电液伺服阀介绍
电液伺服阀工作原理_电液伺服阀技术参数
电液伺服阀工作原理_电液伺服阀技术参数嘿，朋友们！今天咱们来唠唠电液伺服阀这个超酷的玩意儿。
你要是搞机械或者液压方面的工作，那肯定对它不陌生。
要是不太了解呢，也没关系，听我一一道来，保证你会觉得这东西特别有趣。
先来说说电液伺服阀的工作原理吧。
想象一下，电液伺服阀就像是一个超级智能的交通指挥官。
它有两个主要的输入信号，一个是电信号，就好比是交通指挥中心发来的指令；另一个是液压油，这就像是路上的车辆。
电信号一过来，就像指挥中心下达了特定的命令，比如说要让哪条路的车流量增大或者减小。
这个电信号作用在电液伺服阀内部的电磁部分。
这电磁部分就像是一个魔法棒，它能把电信号转化为机械运动。
你看啊，电磁力根据电信号的大小和方向，推动一个小阀芯或者挡板之类的部件。
这就好比魔法棒一挥，小木偶就开始动起来了。
这个小阀芯或者挡板的移动可不得了，它直接影响着液压油的流向和流量。
就像交通指挥官改变了路口的信号灯和道路的通行规则，液压油就得按照新的规则流动。
液压油通过电液伺服阀内部精心设计的通道，这些通道就像城市里规划好的道路一样，有进有出。
当阀芯或者挡板改变位置的时候，液压油通往不同的出口，从而驱动外部的液压执行机构，像液压缸或者液压马达。
这就像车辆根据新的交通规则到达不同的目的地，去完成各种各样的工作，比如举起一个很重的物体或者转动一个大轮子。
再说说电液伺服阀的技术参数，这可都是它的“身份证”信息呢。
其中一个重要的参数就是额定流量。
这额定流量就像一个人的饭量一样，告诉我们这个电液伺服阀在正常工作情况下能够允许通过多少液压油。
如果超过了这个额定流量，就好比一个人吃太多撑着了，电液伺服阀可能就会出问题，工作就不正常了。
还有一个参数叫响应频率。
这个怎么理解呢？就好比一个运动员的反应速度。
如果响应频率高，那就意味着电液伺服阀能够快速地根据电信号做出反应，就像一个反应超快的运动员，能迅速改变液压油的流动状态。
相反，如果响应频率低，那就像一个反应迟钝的人，在需要快速动作的时候就跟不上节奏了。
电液伺服阀论述
电液伺服阀论述1.概述电液伺服阀是电液伺服系统中的核心元件。
它既是电液转换元件，又是功率放大元件。
在系统中将输入的小功率电信号转换为大功率的液压能（压力与能量）输出，其性能对系统特性影响很大。
电液伺服阀在电厂中被广泛使用，伺服阀是电液伺服控制系统中的重要控制元件，在系统中起着电液转换和功率放大作用。
电液伺服阀的性能和可靠性将直接影响系统的性能和安全，是电液伺服控制系统中引人瞩目的关键元件。
20 世纪70 年代以来，国内开始了对电液伺服系统的研究和应用。
近年来，随着国内机械工业的高速发展，对于高精度金属成型装备的需求大大增加，大规格电液伺服系统在锻压机械、轧钢机械、折弯机中的应用越来越广泛。
而电液伺服阀的发展可以追溯到二战末期，1940 年前后，在飞机上最早出现了电液伺服控制系统。
电液伺服阀将输入的小功率电信号转换为大功率液压输出形式( 压力和流量) ，具有控制精度高和响应速度快的特点。
电液伺服阀结构精密，对油液介质要求高，价格昂贵。
典型结构有喷嘴挡板式和射流管式，喷嘴挡板式动态响应快，灵敏度高，但是零位泄漏量大，喷嘴易堵塞。
与喷嘴挡板式电液伺服阀相比，射流管式电液伺服阀抗污染能力强，但是响应速度略慢。
为使电液伺服系统能够可靠并廉价地应用到实际工业生产中，20 世纪60 年代末，出现了电液比例阀。
电液比例阀是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作，使阀芯产生位移，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。
后来又经过了一系列的发展，20 世纪末，伺服技术与比例技术相结合，伺服比例阀应运而生。
与电液伺服阀相比，电液比例阀抗污染能力强，成本低，但是其直线性和响应速度均不及电液伺服阀。
电液伺服阀和电液比例阀有其独有的特点和优势，但也因其自身结构特点的原因，有一些先天的劣势。
特别是当要求输出的液压功率较大，而电－机械转换元件输出功率较小，无法直接驱动功率级主阀时，需要增加液压先导级，无疑使阀的结构更加复杂，稳定性降低。
(2-2)电液伺服阀
伺服阀的选用方式
按精度要求选用
按用途选用
按控制形式选用
按控制形式选用
①
位置伺服系统
②
压力或力控制伺服系统
③
速度控制伺服系统
计算
根据负载参数或轨迹求出最大负载功率、力矩 或力 由最大负载计算负载压力及所需流量 计算供油压力 求伺服阀输出流量QL 计算阀压降Pv 根据QL和Pv选择伺服阀
