液压教材元件篇——伺服阀与比例阀06
比例伺服阀培训课件
比例伺服阀培训课件比例伺服阀培训课件伺服阀是一种广泛应用于工业控制系统中的关键元件，其作用是根据输入信号来调节液压系统中的流量和压力。
其中，比例伺服阀是一种特殊类型的伺服阀，它通过调节电流或电压来控制液压系统的输出，具有高精度、高响应速度和稳定性等优点。
本课件将为大家介绍比例伺服阀的工作原理、结构组成以及调试方法等内容。
一、比例伺服阀的工作原理比例伺服阀的工作原理基于电磁力和液压力的相互作用。
当输入信号（电流或电压）改变时，电磁线圈中的电流也会相应改变，从而改变阀芯的位置。
阀芯的位置变化会导致液压系统中的流量和压力发生变化，从而实现对液压系统的精确控制。
二、比例伺服阀的结构组成比例伺服阀由电磁线圈、阀芯、阀座、阀体等组成。
其中，电磁线圈是控制阀芯位置的关键部件，它通过改变电流或电压来改变阀芯的位置。
阀芯与阀座之间的间隙决定了液压系统中的流量和压力。
阀体则起到支撑和密封的作用。
三、比例伺服阀的调试方法1. 调试前的准备工作在进行比例伺服阀的调试之前，需要先检查液压系统的工作状态，确保系统正常运行。
同时，还需要准备好相应的调试工具和设备，如电流表、电压表等。
2. 调试过程中的注意事项在调试比例伺服阀时，需要注意以下几点：- 确保电源正常，避免因电源问题导致的调试失败。
- 逐步调整输入信号，观察液压系统的响应情况，确保调试的稳定性和准确性。
- 注意阀芯的位置和间隙的调整，确保液压系统的流量和压力在设定范围内。
3. 调试后的检查和维护调试完成后，需要对比例伺服阀进行检查和维护，确保其正常工作。
检查包括对阀芯、阀座、阀体等部件的清洁和密封性的检查。
维护包括定期更换液压油、清洗阀芯等。
四、比例伺服阀的应用领域比例伺服阀广泛应用于工业控制系统中，特别是在需要精确控制流量和压力的场合。
例如，它可以用于机床、塑料机械、冶金设备等行业中的液压系统中。
此外，比例伺服阀还可以应用于航空航天、汽车工业等领域。
五、比例伺服阀的发展趋势随着工业自动化水平的提高，对比例伺服阀的要求也越来越高。
比例阀与伺服阀有哪些区别
比例阀与伺服阀有哪些区分美国MOOG比例阀维护保养方法MOOG比例阀的维护和修理：在实际的维护和修理过程中，对存在问题的零部件可以实行直接更换的方法，同时还要对该阀的电气零点和死区进行调整，假如有试验条件还要对维护和修理后阀的行程进行验证。
1、更换存在问题的零部件更换法是对存在问题的零部件进行整体或者部分更换。
更换法在工程机械阀的维护和修理中应用相当广泛，该方法的关键是查找显现问题的部件，找到问题后就可以更换一个与之相同的完好部件，一般情况下通过这种维护和修理方法就能使阀实现正常工作。
导致比例阀失效比较普遍的原因是阀的密封件过度磨损、阀芯位移传感器探针折断，而集成放大器一般不会显现问题。
2、电气零点的调整在工程机械中，比例阀一直工作在恶劣的环境下，而其电气零点易受到外界环境的干扰，MOOG比例阀因此在更换了失效的零部件后就应当对其电气零点进行检测，对不符合要求的应重新标定。
一般检测方法如下:给比例阀的放大器供电（一般情况下0一24V，MOOG比例阀确保阀芯处于断电状态，用万用电表（直流挡，0.25V量程、检测阀芯位移反馈信号，在阀芯没有接受指令的条件下，要求阀芯位移反馈电压为零。
假如不为零就应调整阀芯位移传感器的调整螺母，直至阀芯反馈电压为零。
美国MOOG比例阀维护保养方法1、由于插头组件的接线插座〔基座）老化、接触不良以及电磁铁引线脱焊等原因，导致比例电磁铁不能工作（不能通人电流）。
此时可用电表检测，如发觉电阻无限大，可重新将引线焊牢，修复插座并将插座插牢。
2、线圑组件的故障有线圈老化、线圉烧毁、线圈内部断线以及线圈温升过大等现象。
线圈温升过大会造成比例电磁铁的输出力不足，其余会使比例电磁铁不能工作。
对于线圈温升过大，可检查通人电流是否过大，线圈是否漆包线绝缘不良，阀芯是否因污物卡死等，一一査明原因并排出之；对于断线、烧坏等现象，须更换线圑。
3、衔铁组件的故唪重要有衔铁因其与导磁套构成的摩擦副在使用过程中磨损，导致阀的力滞环加添。
