电液伺服阀简介

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：有的电液伺服阀还有内部状态参数的反馈。以下以流量伺服阀为例，讨论电液伺服阀的结构、工作原理和特性分析。

1.电液伺服阀的组成

电液伺服阀的类型和结构形式虽然很多，但都由电气-机械转换器、液压放大器和反馈装置三大部分组成。

（1）电气-机械转换器电气-机械转换器包含了电流-力转换和力-位移转换两个功能。典型的电气-机械转换器是力矩马达，它能将输入电流转换成与电流成正比的输出力矩，用于驱动液压前置放大器，力矩再经弹性元件转换成位移或角位移，使前置放大器定位、回零。

（2）液压放大器受结构尺寸限制，电气-机械转换器的输出力或力矩较小。通常，力马达的输入电流为150～300mA，输出力为3～5N，力矩马达的输入电流为10～30mA，输出力矩为0.02～0.06N·m。

由于小型的电气-机械转换器难以直接驱动大功率的液压放大器，因此伺服阀一般为两级液压放大，即由转换器驱动液压前置放大器，再由前置放大器驱动液压功率放大器。

常用的液压前置放大器为滑阀、喷嘴-挡板阀和射流管阀三种，而液压功率放大无一例外地采用滑阀。

（3）反馈装置就像阀控缸具有积分特性一样，液压前置放大器控制功率滑阀，以滑阀的位移为输出时，也具有积分特性，因此只要存在微小的输入信号，功率滑阀的位移将不断增加，无法定位。为了解决功率滑阀的定位问题，并获得所需的伺服阀压力-流量特性，前置放大器与功率滑阀之间务必建立某种负反馈。负反馈可以通过前置放大器与功率滑阀的级间联系构成直接反馈，也可通过附加的反馈装置来实现。

2.电液伺服阀的输出特性与反馈方式

不同的应用场合要求电液伺服阀具有不同的输出特性。例如，位置和速度控制一般采用流量型伺服阀；力矩或压力控制可以采用流量型伺服阀，也可采用压力型伺服阀；惯性较小、外负载力矩很大且要求速度、刚度很大的场合，则拟采用负载流量反馈式伺服阀。

不同的输出特性是靠不同的反馈方式来实现的。根据控制理论，要控制哪个物理量，务必检测那个量并构成负反馈，因此流量型阀务必采用位置反馈，压力型伺服阀务必采用负载压力反馈，负载流量型务必采用负载流量反馈，P-q阀必定是在位置反馈的基础上再引入负载压力反馈。

3.电液伺服阀的输入信号

电液伺服阀用伺服放大器进行控制。伺服放大器的输入电压信号来自电位器、信号发生器、同步机组和计算机的D/A数模转换器等输出的电压信号，其输出的电流与输入电压信号成正比。伺服放大器是具有深度电流负反馈的电子放大器，主要包括比较元件（即加法器或误差检测器）、电压放大元件和功率放大元件三部分。电液伺服阀在系统中一般不用作开环控制，系统的输出参数必须进行反馈，形成闭环控制，因而其比较元件至少要有控制和反馈两个输入端。有的电液伺服阀还有内部状态参数的反馈。

以下以流量伺服阀为例，讨论电液伺服阀的结构、工作原理和特性分析。

电液伺服阀简介

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