对伺服放大器的要求：
具有深度电流负反馈的放大器
放大器要带有限流功能
输出调零电位器
有时还带有颤振信号发生电路
输出端不要有过大的旁路电容或泄漏电容
8、伺服阀选用
电液伺服阀是电气一液压伺服系统中关键的精密控 制元件，选用时主要考虑以下因素： 可靠性第一 满足工作条件 价格合理 工作液、油源 电气性能和放大器 安装结构、重量、外型尺寸
1) 一般认为一个简单的液压系统由油 箱（A）、电动机（B）、泵（C）、 溢流阀（D）、过滤器（E）、流量控 制阀（F）、方向控制阀（G）、和油 缸（H）组成。
H
G
2) 油缸的运动是由流量控 制阀（确定运动的速度） 和方向控制阀（油缸运动 的方向）控制。
F
E
D
C
B
A
当电磁阀得电时，油缸活塞将伸出和 回缩,其速度由流量控制阀确定，而电 磁阀不具有控制速度的能力。
双喷嘴挡板力反馈式电液流量伺服阀
直接反馈两级滑阀式电液流量伺服阀
射流管式两级电液伺服阀
弹簧对中式两级电液伺服阀
偏转射流板式两级电液伺服阀
伺服阀的分类及特点
伺服阀的分类及特点伺服阀（Servo Valve）是一种控制系统中常用的液压元件，主要用于精密液压传动系统中的流量和压力的精确控制。
它通过调节液压油的流量和压力，实现精确的位置、速度和力的控制，广泛应用于飞机、船舶、汽车、机床等领域。
伺服阀根据工作原理和结构特点的不同，可以分为两种主要类型：液动伺服阀和电液伺服阀。
液动伺服阀是一种传统的液压元件，主要由阀芯、阀座、油室、压力补偿以及电控元件等部分组成。
它的工作原理是通过调节阀芯与阀座之间的间隙，以控制液压油的流量和压力，从而实现相应的运动控制。
液动伺服阀具有以下特点：1. 高精度控制：液动伺服阀能够提供高精度的位置、速度和力的控制，其控制精度可以达到微米级，适用于对位置和速度要求较高的应用。
2. 快速响应：液动伺服阀具有快速的动态响应特性，能够实现高频率的控制，适用于对快速响应的系统要求。
3. 大功率输出：液动伺服阀具有较大的功率输出能力，能够承载较大的负载，适用于一些高功率的应用。
不过，液动伺服阀也存在一些局限性，如无法实现非线性控制和需要较为复杂的电控系统等。
与液动伺服阀相比，电液伺服阀是近年来液压技术发展的新型伺服阀。
电液伺服阀集成了传统液动伺服阀的液压元素和电控元素，并通过电磁比例机构实现对液压油流量的精确调节。
电液伺服阀具有以下特点：1. 高精度控制：电液伺服阀的控制精度高，可以实现微米级的位置和速度控制，适用于对精度要求较高的任务。
2. 简化结构：电液伺服阀将电控元件和液压元件集成在一起，结构相对简化，安装和维护较为方便。
3. 高性能：电液伺服阀具有良好的动态性能和稳定性能，在高速、高负载、高频率的运动控制中表现出色。
4. 非线性控制：相比液动伺服阀，电液伺服阀可以更加精确地实现非线性控制，适用于一些复杂的运动控制任务。
然而，电液伺服阀也存在一些缺点，如价格较高、电磁比例机构的灵敏度较低等。
总的来说，液动伺服阀适用于对功率输出和负载能力要求较高的应用，而电液伺服阀适用于对精度和动态性能要求较高的应用。
液压伺服控制(电液伺服阀)课件
图6.2用弹簧管支承衔铁的力矩马达 1——弹簧管，2——液压放大元件
15
在零位时，衔铁 正好处于四个气隙的 中间位置，弹簧管也 正好在正中零位。当 输 入 i 而 产 生 电 磁 力 矩后，电磁力矩使衔 铁偏转，弹簧管也受 力歪斜变形，作用在 衔铁上的电磁力矩与 弹簧管变形时的弹性 力矩平衡，也就是电 磁 力 矩 Td 通 过 弹 簧 管 弯曲变形而转化为衔 铁的角位移。
滑阀、单（双）喷嘴挡板阀、射流管阀、偏转板射流阀
滑阀： 优点：流量增益和压力增益高，对油液清洁度要求低 缺点：结构工艺复杂、阀芯受力大、阀分辨率低、滞环大、响应慢
喷嘴挡板阀：单喷嘴特性不好很少用，多为双喷嘴 优点：压力灵敏度高、线性好、零漂小、需输入功率小、动态响应 快 缺点：对油液清洁度要求高
射流管阀： 优点：抗污染能力强、压力效率和容积效率高，使功率级滑阀具有
图6.2用弹簧管支承衔铁的力矩马达 1——弹簧管，2——液压放大元件
16
由于力矩马达直接控制液压放大元件，所以在结构安装上，力矩马 达必须与液压放大元件紧连在一起而形成一个整体。
液压放大元件中充满着油液，因弹簧管与液压放大元件间有密封圈 隔开，与衔铁也是，紧密固接的，这样，液压放大元件中的油液就不会 渗漏到力矩马达中去。力矩马达不是浸泡在油液中的，故称干式。
“失效对中”能力 缺点：特性不易预测、动态响应慢、低温特性差
8
3、按反馈形式分：位置反馈、负载流量反馈、负载压力反馈
位置反馈、负载流量反馈流量控制伺服阀：输出流量与输入电流成正比 负载压力反馈压力控制伺服阀：输出压力与输入电流成正比