液压比例伺服阀的工作原理
液压比例伺服阀的工作原理
液压比例伺服阀是一种用于控制液压系统中液压执行元件的阀门。
它的工作原理是通过改变阀芯的位置来调节液压流量和压力，从而控制液压执行元件的运动。
液压比例伺服阀由阀体、阀芯、驱动电磁铁、反馈电位器和控制电路组成。
驱动电磁铁通过控制电路产生电流，电流的大小决定了驱动电磁铁的磁场强度。
当驱动电磁铁通电时，产生的磁场将阀芯吸引或推动，使阀芯的位置发生变化。
阀芯的位置变化会改变阀体内的流道连接情况，从而调节液压流量和压力。
当阀芯向一侧移动时，阀体的流道与液压源连接，液压油通过阀体流道进入液压执行元件，从而产生相应的运动。
当阀芯向另一侧移动时，阀体的流道与液压油回油口连接，液压执行元件的液压油通过回油口排出。
反馈电位器用于检测阀芯的位置，并将位置信息反馈给控制电路。
控制电路根据反馈信息调整驱动电磁铁的电流，使阀芯的位置保持在设定的位置，从而实现对液压执行元件的精确控制。
总的来说，液压比例伺服阀通过改变阀芯的位置，调节液压流量和压力，从而控制液压执行元件的运动。
它具有快速响应、高精度和稳定性好等特点，广泛应用于工程机械、冶金设备、航空航天等领域。
液压伺服阀和比例阀的区别【一文搞懂】
以下为液压伺服阀和比例阀的区别，一起来看看：区别一：伺服阀中位没有死区，比例阀有中位死区；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；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；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，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；阀的额定压降不同，而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。
区别二：电液比例阀与伺服控制系统中的伺服阀相比，性能在某些方面还有一些差距。
但是电液比例阀抗污染能力强，减少了由于污染而造成的工作故障，可以提高液压系统的工作稳定性和可靠性，更适用于工业过程。
区别三：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；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。
液压比例阀：液压比例阀是一种新型的液压控制装置。
在普通压力阀、流量阀和方向阀上，用比例电磁铁替代原有的控制部分，按输入的电气信号连续地、按比例地对油流的压力、流量或方向进行远距离控制。
比例阀一般都具有压力补偿性能，输出压力和流量可以不受负载变化的影响。
伺服阀：液控伺服阀主要是指电液伺服阀，它在接受电气模拟信号后，相应输出调制的流量和压力。
它既是电液转换元件，也是功率放大元件，它能够将小功率的微弱电气输入信号转换为大功率的液压能（流量和压力）输出。
在电液伺服系统中，它将电气部分与液压部分连接起来，实现电液信号的转换与液压放大。
电液伺服阀是电液伺服系统控制的核心。
《伺服阀与比例阀》课件
伺服阀和比例阀的工作原理
伺服阀通过调节阀芯的位置来控制流体流量和压力，而比例阀则根据输入信号的大小调节阀芯的开度来控制流 量。
伺服阀的组成部分及其功能
伺服阀包括阀体、阀芯和传动装置。阀体提供流体通道，阀芯控制流体流量和压力，传动装置将输入信号转化 为阀芯位置调节。
伺服阀的调节方式和控制原则
伺服阀可以通过手动控制、反馈控制或自动控制来实现精确的流量和压力调节。其控制原则基于反馈信号的比 较和调整。制、反馈系统和数字控制等。
伺服阀和比例阀的控制系统
伺服阀和比例阀通常作为控制系统的关键组成部分，用于实现流量和压力的 精确控制。
伺服阀和比例阀的控制系统的 框图
伺服阀和比例阀的控制系统通常由输入信号、控制器、阀芯驱动和反馈信号 组成，框图显示了各个组件之间的关系。
