几位阀。如一换向阀有4个通油口,3种连接形式,且是电动的,则该阀全称为三位四通电磁(电动)换向阀。 3.选用换向调时应考虑哪些问题及应如何考虑【答】选择换向阀时应根据系统的动作循环和性能要求,结合不同元件的具体特点,适用场合来选取。①根据系统的性能要求,选择滑阀的中位机能及位数和通数。②考虑换向阀的操纵要求。如人工操纵的用手动式、脚踏式；自动操纵的用机动式、电动式、液动式、电液动式；远距离操纵的用电动式、电液式；要求操纵平稳的用机动式或主阀芯移动速度可调的电液式；可靠性要求较高的用机动式。③根据通过该阀的最大流量和最高工作压力来选取(查表)。最大工作压力和流量一般应在所选定阀的范围之内,最高流量不得超过所选阀额定流量的120%,否则压力损失过大,引起发热和噪声。若没有合适的,压力和流量大一些也可用,只是经济性差一些。④除注意最高工作压力外,还要注意最小控制压力是否满足要求(对于液动阀和电液动换向阀)。⑤选择元件的联接方式一一管式(螺纹联接)、板式和法兰式,要根据流量、压力及元件安装机构的形式来确定。⑥流量超过63L/min时,不能选用电磁阀,否则电磁力太小,推不动阀芯。此时可选用其他控制形式的换向阀,如液动、电液动换向阀。 4.直动式溢流阀与先导式溢流阀的流量一压力特性曲线,曲线的比较分析【答】溢流阀的特性曲线溢流阀的开启压力o当阀入口压力小于PK1时,阀处于关闭状态,其过流量为零；当阀入口压力大于k1时,阀开启、溢流,直动式溢流阀便处于工作状态(溢流的同时定压)。图中pb是先导式溢流阀的导阀开启压力,曲线上的拐点m所对应的压力pm是其主阀的开启压力。当压力小于民。时, 导阀关闭,阀的流量为零；当压力大于pb(小于此 2)时,导阀开启,此时通过阀的流量只是先导阀的泄漏量,故很小,曲线上pbm段即为导阀的工作段；当阀入口压力大于此2时,主阀打开,开始溢流,先导式溢流阀便进入工作状态。在工作状态下,元论是直动式还是先导式溢流阀,其溢流量都是随人口压力增加而增加,当压力增加到丸z时,阀芯上升到最高位置,阀口最大,通过溢流阀的流量也最大一为其额定流量毡,这时入