滑阀位置反馈的两级伺服阀：最常用。 根据功率级滑阀位移反馈到放大器的形式可分为：
3
反馈机构（或平衡机构）：使伺服阀的输出压力或流量与输入 电气控制信号成比例，使伺服阀本身 成为闭环系统
第2讲电液伺服阀工作原理与组成
• 在没有控制信号的情况下，力矩马达的衔铁处于平衡位置， 挡板停在两喷咀中间。高压油自油口流入，经油滤后分四路 流出。其中两路流经左、右固定节流孔，到阀芯左、右两端， 再经左、右喷嘴喷出，汇集在流溢腔内，然后经回油节流孔 从回油口流出。另外两路高压油分别流到阀套上被阀芯左、 右两凸肩盖住的窗口处，而不能流入负载油路(与作动筒相通 的油路)。
• 当有控制信号时，力矩马达衔铁带动挡板组件偏转一个角度， 致使阀芯偏离中间位置(如向右移动)。结果阀芯的右凸肩将窗 孔打开，使高压油与作动筒进油管路接通，阀芯的中间凸肩 左端将回油窗口打开，使之与作动筒的回油接通，这样，伺 服阀就可控制作动筒运动。
• 当控制信号改变极性，则伺服阀控制的负载油路的高压油路 和回油路对换，使作动筒运行改变方向。
（2）对力矩马达的要求
1）产生足够的力或行程，体积小、重量轻 2）动态性能好、响应速度快 3）直线性好、死区小、灵敏度高、磁滞小 4）特殊情况下，要求抗振、抗冲击、不受环境温度和压力影响
2.力矩马达工作原理
用弹簧管支承衔铁的力矩马达 1——弹簧管，2——液压放大元件
永磁动铁式力矩马达
在零位时，衔铁 正好处于四个气隙的 中间位置，弹簧管也 正好在正中零位。当 输 入 i 而 产 生 电 磁 力 矩后，电磁力矩使衔 铁偏转，弹簧管也受 力歪斜变形，作用在 衔铁上的电磁力矩与 弹簧管变形时的弹性 力矩平衡，也就是电 磁 力 矩 Td 通 过 弹 簧 管 弯曲变形而转化为衔 铁的角位移。
2.按第一级阀（放大器）的结构形式分：
滑阀、单（双）喷嘴挡板阀、射流管阀、偏转板射流阀
3.按反馈形式分：
位置反馈、负载流量反馈、负载压力反馈
四、力矩马达
电气-机械转换器 利用电磁原理工作
电液伺服阀知识讲解，电液伺服阀组成和工作原理
电液伺服阀知识讲解，电液伺服阀组成和工作原理第1章电液伺服阀概论电液伺服阀是电液伺服控制系统中的重要控制元件，在系统中起电液转换和功率放大作用。
具体地说，系统工作时它直接接收系统传递来的电信号，并把电信号转换成具有相应极性的、成比例的、能够控制电液伺服阀的负载流量或负载压力的信号，从而使系统输出较大的液压功率，用以驱动相应的执行机构。
电液伺服阀的性能和可靠性将直接影响系统的性能和可靠性，是电液伺服控制系统中引人注目的关键元件。
由于系统服务对象和使用环境各式各样，相应地为系统服务的电液伺服阀型号、结构、性能也多种多样。
它们有个性，也有共性。
本章将对常见电液伺服阀的结构原理、组成、分类及有关特点作简要介绍。
1.1电液伺服阀组成电液伺服阀本身是一个闭环控制系统，一般由下列部分组成：（1）电－机转换部分；（2）机－液转换和功率放大部分；（3）反馈部分；（4）电控器部分。
大部分伺服阀仅由前三部分组成，只有电反馈伺服阀才含有电控器部分。
1. 电－机转换部分电－机转换部分的工作原理是把输入电信号的电能通过特定设计的元件转换成机械运动的机械能，由此机械能进而驱动液压放大器的控制元件，使之转换成液压能。
将电能转换为机械能的元件，人们通常称为力矩马达（输出为转角）或力马达（输出为位移）。
力矩马达和力马达有动铁式和动圈式两种结构。
常用的典型结构示于图1.1中。
图1.1（a）为永磁桥式动铁式力矩马达。
它结构紧凑体积小，固有频率高；但是输出转角线性范围窄；适用于驱动喷嘴挡板液压放大器的挡板，射流管液压放大器的射流管或偏转射流管的偏转板。
图1.1（b）为高能永磁动铁式直线力马达。
它体积大，加工工艺性好；驱动力大、行程较大；固有频率较低，约≤300Hz，适用于直接驱动功率级滑阀。
图1.1（c）为永磁动圈式力马达，它又有内磁型和外磁型两种结构形式。
图1.1（d）为激磁动圈式力马达。
它们的共同特点是体积大、加工工艺性好；但是同样的体积下输出力小；机械支撑弹簧的刚度通常不是很大，在同样的惯性下，动圈组件固有频率低；为提高固有频率，可增加支撑刚度及激磁和控制线圈功率，但尺寸大，功耗大。
电液伺服阀的组成
电液伺服阀的组成
电液伺服阀是一种电动液压控制元件，由电磁铁、阀芯、阀体、弹簧等部件组成。
其主要作用是将电信号转换成液压信号，实现对液压执行机构的控制。
电磁铁是电液伺服阀的主要驱动部件，其内部通过电流产生磁场来控制阀芯的运动。
阀芯是电液伺服阀的核心部件，其运动决定了液压油流的通断和流量大小。