伺服阀和比例阀控制系统的稳态和动态特 性
伺服阀和比例阀的控制系统在稳态和动态操作下具有不同的特性，稳态保持恒定输出，动态响应能够快速调节。
比例阀的控制精度和响应特性
比例阀可以实现很高的控制精度，并具有快速的响应特性，适用于对流量要求较高的应用。
伺服阀和比例阀的性能比较
伺服阀和比例阀在控制精度、响应速度和适用范围等方面具有不同的特点和 性能，可以根据具体需求选择。
伺服阀和比例阀在工业控制领域的应用案 例
伺服阀和比例阀在机械加工、印刷机械、液压系统等领域有广泛的应用，提高了生产效率和质量。
伺服阀和比例阀的未来发展趋 势
伺服阀和比例阀的未来发展趋势包括智能化、节能环保、数字化控制等方面 的创新和应用。
伺服阀与比例阀
这个PPT课件将介绍伺服阀和比例阀的基本知识和应用，以及它们之间的区别。 我们将探讨它们的结构、工作原理、调节方式和控制系统，以及它们在工业 控制领域的应用案例和未来发展趋势。
液压伺服阀工作原理
液压伺服阀工作原理
液压伺服阀是一种能够控制液压系统中液压执行元件（如液压缸、液压马达等）运动方向、速度和力的关键元件。
它通过对液压
油的流量、压力和方向进行精确控制，实现对液压系统的精准调节，从而满足不同工况下的工作要求。
液压伺服阀的工作原理涉及到液
压力学、控制理论和机械工程等多个领域的知识，下面将对液压伺
服阀的工作原理进行详细介绍。
首先，液压伺服阀的工作原理基于液压力学，液压伺服阀内部
通过阀芯、阀套和阀体等部件构成复杂的流道系统，液压油在不同
部件之间流动，通过对流体的流量和压力进行调节，实现对液压执
行元件的控制。
其次，液压伺服阀的工作原理涉及到控制理论，液
压伺服阀通常由电磁比例阀和液压阀组成，通过对电磁比例阀的控
制电流进行调节，可以精确地控制液压阀的开启和关闭，从而实现
对液压系统的精准调节。
另外，液压伺服阀的工作原理还涉及到机
械工程，液压伺服阀内部的阀芯、阀套等部件需要精密加工，以保
证液压油在流动过程中的密封性和稳定性，从而确保液压系统的正
常工作。
总的来说，液压伺服阀的工作原理是通过对液压油的流量、压
力和方向进行精确控制，实现对液压系统的精准调节，从而满足不同工况下的工作要求。
液压伺服阀在工程机械、冶金设备、模具设备等领域有着广泛的应用，其工作原理的深入理解和掌握对于液压系统的设计、维护和故障排除具有重要意义。
希望通过本文对液压伺服阀的工作原理进行详细介绍，能够帮助读者更好地理解和应用液压伺服阀，提高液压系统的工作效率和可靠性。
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。
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。
比例阀与伺服阀的基础知识
闭环变量泵调试注意事项
• 接头编号 •1 •2 •3 •4
信号 QIN COM PIN SMP
斜盘传感器 电源(+8V) 0V 输入 屏闭线
压力传感器 电源(+5V)
0V 输入
COM
电源 0V +24V 0V
_
比例阀与伺服阀的性能比较
•
伺服阀 伺服比例阀 带反馈比例阀 不带反馈
比例阀
• 滞环% 0.1-0.5 0.2-0.5
0.3-1
3-7
• 中位死区 理论为零 理论为零
± 5-20 %
• 频宽/HZ 100-500 5制系统
闭环控制系统
开环控制及闭环速度控
• 过滤精度 13/9-15/11 16/13-18/14 16/13-18/14 16/1318/14
大机插装油路液压系统
大机液压原理图(锁模阀板)
大机液压原理图分析(锁模阀板)
• 1.开合模回路 • 2.低压模保回路 • 3.液压安全保护回路 • 4.差动回路(快速锁模回路) • 5.液控回路 • 6.慢速开模 • 7.防气蚀回路
大机液压原理图(注射阀板)
大机液压原理图分析(注射阀板)
比例阀与伺服阀的基础知识
• 比例控制系统(含开环控制和闭环控制)所采 用的元件为比例阀和比例泵.其采用的驱动控 制装置为比例电磁铁,其特点是感应负载大, 电阻小,电流大,驱动力大,但响应低.