液压伺服阀结构及工作原理

液压伺服阀结构及工作原理一、滑阀式伺服阀：采用动圈式力马达，结构简单，功率放大系数较大，滞环小和工作行程大；固定节流口尺寸大，不易被污物堵塞；主滑阀两端控制油压作用面积大，从而加大了驱动力，使滑阀不易卡死，工作可靠。喷嘴挡板式伺服阀：该伺服阀，由于力反馈的存在，使得力矩马达在其零点附近工作，即衔铁偏转角θ很小，故线性度好。此外，改变反馈弹簧杆11的刚度，就能在相同输入电流时改变滑阀的位移。该伺服阀结构紧凑，外形尺寸小，响应快。但喷嘴挡板的工作间隙较小，对油液的清洁度要求较高。射流管式伺服阀：对油液的清洁度要求较低。缺点是零位泄漏量大；受油液粘度变化影响显著，低温特性差；力矩马达带动射流管，负载惯量大，响应速度低于喷嘴挡板阀。滑阀式伺服阀由永磁动圈式力马达、一对固定节流孔、预开口双边滑阀式前置液压放大器和三通滑阀式功率级组成。前置控制滑阀的两个预开口节流控制边与两个固定节流孔组成一个液压桥路。滑阀副的阀心（控制阀芯）直接与力马达的动圈骨架相连，（控制阀芯）在阀套内滑动。前置级的阀套又是功率级滑阀放大器的阀心。输入控制电流使力马达动圈产生的电磁力与对中弹簧的弹簧力相平衡，使动圈和前置级（控制级）阀心（控制阀芯）移动，其位移量与动圈电流成正比。前置级阀心（控制阀芯）若向右移动，则滑阀右腔控制口·面积增大，右腔控制压力降低；左侧控制口·面积减小，左腔控制压力升高。该压力差作用在功率级滑阀阀心（即前置级的阀套）的两端上，使功率级滑阀阀心（主滑阀）向右移动，也就是前置级滑阀的阀套（主滑阀）向右移动，逐渐减小右侧控制孔的面积，直至停留在某一位置。在此位置上，前置级滑阀副的两个可变节流控制孔的面积相等，功率级滑阀阀心（主滑阀）两端的压力相等。这种直接反馈的作用，使功率级滑阀阀心跟随前置级滑阀阀心运动，功率级滑阀阀心的位移与动圈输入电流大小成正比。二、喷嘴挡板式伺服阀图中上半部为衔铁式力马达，下半部为喷嘴挡板式和滑阀式液压放大器。衔铁与挡板和弹簧杆连接在一起，由固定在阀体上的弹簧管支承。弹簧杆下端为一球头，嵌放在滑阀的凹槽内，永久磁铁和导磁体形成一个固定磁场。当线圈中没有电流通过时，衔铁和导磁体间的四个气隙中的磁通相等，且方向相同，衔铁与挡板都处于中间位置，因此滑阀没有油输出。当有控制电流流入线圈时，一组对角方向的气隙中的磁通增加，另一组对角方向的气隙中的磁通减小，于是衔铁在磁力作用下克服弹簧管的弹性反作用力

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。

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

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

各种液压阀在液压系统中的作用

1.液压阀——方向控制阀按用途分为单向阀和换向阀。单向阀：只允许流体在管道中单向接通，反向即切断。换向阀：改变不同管路间的通﹑断关系﹑根据阀芯在阀体中的工作位置数分两位﹑三位等;根据所控制的通道数分两通﹑三通﹑四通﹑五通等;根据阀芯驱动方式分手动﹑机动﹑电动﹑液动等。图2为三位四通换向阀的工作原理。P 为供油口，O 为回油口，A ﹑B 是通向执行元件的输出口。当阀芯处於中位时，全部油口切断，执行元件不动;当阀芯移到右位时，P 与A 通，B 与O 通;当阀芯移到左位时，P 与B 通，A 与O 通。这样，执行元件就能作正﹑反向运动。 60年代后期，在上述几种液压控制阀的基础上又研制出电液比例控制阀。它的输出量(压力﹑流量)能随输入的电信号连续变化。电液比例控制阀按作用不同，相应地分为电液比例压力控制阀﹑电液比例流量控制阀和电液比例方向控制阀等。 2.液压阀——流量控制阀利用调节阀芯和阀体间的节流口面积和它所产生的局部阻力对流量进行调节，从而控制执行元件的运动速度。流量控制阀按用途分为5种。 (1)节流阀：在调定节流口面积后，能使载荷压力变化不大和运动均匀性要求不高的执行元件的运动速度基本上保持稳定。(2)调速阀：在载荷压力变化时能保持节流阀的进出口压差为定值。这样，在节流口面积调定以后，不论载荷压力如何变化，调速阀都能保持通过节流阀的流量不变，