阀体则是阀芯的容器，通过不同的通道连接液压油路，实现不同的控制功能。
弹簧则是用来平衡阀芯和电磁铁之间的力量，维持阀芯的初始位置。
除了以上几个主要部件外，电液伺服阀还包括密封件、连杆、防护罩等辅助部件。
密封件用于防止液压油泄漏，确保电液伺服阀的正常运行；连杆用于连接电磁铁和阀芯，保证其运动的同步性；防护罩则是用来保护电磁铁和阀体，防止外界环境对其造成损坏。
总的来说，电液伺服阀是由多个部件组成的高精度控制元件，其质量和性能的稳定性对于液压系统的正常运行有着至关重要的作用。
- 1 -。
第2讲电液伺服阀工作原理与组成
第2讲电液伺服阀工作原理与组成
电液伺服阀是一种通过电磁力来控制液压流量的装置。
它由电磁铁、
阀芯、阀板、弹簧、导向阀等部件组成。
电液伺服阀的工作原理可以简单
描述如下：
当电流通过电磁铁时，产生的电磁力会使阀芯向下移动，同时压缩弹簧。
阀芯下移时，与阀板之间的间隙变大，液压油从进油口流入阀芯内部
并通过阀板上的小通道进入下游腔。
同时，在阀芯的上方形成了一个压力腔，进油口被关闭。
当需要控制液压流量时，通过控制电流的大小和方向来控制阀芯的移动。
通过改变间隙的大小，可以调整液压油流入下游腔的量，从而控制液
压流量的大小。
电液伺服阀的组成和功能如下：
1.电磁铁：产生电磁力，控制阀芯的移动。
2.阀芯：通过电磁铁的作用而移动，调节液压油的流量。
3.阀板：阀芯移动时与阀板之间的间隙改变，控制液压油的流动方向
和量。
4.弹簧：阀芯上方的弹簧通过压缩保持阀芯的位置稳定。
5.导向阀：控制液压油的流动方向和量，确保液压系统的正常工作。
电液伺服阀的工作原理和组成使其在许多液压系统中得到广泛应用。
它可以控制液压系统的速度、压力和位置，提高系统的响应速度和稳定性。
电液伺服阀通常用于工程机械、船舶、航空航天等领域，以满足复杂的运
动控制需求。
电液伺服阀
液压前置级：单（双）喷嘴挡板阀、滑阀、射流管阀、射 流元件 功率级：滑阀
5.1 电液伺服阀的组成与分类
二、电液伺服阀的分类
按液压放大级数分为： 单级伺服阀 此类阀结构简单、价格低廉，但由于力矩马 达或力马达输出力矩或力小、定位刚度低，使阀的输出流量 有限，对负裁动态变化敏感，阀的稳定性在很大程度上取决 于负载动态，容易产生不稳定状态。只适用于低压、小流量 和负载动态变化不大的场合。 两级伺服阀 此类阀克服了单级伺服阀缺点，是最常用的 型式。
第5章 电液伺服阀
主要内容
5.1 电液伺服阀的组成及分类
5.2 力矩马达
5.3 力反馈两级电液伺服阀
5.4 直接反馈两级滑阀式电液伺服阀 5.5 其它型式的电液伺服阀简介 5.6 电液伺服阀的特性及主要的性能指标
第5章 电液伺服阀
本章摘要
电液伺 服阀、电液比例阀和电液数字阀编统称为 电液控制阀。
是系统中电气控制部分与液压执行部分间的接口， 又是实现用小信号控制大功率的放大元件。 电液伺服阀既是电液转换元件，又是功率放大元 件。它能够将输入的微小电气信号（通常仅有几十 豪瓦）转换为大功率的液压信号(流量与压力)输出。
二、永磁力矩马达
1、力矩马达的工作原理
组成：永久磁铁、上导磁体、下 导磁体、衔铁、控制线圈、弹簧管 等组成。
二、永磁力矩马达
二、永磁力矩马达
二、永磁力矩马达
1、力矩马达的工作原理
左右永久磁铁使上下导磁体的气隙 中产生相同方向的极化磁场。没有输 入信号时，衔铁与上下导磁体之间的 四个工作气隙距离相等，衔铁受到的 电磁力相互抵消而使衔铁处于中间平 衡状态。 当输入电流时，产生相应的控制磁 场，它在上下气隙中的方向相反，因 此打破了原有的平衡，使衔铁产生与 控制电流大小和方向相对应的转矩， 并且使衔铁转动，直到力矩与负载力 矩和弹簧反力矩等相平衡。 但转角是很小的，可以看成是微小 的直线位移（通常小于0.2mm）。
第5章电液伺服阀
Kt 1 FL ( s) X v (s) kc (ra rc ) kc 2 2c s 1 Kt K d Eg ( s ) ( s )s 1 2 c c ra rc kc
五 力反馈两级电液伺服阀
一、工作原理
1）无控制电流时，衔铁由弹簧管支承在上、下导磁体的中间 位置，挡板也处于两个喷嘴的中间位置，滑阀阀芯在反馈 杆小球的约束下处于中位，阀无液压输出。 2）当有差动控制电流输入时．在衔铁上产生逆时针方向的电 磁力矩，使衔铁挡板组件绕弹簧转动中心顺时针方向偏 转，弹簧管和反馈杆产生变形，挡板偏离中位。这时， 喷嘴挡板阀右间隙减小而左间隙增大，引起滑阀左腔控制 压力增大，右腔控制压力减小，推动滑阀阀芯左移。同时 带动反馈杆端部小球左移，使反馈杆进一步变形。 当反馈杆和弹簧管变形产生的反力矩与电磁力矩相平衡时， 衔铁挡板组件便处于一个平衡位置。在反馈杆端部左移 进一步变形时，使挡板的偏移减小，趋于中位。这使左腔 控制压力又降低，右腔控制压力增高，当阀芯两端的液压 力与反馈杆变形对阀芯产生的反作用力以及滑芯的液动力 相平衡时，阀芯停止运动，其位移与控制电流成比例。 3）在负载压差—定时，阀的输出流量也与控制电流成比例。 所以这是一种流量控制伺服阀。