• 伺服控制系统(只有闭环控制)采用的控制元 件为伺服阀.其采用的驱动控制装置为力马达 或力矩马达,其特点是输出功率小,感抗小, 驱 动力小,但响应快.
• (ISO4406)
伺服阀与比例阀区别
伺服阀太精细，对液压油的污染很敏感，主阀芯尺寸小，不适合高压大流量的系统，但控制比较精确，而且可以做多余度控制。
比例阀相对简单一些，先导阀可以产生2升/分钟的高压油，主阀芯的流量最大可以达到500升以上，但液压惯性大，不适合高频，输出流量也没那么精确。
伺服阀与比例阀的区别
伺服阀和比例阀，都是通过调节输入的电信号模拟量，从而无极调节液压阀的输出量，例如压力，流量，方向。（伺服阀也有脉宽调制的输入方式）。
但这两种阀的结构完全不同。伺服阀依靠调节电信号，控制力矩马达的动作，使衔铁产生偏转，带动前置阀动作，前置阀的控制油进入主阀，推动阀芯动作。比例阀是调节电信号，使衔铁产生位移，带动先导阀芯动作，产生的控制油再去推动主阀芯。
伺服阀价格很高，是相同压力和流量的比例阀的7-10倍左右。
几点教你分清比例阀和伺服阀
几点教你分清比例阀和伺服阀关于伺服阀和比例阀我很困惑，因为两者的区别似乎并不清晰。
到底伺服阀和比例阀的区别在哪呢？对于此类阀，通用的描述术语就是“连续变化的，电调制，液压方向控制阀（continuously variable, electrically modulated, hydraulic directional control valves）”。
德语里术语就是stetigventil —一个连续可辨的阀（a continuously differentiable valve），伺服阀和比例阀都属于此类描述。
不幸的是，在英语里面，并没有一个单个的词可以覆盖这些阀。
通用术语就是“比例的阀（proportional valve）”，其包含两个分类：伺服阀和比例阀。
上图显示一个电液比例阀的输出流量与阀芯位置的关系。
请注意流量与阀芯位置曲线上的不连续点。
这个不连续是由于在阀芯和阀开口之间存在遮盖造成的。
遮盖量小于3%，被定义为伺服阀，而遮盖量为3%或更大的，被定义为比例阀。
在密尔沃基工学院(milwaukee school of engineering)流体动力研究所，我们进行了大量的研究工作，试图告诉用户如何区分比例阀和伺服阀。
我们采用电子增强（或改进）方面的技术，试图看看一个比例阀在多大程度上可以表现得像一个伺服阀。
性能特性，阀的构造以及制造方法等等都进行了研究。
最后发现，最大的不同还是中位时阀芯的遮盖量。
我们最后定义伺服阀就是遮盖量少于3%的，而比例阀是遮盖量等于或大于3%的阀什么是阀的遮盖？阀芯的遮盖量是指阀芯从中位移动至阀芯开始打开时的位移。
零遮盖阀意味着任何微小的阀芯移动量，阀就开始打开。
然而，阀芯的外径和阀孔（阀套）的内径之间不接触。
即使零遮盖的阀还是有很小的遮盖量的（译者问：那么这个遮盖量范围是多少呢？）。
上图分别示意了零遮盖的伺服阀，和遮盖量等于或大于3%的比例阀。
零位（valve null）是什么？阀的零位是伺服阀压力测试曲线上的某一个点，此处阀的两个工作油口压力相等。
液压伺服与比例控制系统第五章 电液伺服阀与比例阀
XV
s(
2 hp
+
hp
s +1)
K q Ap s( s 2 + 2 h s +1) X p
h2 h
2K t K b s Rc +rp 1+ r
a
K f (r +b)
p Lp 1
rAN
AV
mV s 2 +0.43Wp s
+
0.43WxV 0
pL
mt s2
Ap
伺服阀的二阶近似传递函数
取相位滞后 90 0 ： sv
当直流放大器的输入端有信号电压Ug后，将使一个线圈中的电流增 加而另一个线圈中的电流减少。两个线圈中的电流i1及i2为