从而使执行元件的运动速度稳定。(3)分流阀：不论载荷大小，能使同一油源的两个执行元件得到相等流量的为等量分流阀或同步阀;得到按比例分配流量的为比例分流阀。(4)集流阀：作用与分流阀相反，使流入集流阀的流量按比例分配。(5)分流集流阀：兼具分流阀和集流阀两种功能 3.液压阀——压力控制阀按用途分为溢流阀﹑减压阀和顺序阀。(1)溢流阀：能控制液压系统在达到调定压力时保持恒定状态。用於过载保护的溢流阀称为安全阀。当系统发生故障，压力升高到可能造成破坏的限定值时，阀口会打开而溢流，以保证系统的安全。(2)减压阀：能控制分支回路得到比主回路油压低的稳定压力。减压阀按它所控制的压力功能不同，又可分为定值减压阀(输出压力为恒定值)﹑定差减压阀(输入与输出压力差为定值)和定比减压阀(输入与输出压力间保持一定的比例)。(3)顺序阀：能使一个执行元件(如液压缸﹑液压马达等)动作以后，再按顺序使其他执行元件动作。油泵产生的压力先推动液压缸1运动，同时通过顺序阀的进油口作用在面积A 上，当液压缸1运动完全成后，压力升高，作用在面积A 的向上推力大於弹簧的调定值后，阀芯上升使进油口与出油口相通，使液压缸2运动。 4.液压阀的作用和简介用于降低并稳定系统中某一支路的油液压力，常用于夹紧、控制、润滑等油路。有直动型、先导型、叠加型之分。

伺服阀的工作原理及运行维护

穆格伺服阀的工作原理及运行维护穆格电液伺服阀是电液转换元件，它能把微小的电气信号转换成大功率的液压输出。其性能的优劣对电液调节系统的影响很大，因此，它是电液调节系统的核心和关键。为了能够正确使用电液调节系统，必须了解电液伺服阀的工作原理。 1、电液伺服阀的分类 1）按液压放大级数可分为单级电液伺服阀，两级电液伺服阀，三级电液伺服阀。 2）按液压前置级的结构形式，可分为单喷嘴挡板式，双喷嘴挡板式，滑阀式，射流管式和偏转板射流式。 3）按反馈形式可分为位置反馈式，负载压力反馈式，负载流量反馈式，电反馈式。 4）按电机械转换装置可分为动铁式和动圈式。 5）按输出量形式分为流量伺服阀和压力控制伺服阀。 2、穆格电液伺服阀结构及工作原理（以双喷嘴挡板为例）双喷嘴挡板式力反馈二级电液伺服阀由电磁和液压两部分组成。电磁部分是永磁式力矩马达，由永久磁铁，导磁体，衔铁，控制线圈和弹簧管组成。液压部分是结构对称的二级液压放大器，前置级是双喷嘴挡板阀，功率级是四通滑阀。画法通过反馈杆与衔铁挡板组件相连。力矩马达把输入的电信号（电流）转换为力矩输出。无信号时，衔铁有弹簧管支撑在上下导磁体的中间位置，永久磁铁在四个气隙中产生的极化磁通是相同的力矩马达无力矩输出。此时，挡板处于两个喷嘴的中间位置，喷嘴两侧的压力相等，滑阀处于中间位置，阀无液压输出；若有信号时控制线圈产生磁通，其大小和方向由信号电流决定，磁铁两极所受的力不一样，于是，在磁铁上产生磁转矩（如逆时针），使衔铁绕弹簧管中心逆时针方向偏转，使挡板向右偏移，喷嘴挡板的右侧间隙减小而左侧间隙增大，则右侧压力大于左侧压力，从而推动滑阀左移。同时，使反馈杆产生弹性形变，对衔铁挡板组件产生一个顺时针方向的反转矩。当作用在衔铁挡板组件上的电磁转矩、弹簧管反转矩反馈杆反转矩等诸力矩达到平衡时，滑阀停止移动，取得一个平衡位置，并有相应的流量输出。滑阀位移，挡板位移，力矩马达输出力矩都与输出的电信号（电流）成比例变化。 3、穆格电液伺服阀的常见故障 1）力矩马达部分 a.线圈断线：引起阀不动，无电流。 b.衔铁卡住或受到限位：原因是工作气隙内有杂物，引起阀门不动作。 c.球头磨损或脱落：原因是磨损，引起伺服阀性能下降，不稳定，频繁调整。 d.紧固件松动：原因是振动，固定螺丝松动等，引起零偏增大。 e.弹簧管疲劳：原因是疲劳，引起系统迅速失效，伺服阀逐渐产生振动，系统震荡，严重的管路也振动。 f.反馈杆弯曲：疲劳或人为损坏，引起阀不能正常工作，零偏大，控制电流可能到最大。 2）喷嘴挡板部分 a.喷嘴或节流孔局部或全部堵塞：原因是油液污染。引起频响下降，分辨降率低，严重的引起系统不稳定。