第5章 电液伺服阀
本章摘要
电液伺服阀既是电液转换元件，又是功率放大元件。 它能够将输入的微小电气信号转换为大功率的液压信号(流 量与压力)输出。根据输出液压信号的不问，电液伺服阀和 比例阀可分为电液流量控制伺服阀和比例阀和电液压力控 制伺服阀和比例阀两大类。 电液伺服阀控制精度高、响应速度快，是一种高性能 的电液控制元件，在液压伺服系统中得到了广泛的应用。
二、永磁力矩马达
1、力矩马达的工作原理
左右永久磁铁使上下导磁体的气隙 中产生相同方向的极化磁场。没有输 入信号时，衔铁与上下导磁体之间的 四个工作气隙距离相等，衔铁受到的 电磁力相互抵消而使衔铁处于中间平 衡状态。 当输入电流时，产生相应的控制磁 场，它在上下气隙中的方向相反，因 此打破了原有的平衡，使衔铁产生与 控制电流大小和方向相对应的转矩， 并且使衔铁转动，直到力矩与负载力 矩和弹簧反力矩等相平衡。 但转角是很小的，可以看成是微小 的直线位移（通常小于0.2mm）。
电液伺服阀
电液伺服阀1. 概述电液伺服阀是一种能够通过电信号来控制液压系统的装置。
它通过将电信号转换为液压信号，从而实现对液压系统的精确控制。
电液伺服阀的应用非常广泛，可以用于各种需要高精度控制的工业设备和机械。
2. 工作原理电液伺服阀的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1.接收控制信号：电液伺服阀首先接收来自控制系统的电信号，这个信号可以是模拟信号或者数字信号。
2.电信号转换：电液伺服阀将接收到的电信号转换为相应的液压信号。
这个转换过程通常通过电磁阀来实现。
电磁阀的电磁线圈在接收到电信号后产生磁场，磁场作用下使得阀芯移动，从而改变液压系统的通道。
3.控制液压系统：电液伺服阀控制液压系统中的液压流量或液压压力，从而实现对系统的准确控制。
液压信号可以进一步驱动执行器，如液压缸或液压马达。
4.反馈控制：电液伺服阀通常还具有反馈控制功能，通过接收来自液压系统的反馈信号，实时调整输出信号，从而使系统达到更精确的控制。
3. 电液伺服阀的特点•高精度控制：电液伺服阀能够通过电信号精确控制液压系统的运动状态，实现高精度的位置、速度和力控制。
•快速响应：电液伺服阀具有快速响应的特点，可以在毫秒级时间内对控制信号作出反应，并迅速调整液压系统的输出。
•广泛应用：电液伺服阀广泛应用于各种工业设备和机械，如数控机床、卷材设备、注塑机械等。
它们可以在自动化生产线上实现高效的控制。
•高可靠性：电液伺服阀采用先进的设计和制造技术，具有高可靠性和长寿命。
它们可以在恶劣的工作环境下长期稳定运行。
•易于维护：电液伺服阀的维护相对便捷，通常只需要定期检查和更换液压油即可。
4. 应用案例4.1 数控机床在数控机床中，电液伺服阀被广泛用于控制机床的进给系统。
通过精确控制液压油的流量和压力，电液伺服阀可以实现机床的高精度定位和快速运动。
4.2 注塑机械注塑机械中的电液伺服阀可以控制注塑机的活塞运动和压力。
通过精确控制活塞的位置和速度，电液伺服阀可以实现高精度的注塑过程，确保产品的质量。
电液伺服阀
三级电液伺服阀通常 是在一个通用型两级伺服 阀(称前量阀)下接一个滑 阀式液压放大器(第三级) 构成；
1.永久磁铁；2.导磁体；3. 衔铁转轴；4.档板；5.阀芯； 6.阀体；
14
7.固定节流口；8.控制线圈；9.喷嘴；10、11.内部通道
电液控制技术-电液伺服阀
常见电液伺服阀的典型结构和 工作原理
二、两级电液伺服阀
1、滑阀位置反馈两级伺服阀 4）机械反馈两级伺服阀
1.永久磁铁；2.导磁体；3.十字弹簧；4.控制杆；5.输出级阀芯； 6.输出级阀体；
常见电液伺服阀的典型结构和 工作原理
二、两级电液伺服阀
3、其它形式的两级电液伺服阀 1）射流管式力反馈两级伺服阀
1.力矩马达；2.柔性供油管； 3.射流管；4.射流接收器； 5.反馈弹簧；6. 阀芯；7.过滤器
18
电液控制技术-电液伺服阀
常见电液伺服阀的典型结构和 工作原理
二、两级电液伺服阀
3、其它形式的两级电液伺服阀 2）压力-流量伺服阀
1.永久磁铁；2.导磁体；3. 衔铁 转轴；4.档板；5.阀芯； 6.阀体； 7.固定节流口；8.控制线圈；9.