i1= I0+i2
i2= I0－i2
i= i1－i2=2i=ic
通常，I0=i/2
F = 2 2 0 Ag
Rg = lg
0 Ag
R1 =R3
=
lg
x =Rg (1
x)
0 Ag
常见的是衔铁支 承在弹簧管上。
弹簧管是用弹 性材料做成的薄壁 圆管，一端紧固在 衔铁中部，另一端 固定在下一级液压 放大元件上。
图：用弹簧管支承衔铁的力矩马达 1——弹簧管，2——液压放大元件
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
这样，衔铁是不能工作的，只要衔铁略为偏离中位，那怕没有输入 电流，衔铁也会受电磁力矩之作用而偏转。越偏转则力矩越大，力矩越 大则越偏转，直到衔铁碰上导磁体为止。
浅谈比例阀与伺服阀的区别
浅谈比例阀与伺服阀的区别作者：郑瑶来源：《科学与财富》2018年第10期摘要：比例阀与伺服阀作为液压系统中常用的两种阀类元件，广泛应用于各个液压系统中。
为了更好的选择和使用适合于液压系统的阀类原件，需要对二者的工作特性进行了解和研究。
本文首先阐述了比例阀和伺服阀性能的区别，并分别介绍了伺服阀与比例阀的结构特点和控制特点，为阀类元件的选型和使用提供了基础，并论述了比例阀与伺服阀的发展趋势。
关键词：伺服阀；比例阀；液压系统；性能；结构；控制；发展伺服阀与比例阀作为放大转换元件，可以将偏差信号放大、转换成液压信号（流量或压力），从而完成对执行机构的控制。
在典型的油缸控制系统中，油缸的运动可以通过阀在不同的位置而使得油路切换而实现，这样的阀可以采用普通换向阀。
而伺服阀和比例阀不仅能够控制油缸的运动方向，还可以精确的控制阀门开度从而在工作状态保持不变的情况下精确控制流量。
1比例阀和伺服阀性能区别分析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。
对应于普通的液压阀都能够找到一种与之对应的电液比例阀。
电液比例阀可以用于开环系统中实现随液压参数的遥控，也可以作为信号转换与放大元件用于闭环控制系统。
电液伺服阀是闭环控制系统中最重要的一种伺服控制元件，它能将微弱的电信号转换成大功率的液压信号（流量和压力）。
用它作转换元件组成的闭环系统称为电液伺服系统。
对整个系统来说，电液伺服阀是信号转换和功率放大元件；对系统中的液压执行机构来说，电液伺服阀是控制元件；阀本身也是个多级放大的闭环电液伺服系统，提高了伺服阀的控制性能。
电液伺服系统是液压伺服系统和电子技术相结合的产物，由于它具有更快的响应速度，更高的控制精度，在军事、航空、航天、机床等领域中得到广泛的应用。
目前液压伺服系统特别是电液伺服系统己经成为武器自动化和工业自动化中应用非常广泛。
伺服阀与比例阀的比较
比例多路换向阀的应用与比例多路换向阀的应用：比例多路换向阀根据信号电液比例阀(插装式、叠加式)一直以工作效率高，成本低而深受移动液压机械厂家的喜爱。
电液比例阀根据电子摇杆的比例信号相应改变比例阀的先导压力，从而改变滑阀的位置。
电液比例阀有比例流量阀、比例减压阀、比例换向阀。
出于制造成本考虑，一般不配置机械／感应位置传感器，及相应的电子检测和纠错功能。
所以，选用电液比例换向阀须注意：操作过程中，要完全靠操作员的视觉观察来保证操作过程的安全。
在电控、遥控操作时，对外界干涉现象应注意防范。
比例伺服多路换向阀控制精度高，防护性好。
近来，由于电子技术的发展使其制造成本大幅度下降，电液比例伺服阀越来越受到移动液压机械厂家的欢迎。
电液比例伺服阀由比例电磁阀，位置反馈，伺服驱动器和电子模块组成，闭环位置反馈控制。
电子模块配置有感应位置传感器LDVT，以及相应的电子检测和纠错功能。