常用液压元件简介解读

常用液压元件简介一、方向控制阀靠阀口的接通或断开来控制液流方向的元件称为方向阀，它主要有单向阀和换向阀两大类。 (一)、单向控制阀和液控单向阀 l、单向阀是只准液流正向自由导通，而反向截止的阀。图2是力士乐公司的单向阀结构，阀体内装弹簧在常态时支持阀芯处于关闭位置，当有液流流过时，阀芯开启，其行程受挡铁限制。图3是其符号。对这种符号要很好地记住和理解，它不表示结构，只表示职能，这对于表示和了解液压系统是非常方便的。单向阀在液压系统中的应用是相当多的，一般在油泵出口处要加设一个单向阀，其作用是防止停泵时，压力油倒流，在维修泵时，防止管路中的油跑出。此外利用其反向截止作用，当两条油路需要隔离时，以防止干扰，就需要在两个油路之间设一单向阀。阀的开启压力由弹簧力和阀芯有效面积决定。开启压力一般为0.5-4-4巴。开启压力较小的阀可作为单向节流阀的闭锁元件。与回油滤油器相并连的单向阀，开启压力较大，一般为4巴。目的在于当滤油器阻塞时，单向阀作为旁通阀使用。 2、液控单向阀液控单向阀具有单向阀的功能，即液流可以正向导通，反向截止，同时在必要时又可将其逆止作用解除，使液流可以反向通过，这样就给液压系统带来很多方便。图4是力士乐公司的SV型液控单向阀的结构和符号。这种阀无泄漏油口。由A口至B口油液始终可以流动。反方向上则导阀(2)和主阀(3)被弹簧(4)和系统压力压在阀座上。若X口供给压力油则控制活塞(5)被推向右。这时首先打开导阀(2)，然后打开主阀(3)。于是油液先通过导阀，然后通过主阀。为了保证用控制活塞(5)能可靠地操纵阀芯动作，需要一定的最低控制压力。

图5是SL型液压控单向阀的结构和符号。这种阀在原理上，与SV型有相同的功能。不同之处在于增加了泄漏油口Y，这就可使控制活塞(5)的环形面积与A口隔离。A口来的油压只作用在控制活塞(5)的面积M上，从而有效地降低此条件下所需的控制压力。液控单向阀具有良好的单向密封性能，常用于执行元件需要长时间保压，锁紧的情况下，也可用于防止油缸停止时下滑以及速度换接等回路中。图6是SV型液控单向阀应用示例。此图说明，SV型液控单向阀在反向开启时，A口必须是无压力的，如在A口有压力，此压力作用在控制活塞的环形面积上，将对X口的控制压力起反作用，使阀芯打不开。

各种液压控制阀图型符号和功用

各种液压控制阀图型符号和功用一、方向控制阀：名称功用职能符号说明单向阀允许液流单向通过，反向被截止。液控单向阀既有单向止回作用又能使阀在控制油的控制下实现阀的反向开启。双向液压锁当两条进口油路无油压，两条出口油路被锁闭。当一条进口油路有油压，另一条油路双向导通。换向阀用于将两个或两个以上的油口接通或切断改变液流方向。人力控制按扭式拉钮式按—拉式手柄式踏板式双向踏板式一般符号机械控制顶杆式可变行程式弹簧式滚轮式电气控制单作用电磁式双作用电磁式比例电磁式比例双电磁式例：三位四通Y型弹簧复位双作用电磁阀压力控制加压或卸压控制差动控制例子：三位四通O型弹簧复位液动阀先导控制加压控制液动式（外控）二级（内控内泄）电液式（外控）例子：三位四通O型外控电液阀卸压控制液动式（内泄控制）（外泄控制）电液式（外控外泄）反馈控制一般符号梭阀有两个进口和一个公共出口，在进口压力的作用下，出口自动地与其中一个进口接通的阀。或门型与门型