喷嘴；10、11.内部通道
13
电液控制技术-电液伺服阀
常见电液伺服阀的典型结构和 工作原理
二、两级电液伺服阀
1、滑阀位置反馈两级伺服阀 3）弹簧对中两级伺服阀
弹簧设计制作困难； 属于开环控制； 受外界条件影响大。
2
电液控制技术-电液伺服阀 电液伺服阀的基本组成和分类
一、电液伺服阀的基本组成
反馈机构有机械反馈、液压反馈和电反馈等多种方式， 反馈物理量包括位置反馈、压力反馈和流量反馈。
3
(a) 滑阀位置反馈 (b) 负载压力反馈 (c) 负载流量反馈
电液伺服阀
电液伺服阀
电液伺服阀的分类 电液伺服阀的种类很多，根据它的结构和机能可作如下分类： 1）按液压放大级数，可分为单级伺服阀、两级伺服阀和三级伺服阀，其 中两级伺服阀应用较广。 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、流量反馈和压力反馈。 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。 6）按输入信号形式可分为连续控制式和脉宽调制式。
电液伺服阀
• 零飘与零偏 伺服阀由于供油压力的变化和工作油温度的变化而引起的零位 （QL=pL=0的几何位置）变化称为零飘。零飘一般用使其恢复位所需加的 电流值与额定电流值之比来衡量。这一比值越小越好。另外，由于制造、 调整、装配的差别，控制线圈中不加电流时，滑阀不一定位于中位。有时 必须加一定的电流才能使其恢复中位（零位）。这一现象称为零偏。零偏 以使阀恢复零位所需加之电流值与额定电流值之比来衡量。 • 不灵敏度 由于不灵敏区的存在，伺服阀只有在输入信号电流达一定值时才会改变 状态。使伺服阀发生状态变化的最小电流与额定电流之比称为不灵敏度。 其值愈小愈好。
电液伺服阀
由于采用了力反馈，力矩马达基本上在零位 附近工作，只要求其输出电磁力矩与输入电流成 正比（不象位置反馈中要求力矩马达衔铁位移和 输入电流成正比），因此线性度易于达到。另外 滑阀的位移量在电磁力矩一定的情况下，决定于 反馈弹簧的刚度，滑阀位移量便于调节，这给设 计带来了方便。 采用了衔铁式力矩马达和喷嘴挡板使伺服阀 结构极为紧凑，并且动特性好。但这种伺服阀工 艺要求高，造价高，对于油的过滤精度的要求也 较高。所以这种伺服阀适用于要求结构紧凑，动 特性好的场合。
电液伺服阀 2、液压部分 分别依次排除以下故障的可能性：油压管道和油缸内有空气、液压油污染、油缸 内漏严重、控制油路和主油路压力不稳定。最后认定是伺服阀本体故障。更换伺服 阀先导部分．开机正常。 经拆开检查，发现力矩马达导磁体与衔铁缝隙中有许多金属屑，相当于减小了衔 铁在中位时的每个气隙长度g。根据《液压控制系统》的分析结论：当|x/g |>1／3时(x 为衔铁端部偏离中位的位移)，衔铁总是不稳定的。因此认为液压系统中的金属屑被 吸附在永磁体上，减小了气隙长度g，破坏了力矩马达原有的静态特性，是本次故障 的根本原因。 维护措施 针对本次故障原因，以及分析的其他可能，采取了以下措施： 1、定期更换油路滤芯，清理变质油 由于此次故障由液压油中金属污染造成，因此定期更换该系统油路中的滤芯，放 掉滤油器中存油，可防止污物进入伺服阀，有效的防止故障发生，延长伺服阀的运 行时间。 力矩马达和先导阀完全浸泡在与回油相通的油液里，位置又处于管道的盲端，所 以该处的油液几乎不流动，易氧化变质，因此需定期放掉变质的液压油。
电液伺服阀的工作原理
电液伺服阀的工作原理
嘿，朋友们！今天咱来唠唠电液伺服阀的工作原理。
你看啊，这电液伺服阀就好比是一个特别厉害的指挥官！它能精准地控制液压系统中的液体流动。
想象一下，液压系统就像是一条繁忙的马路，液体就是来来往往的车辆。
而电液伺服阀呢，就是那个站在路口的交警，指挥着这些“车辆”该往哪儿走，走多快。
它是怎么做到的呢？电液伺服阀里面有很多精巧的部件呢！比如说阀芯，它就像是个灵活的开关，可以根据输入的信号来调整开口大小，从而控制液体的流量。
这就好像交警根据路况来调整红绿灯的时间一样。
还有啊，电液伺服阀对信号的响应那叫一个迅速！就跟短跑运动员听到发令枪响后立马起跑一样快。
一旦有了控制信号，它能马上行动起来，精确地调节液压系统。
你说这神奇不神奇？而且啊，它的精度还特别高。
就好比是射箭，能一箭射中靶心，分毫不差。
这样就能保证液压系统稳定、高效地工作啦。
电液伺服阀在很多领域都大显身手呢！比如在工业生产中，它能让那些大型机器设备乖乖听话，按照我们的要求精确运作。
在航空航天领域，它更是至关重要，保障着飞行器的安全和性能。
你说要是没有电液伺服阀，那这些领域得变成啥样啊？那肯定会乱套了呀！所以说，它可真是个了不起的小家伙！虽然它个头不大，但是作用巨大呀！
总之，电液伺服阀就是这样一个神奇又重要的存在，它就像是液压系统的灵魂，让一切都变得有序、高效。
咱可得好好了解了解它，说不定哪天你就会和它打上交道呢！你说是不是这个理儿？。
电液伺服阀介绍
伺服阀工作原理