电液比例伺服阀是根据电子摇杆的比例信号相应改变比例伺服驱动器的位置，从而改变滑阀的位置。
当摇杆的信号与滑阀的位置行程不成比例时，则电子模块发出纠错信号，驱动器带动换向阀滑阀自动回零位，液压机构自动停止。
多路阀的阀芯与伺服驱动器为机械万向轴连接，活塞连杆推力大于60公斤，所以在操作过程中，即可以避免阀心卡死，又可有效的防范人为意外操作。
手动操作时，伺服驱动机构的压力完全释放处于浮动状态，手动拉杆可操作自如。
比例伺服驱动器是大流量机械/手动多路阀电液驱动配套改造方案中高技术、低成本的选择。
比例伺服驱动器由比例电磁减压阀，伺服驱动油缸和电子模块(配有感应位置传感器LDVT，位置检测和纠错功能)组成，有法兰连接和连杆连接两种方式，可与国内、外厂家的机械换向阀匹配，是目前多路换向阀电液改造的最佳选择。
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。
比例阀伺服阀PPT课件
通常把机械量的自动控制系统称为伺服系统 。
液压伺服系统的定义
是指由液压控制元件和液压执行元件作动力元 件组成的对机械量的自动控制系统。
液压伺服控制系统的工作原理
液压流体动力的反馈控制。
2020/11/23
三江集团技术培训中心2011技术培训
一、采用电压比较的液压工作台位置控制系统
执行元件
液压技术培训 被控对象
放大元件
传感器1
2020/11/23
比较元件
传感器2 指令元件
三江集团技术培训中心2011技术培训
控制框图
放大元件
控制系统组成：
•被控对象
•指令元件
•比较元件
•指令传感器 •反馈传感器
I
Ka
•动力元件（阀、缸）
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A
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（a）两凸肩四通滑阀
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xv (a)
xv (b)
xv （c）
图2.4 滑阀阀口形状 (a) 通油槽为整周开槽 (b)通油槽为方孔 （c）通油槽为圆孔。
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比例电磁铁
比例电磁铁是一种直 流电磁铁，但和普通电 磁换向阀所用的电磁铁 不同。
普通电磁换向阀所用的 电磁铁只要求有吸合和 断开两个位置，并且为 了增加吸力，在吸合时 磁路中几乎没有气隙。 而比例电磁铁则要求吸 力(或位移)和输入电流 成比例，并在衔铁的全 部工作位置上．磁路中 保持一定的气隙。
伺服比例阀工作原理
伺服比例阀工作原理
伺服比例阀是一种通过控制阀芯位置来控制流量和压力的装置。
它由一个电磁比例阀和一个伺服阀组成。
工作原理如下：
1. 电磁比例阀：伺服比例阀的控制信号来自一个电磁比例阀，该阀根据输入的电流信号来控制阀芯的位置。
阀芯位置的改变会改变液压流量和压力。
2. 伺服阀：伺服阀是一个气动机械装置，通过控制插入阀芯的气压来调节阀芯位置。
当电磁比例阀接收到控制信号后，它会产生气压信号，将气压传递给伺服阀。
伺服阀会根据气压信号来调整阀芯的位置。
3. 阀芯位置控制：通过改变阀芯位置，伺服比例阀可以调节液压系统中的流量和压力。
当阀芯位于某个位置时，液压油会通过阀芯的通道流过，从而控制流量。
同时，改变阀芯位置也会影响阀的开口面积，从而调节液压系统中的压力。
4. 反馈控制：伺服比例阀会不断地对阀芯位置进行反馈，以保持阀芯在目标位置。
这个反馈控制可以通过一些传感器来实现，例如位置传感器或压力传感器。
这些传感器会监测阀芯的位置和液压系统中的压力，并将这些信息反馈给伺服比例阀，以进行修正控制。