二、压力控制阀：名称功用职能符号说明溢流阀控制阀的进口压力的压力阀。直动型溢流阀先导型溢流阀先导型电磁溢流阀卸荷溢流阀一般符号减压阀使流经阀的油液节流降压，以便从系统中分出油压较低的支路。直动型减压阀先导型减压阀定比减压阀定差减压阀一般符号顺序阀用油压信号控制油路接通或隔断的阀，常用来自动控制油缸或油马达的动作顺序。直动型直控顺序阀直动型外控顺序阀先导型顺序阀单向顺序阀（平衡阀）一般符号卸荷阀使油泵或油路卸荷（卸压），减小功率消耗。顺序阀和先导型溢流阀都可以作为卸荷阀使用。名称功用职能符号说明节流阀靠改变阀的开度来改变通流面积，从而控制流量，借以控制执行机构的运动速度。不可调节流阀可调节流阀单向节流阀油压差、油温、油的状况、节流口堵塞影响流量的稳定性。调速阀（普通型调速阀）提供稳定的流量使执行元件运动速度稳定。普通型调速阀温度补偿型调速阀轻载时功率损耗比溢流节流阀大，油液发热程度较大。溢流节流阀提供稳定的流量使执行元件运动速度稳定。流量稳定性不如普通型调速阀。三位四通换向阀中位机能（中位时油路沟通型式）注：MP型和OP型称为特殊机能换向阀。

液压阀的种类

液压阀的种类The final revision was on November 23, 2020

液压阀的种类（所有的）溢流阀﹑减压阀、顺序阀、节流阀、集流阀、分流阀、调速阀、单向阀、换向阀、电磁阀、反向控制阀压力控制阀：溢流阀﹑减压阀和顺序阀流量控制阀：节流阀，集流阀，分流阀，调速阀方向控制阀：单向阀和换向阀压力控制阀按用途分为溢流阀﹑减压阀和顺序阀。 (1)溢流阀：能控制液压系统在达到调定压力时保持恆定状态。用於过载保护的溢流阀称为安全阀。当系统发生故障，压力昇高到可能造成破坏的限定值时，阀口会打开而溢流，以保证系统的安全。 (2)减压阀：能控制分支迴路得到比主迴路油压低的稳定压力。减压阀按它所控制的压力功能不同，又可分为定值减压阀(输出压力为恆定值)﹑定差减压阀(输入与输出压力差为定值)和定比减压阀(输入与输出压力间保持一定的比例)。 (3)顺序阀：能使一个执行元件(如液压缸﹑液压马达等)动作以后，再按顺序使其他执行元件动作。油泵產生的压力先推动液压缸1运动，同时通过顺序阀的进油口作用在面积A 上，当液压缸1运动完全成后，压力昇高，作用在面积A 的向上推力大於弹簧的调定值后，阀芯上昇使进油口与出油口相通，使液压缸2运动。流量控制阀利用调节阀芯和阀体间的节流口面积和它所產生的局部阻力对流量进行调节，从而控制执行元件的运动速度。流量控制阀按用途分为 5种。 (1)节流阀：在调定节流口面积后，能使载荷压力变化不大和运动均匀性要求不高的执行元件的运动速度基本上保持稳定。