• 在力矩马达中，安 装有环绕在衔铁四 周的永久磁铁磁轭
伺服阀工作原理
• 在力矩马达线圈中 输入电流会激励磁 衔铁，应引起衔铁 倾斜，衔铁倾斜方 向由电流的极性来 确定（正或负）， 倾斜程度则取决于 电流大小
伺服阀工作原理
• 衔铁倾斜会使挡板 更靠近一个喷嘴， 而远离另一个喷嘴 ； • 这样就会使主阀芯 两端控制腔中压力 产生压差。
伺服阀结构
伺服阀结构
特点
采用双线圈、四气隙、对称式干 式力矩马达 两级液压放大器结构 前置级为无摩擦的双喷嘴挡板阀 阀芯驱动力大 阀芯对称式设计 动态响应性能高，频率响应:300Hz 结构坚固，使用寿命长 压力高：315bar 高分辨率，低滞环 可更换的控制油过滤器
伺服阀阀体
伺服阀结构从阀体开始
电液伺输入至系统的小功率控制电信号 转变为阀芯的运动，而阀芯的运动又去控制流向液 压执行元件的压力能（压力和流量），实现电液信 号的转换和放大以及对液压执行元件的精确控制。 伺服阀是电液伺服系统的核心元件。 • 伺服阀的特点：伺服阀有机地结合了精密机械、电 子技术和液压技术；具有控制精度高、响应快、体 积小、结构紧凑、功率放大系数高、直线度好、死 区小、灵敏度高、动态性能高等特点。已广泛应用 于各种液压伺服系统中。
伺服阀工作原理
• 从而引起主阀芯移 动，伺服阀有流量 输出，随着主阀芯 的移动，当两个控 制腔中的压力相等 时，挡板又处于中 间位置，这是主阀 芯停止移动。
伺服阀技术参数
• 流量增益： • 阀套开有矩形通流窗口，它与主阀芯构 成控制阀口，此控制阀口开口的大小由 输入电流值来决确定，流量增益（单位 阀芯位移对应的流量）由该矩形窗口宽 度决定。在输入电流100%，阀压降70bar 时，流经阀的流量是一个确定值，在此 情况下，若进一步增大流量增益，将使 阀体通流饱和而流量曲线弯折。
第八次课电液伺服阀的性能参数ppt课件
静态特性
负载流量特性 空载流量特性
压力特性 静态流量特性
动态特性
频率响应 传递函数 阶跃响应
可通过特性方程、特性曲线和阀系数三种方法来表示。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
由流量曲线和 名义流量曲线 就可以得到阀 的额定电流和 额定流量值。
输出流量与输入电 流呈回环状的函数 曲线
流量曲线
名义流量曲线
流量曲线的中点轨迹；当 滞 环很小时，也可以把流量曲 线的一侧看作是名义流量曲 线。
不对称度
两个极性名义流量增益 的不一致程度，通常小 于10%。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
非线性度：
定义：表示流量曲线的不直线性。 意义：它是名义流量曲线与名义流量增益曲 线最大偏差电流偏差，以额定电流的百分比表 示） 非线性度通常小于7.5%。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
伺服阀的动态特性
在伺服阀中，阀芯由闭环反馈来定位。 喷嘴挡板式伺服阀的反馈信号是由作用于挡板和 弹簧组件上的阀芯位移用机械方法提供的，挡板起 着将来自衔铁的输入信号与来自阀芯位移的反馈信 号进行比较的作用。 伺服阀本身就是一个闭环位置控制系统，可以用 它对阶跃输入的响应或对正弦变化输入的响应（频 率响应）以及传递函数来评定阀的动态特性。
第5章电液伺服阀
3.按反馈形式分类： 可分为滑阀位置反馈、负载流量反馈和负载压力反馈三种。 4.按力矩马达是否浸泡在油中分类：湿式、干式 湿式的可使力矩马达受到油液的冷却，但油液中存在的铁污 物使力短马达持性变坏，干式的则可使力矩马达不受油液污 染的影响，目前的伺服阀都采用干式的。
5.按输出量分类： 流量伺服阀、压力伺服阀、压力流量伺服阀
三级伺服阀 此类阀通常是由一个两级伺服阀作前置级 控制第三级功率滑阀．功率级滑阀阀芯位移通过电气反馈 形成闭环控制，实现功率级滑阀阀芯的定位。三级伺服阀 通常只用在大流量的场合。 2.按第一级阀的结构形式分类： 可分为：滑阀、单喷嘴挡板阀、双喷嘴挡板阀 射流管 阀和偏转板射流阀。
滑阀放大器：作为第一级，其优点是流量增益和压力增益高，输出流量大， 对油液清洁度要求较低。 缺点是：结构工艺复杂，阀芯受力较大，阀的分辨率低， 滞环较大，响应慢。 单喷嘴挡板阀： 很少使用，特性不好 双喷嘴挡板阀： 优点：动态响应快、压力灵敏度高、特性线性度好、所需输入功率小。 缺点：喷嘴与挡板间的间隙小，易堵塞，抗污染能力差，对油液清洁度要求高。 射流管阀： 优点：抗污染能力强，压力效率和容积效率高。 缺点：特性不易预测，低温特性稍差。
伺服阀
在力矩马达中，安装有环 绕在衔铁四周的永久磁铁 磁轭。
伺服阀
在力矩马达线圈中通入电 流会激磁衔铁，并引起其 倾斜。衔铁倾斜方向由电 压极性来确定，倾斜程度 则取决于电流大小。
伺服阀
衔铁倾斜会使挡板更加靠 近一个喷嘴，而远离另一 个喷嘴。
伺服阀
这样会使主阀两端控制腔 中的压力产生压差 ...
在要求频率高、体积小、重量轻的场合，多采用动铁式力矩马达； 在尺寸要求不高、频率要求不高、又希望价格低的场合，采用动圈式力马达。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
伺服阀阀套
• 为了使阀芯凸肩与油口精密配套 ，在阀体内安装阀套。
伺服阀阀芯
• 伺服阀阀芯安装在阀套内，与阀套 进行精密配合，伺服阀阀芯与阀套 采用零遮盖量。
伺服阀过滤器
• 在主阀体内，还应安装用于过 滤先导控制油液的过滤器
伺服阀先导级油液
• 阀体端盖用于通过从过滤器 至伺服阀先导级的控制油液
伺服阀技术参数
• 零遮盖伺服阀 • 最常用的阀口形式，适用于各种闭环控制系统 中。
伺服阀技术参数
• 正遮盖伺服阀 • 常用于零位无流量、开环控制伺服系统中。
伺服阀技术参数
• 负遮盖伺服阀 • 适用于高精度闭环压力和力调节伺服控制系统 中。
伺服阀技术参数
• 分辨率 • 分辨率指的是：为使输出流量在某 个方向产生一个可检测的变化，所 需加上的同方向电信号变化量。前 者一度曾有停顿现象发生，克服这 一现象需在同一方向施加的最小电 信号变化率，分辨率用额定电流的 %表示
伺服阀结构
伺服阀结构
特点
采用双线圈、四气隙、对称式干 式力矩马达 两级液压放大器结构 前置级为无摩擦的双喷嘴挡板阀 阀芯驱动力大 阀芯对称式设计 动态响应性能高，频率响应:300Hz 结构坚固，使用寿命长 压力高：315bar 高分辨率，低滞环 可更换的控制油过滤器
伺服阀阀体
伺服阀结构从阀体开始
伺服阀技术参数
• 压力增益 • 为了能够驱动控制进行校正，需 要一个相应的力。因此，输出压 力随输入信号的变化特征就显得 十分重要，这一变化特性用压力 特性曲线来表示
伺服阀技术参数
• 阀芯遮盖量 • 主阀芯的四个控制边对称布置，这样可以 选择正遮盖、负遮盖和零遮盖。正遮盖零 区曲线平坦，零位无流量，压力增益高； 负遮盖零区曲线很陡（流量增益可达200% ），零位流量较大，压力增益小。
伺服阀工作原理
• 从而引起主阀芯移 动，伺服阀有流量 输出，随着主阀芯 的移动，当两个控 制腔中的压力相等 时，挡板又处于中 间位置，这是主阀 芯停止移动。
伺服阀技术参数
• 流量增益： • 阀套开有矩形通流窗口，它与主阀芯构 成控制阀口，此控制阀口开口的大小由 输入电流值来决确定，流量增益（单位 阀芯位移对应的流量）由该矩形窗口宽 度决定。在输入电流100%，阀压降70bar 时，流经阀的流量是一个确定值，在此 情况下，若进一步增大流量增益，将使 阀体通流饱和马达中，安 装有环绕在衔铁四 周的永久磁铁磁轭
伺服阀工作原理
• 在力矩马达线圈中 输入电流会激励磁 衔铁，应引起衔铁 倾斜，衔铁倾斜方 向由电流的极性来 确定（正或负）， 倾斜程度则取决于 电流大小
伺服阀工作原理
• 衔铁倾斜会使挡板 更靠近一个喷嘴， 而远离另一个喷嘴 ； • 这样就会使主阀芯 两端控制腔中压力 产生压差。
伺服阀工作原理
• 输入一电流指令信号给力矩马达的线将会产生电磁力作用于衔 铁的两端，衔铁因此而带动弹簧管内的挡板偏转。而挡板的偏 转将减小某个喷嘴的流量，进而改变了与此喷嘴相通的阀芯一 侧的压力，推动主阀芯向一边移动。 • 阀芯的位移打开了供油口与一个控制油口的通道，沟通了另一 个控制油口与回油口之间的通道。同时阀芯的位移也对弹簧杆 产生一个作用力，此作用力形成了对衔铁挡板组件的回复力矩 ，当此回复力矩与由力矩马达的电磁力作用在衔铁挡板处的力 矩相平衡时，挡板回到零位，主阀芯保持在这一平衡状态的开 启位置，直到输入的给定信号发生改变。 • 总之：阀芯的位移与输入的电流信号大小成正比，在恒定的阀 压降下，流过阀的负载流量与阀芯位移成正比。
伺服阀技术参数
• 反向回差（滞环） • 反向回差是指为使流量发生反向变 化所必须输入的电信号变化量，用 额定电流的%表示，前者一度曾有 停顿现象发生，克服这一现象需在 相反方向施加的最小电信号变化率 ，此时输入电流信号使一个控制点 朝着相反方向变化而得到调整。
伺服阀技术参数
• 伺服阀动态特性 • 驱动系统的固有频率及由此产生 的总增益，决定了改系统的条件 精度。而驱动系统的固有频率， 则取决于伺服阀的动态特性。 • 伺服阀的响应信号（流量）亦为 正弦信号，但其幅值和相位均为 激励信号存在偏差。 • 随着频率的增大，输出幅度越来 越小，阀芯运动与输入信号的相 位滞后也越来越大。
伺服阀技术参数
• 频率响应曲线（波德图） • 频率、相位与幅值之间的关系，可 以用波德图来表描述。 • -3dB处的频率表示，在该频率上阀 的输出流量比输入信号低-3dB，相 应地幅值比为0.707，该特征值为幅 频特性曲线的一个点。 • -90°频率在相频特性上指出一个工 作点，在该点输出信号滞后于输入 信号90°
伺服阀技术参数
• 电气特性 • 伺服阀力矩马达为双线圈，可实现冗余设计。其接线可由三种 接线方式：并联、串联和单个线圈。当线圈串联连接时，其额 定电流值是并联连接或单线圈工作时额定电流值的一半
电液伺服阀介绍
伺服阀概述
• 伺服阀的功能：将输入至系统的小功率控制电信号 转变为阀芯的运动，而阀芯的运动又去控制流向液 压执行元件的压力能（压力和流量），实现电液信 号的转换和放大以及对液压执行元件的精确控制。 伺服阀是电液伺服系统的核心元件。 • 伺服阀的特点：伺服阀有机地结合了精密机械、电 子技术和液压技术；具有控制精度高、响应快、体 积小、结构紧凑、功率放大系数高、直线度好、死 区小、灵敏度高、动态性能高等特点。已广泛应用 于各种液压伺服系统中。
伺服阀喷嘴模块
伺服阀喷嘴
• 伺服阀先导级含有两个对称喷嘴
伺服阀力矩马达
• 喷嘴和力矩马达 ，弹簧管内的挡 板一方面与力矩 马达衔铁连接， 另一方面其穿过 两个喷嘴与主阀 芯连接
伺服阀工作原理
• 当伺服阀失电时， 挡板位于两个喷嘴 中间，所以主阀芯 两个控制腔中的压 力是相等的，主阀 芯也是位于中位。