(2)调速阀：在载荷压力变化时能保持节流阀的进出口压差为定值。这样，在节流口面积调定以后，不论载荷压力如何变化，调速阀都能保持通过节流阀的流量不变，从而使执行元件的运动速度稳定。 (3)分流阀：不论载荷大小，能使同一油源的两个执行元件得到相等流量的为等量分流阀或同步阀；得到按比例分配流量的为比例分流阀。 (4)集流阀：作用与分流阀相反，使流入集流阀的流量按比例分配。 (5)分流集流阀：兼具分流阀和集流阀两种功能。方向控制阀按用途分为单向阀和换向阀。单向阀：只允许流体在管道中单向接通，反向即切断。换向阀：改变不同管路间的通﹑断关系﹑根据阀芯在阀体中的工作位置数分两位﹑三位等；根据所控制的通道数分两通﹑三通﹑四通﹑五通等；根据阀芯驱动方式分手动﹑机动﹑电动﹑液动等。当阀芯处於中位时，全部油口切断，执行元件不动；当阀芯移到右位时，P 与A 通，B 与O 通；当阀芯移到左位时，P 与B 通，A 与O 通。这样，执行元件就能作正﹑反向运动。换向阀换向阀的作用是利用阀芯位置的改变，改变阀体上各油口的连通或断开状态，从而控制油路连通、断开或改变方向。生产销售换向阀的知名厂商有：Parker美国派克，DENISON美国丹尼逊，HAWE德国哈威，TOYOOKI日本丰兴，VICKERS美国威格士等。电磁换向阀（1）结构原理1）WE型电磁换向阀图43、图44、图45和图46分别是不同通径的WE型电磁换向阀的结构原理图。电磁换向阀的基本工作原理是相同的，通过电磁铁控制滑阀阀芯的不同位置，以改变形油液的流动方向。当电磁铁断电时，滑阀由弹簧保持在中间位置或初始位置（脉冲式阀除外）。若推动故障检查按钮可使滑阀阀芯移动。

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

伺服阀的动作原理

电液伺服阀的工作原理 ?电液伺服阀由力矩马达和液压放大器组成。力矩马达工作原理磁铁把导磁体磁化成N、S极，形成磁场。衔铁和挡板固连由弹簧支撑位于导磁体的中间。挡板下端球头嵌放在滑阀中间凹槽内；线圈无电流时，力矩马达无力矩输出，挡板处于两喷嘴中间；当输入电流通过线圈使衔铁3左端被磁化为N极，右端为S极，衔铁逆时针偏转。弹簧管弯曲产生反力矩，使衔铁转过θ角。电流越大θ角就越大，力矩马达把输入电信号转换为力矩信号输出。前置放大级工作原理压力油经滤油器和节流孔流到滑阀左、右两端油腔和两喷嘴腔，由喷嘴喷出，经阀9中部流回油箱力矩马达无输出信号时，挡板不动，滑阀两端压力相等。当力矩马达有信号输出时，挡板偏转，两喷嘴与挡板之间的间隙不等，致使滑阀两端压力不等，推动阀芯移动。功率放大级工作原理当前置放大级有压差信号使滑阀阀芯移动时，主油路被接通。滑阀位移后的开度正比于力矩马达的输入电流，即阀的输出流量和输入电流成正比；当输入电流反向时，输出流量也反向。滑阀移动的同时，挡板下端的小球亦随同移动，使挡板弹簧片产生弹性反力，阻止滑阀继续移动；挡板变形又使它在两喷嘴间的位移量减小，实现了反馈。当滑阀上的液压作用力和挡板弹性反力平衡时，滑阀便保持在这一开度上不再移动。电液伺服阀的分类 ? 1 按液压放大级数可分为单级电液伺服阀，两级电液伺服阀，三级电液伺服阀。 2 按液压前置级的结构形式，可分为单喷嘴挡板式，双喷嘴挡板式，滑阀式，射流管式和偏转板射流式。 3 按反馈形式可分为位置反馈式，负载压力反馈式，负载流量反馈式，电反馈式等。 4 按电机械转换装置可分为动铁式和动圈式。 5 按输出量形式可分为流量伺服阀和压力控制伺服阀。电液伺服阀运转不良引起的故障 ? 1 油动机拒动在机组启动前做阀门传动试验时，有时出现个别油动机不动的现象，在排除控制信号故障的前提下，造成上述现象的主要原因是电液伺服阀卡涩。尽管在机组启动前已进行油循环且油质化验也合格，但由于系统中的各个死角的位置不可能完全循环冲洗，所以一些颗粒可能在伺服阀动作过程中卡涩伺服阀。 2 汽门突然失控

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

液压阀的种类

液压阀的种类 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】