通过以上的工作原理，伺服比例阀可以精确地控制液压系统中的流量和压力，以满足特定的工作要求。
电液伺服控制阀和比例阀
x s const
C d wxs 2 ρ( pp pL )
流量特性
伺服阀的流量特性如图所示，其中图a所示为零开口阀的理 论流量曲线和实际流量曲线，图b和图c所示分别为负预开口 阀和正预开口阀的流量曲线。
图 伺服阀的流量特性
a）零开口阀 b）负预开口阀 c）正预开口阀
阀的流量增益（流量放大系数）
图 射流管
1—液压缸 2—接受板 3—射流管
射流管装臵的优点是： 结构简单，元件加工精度要求低；
射流管出口处面积大，抗污染能力强； 射流管上没有不平衡的径向力，不会产生“卡住”现象。 射流管装臵的缺点是： 射流管运动部分惯量较大，工作性能较差； 射流能量损失大，零位无功损耗亦大，效率较低； 供油压力高时容易引起振动，且沿射流管轴向有较大的轴 向力。 ※ 射流管主要用于多级伺服阀的第一级的场合。
电液伺服阀多为两级阀，有压力型伺服阀和 流量型伺服阀之分，绝大部分伺服阀为流量型伺 服阀。 在流量型伺服阀中，要求主阀芯的位移XP与 的输入电流信号I 成比例，为了保证主阀芯的定 位控制，主阀和先导阀之间设有位置负反馈，位 置反馈的形式主要有直接位置反馈和位置-力反 馈两种。
一、直接位置反馈电液伺服阀
喷嘴-挡板间距离很小时抗污染能力差
※ 喷嘴-挡板宜在多级放大式伺服元件中用作第一
级（前臵级）控制装臵。
三、伺服阀的特性分析 1. 静态特性
伺服阀的流量-压力特性
伺服阀的流量-压力特性是指它 在负载下阀心作某一位移时通过 阀口的流量qL与负载压力pL之间 的关系。
图 零开口伺服阀计算简图
以图示的理想零开口阀为例，假定阀口棱边锋利，油源压力稳定， 油液是理想液体，阀心和阀套间的径向间隙忽略不计，执行元件 是双杆液压缸。当阀心向右移动时，阀口1、3打开，2、4关闭， 伺服阀在进油、回油路上各有一个节流开口，进油开口处压力从 pp降到p1，回油开口处从p2降到零。
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伺服阀
伺服阀是一种根据输入信号及输出信号反馈量连续 成比例地控制流量和压力的液压控制阀。根据输入 信号的方式不同，又分电液伺服阀和机液伺服阀。 电液伺服阀将小功率的电信号转换为大功率的液压 能输出，实现执行元件的位移、速度、加速度及力 的控制。 机液伺服阀的输入信号是机动或手控的位移。 伺服阀控制精度高，响应速度快，特别是电液伺服 系统容易实现计算机控制，在航空航天、军事装备 中得到广泛应用。但加工工艺复杂，成本高，对油 液污染敏感，维护保养难，民用工业应用较少。
电液比例压力阀
图示为电液比例压力先导阀，它与普通溢流阀、减
压阀、顺序阀的主阀组合可构成电液比例溢流阀、电液 比例减压阀和电液比例顺序阀。改变输入电磁铁电流的 大小，即可改变电磁吸力，从而改变先导阀前腔压力， 对主阀的进口或出口压力实现控制。
与普通压力先导阀不
同： 1、与作用在阀芯上的液 压力进行比较的是电磁 吸力，不是弹簧力。 2、此处弹簧为传力弹簧， 无压缩量。
滑阀放大器
1．刃边磨损 原因：磨损 现象：泄漏、流体噪声增大、零 偏增大 后果：系统承卸载比变化，油温升 高，其他液压元件磨损加剧
2．径向阀芯磨损
原因：磨损 现象：泄漏逐渐增大、零偏 增大、增益下降 后果：系统承卸载比变化油 温升高，其他液压元件磨损 加剧。
3．滑阀卡滞
电液伺服阀的组成和工作原理
电液伺服阀由电气－机械转换装 置、液压放大器和反馈（平衡） 机构三部分组成。 电气—机械转换装置将输入的电 信号转换为转角或直线位移输出， 常称为力矩马达或力马达。图中 上部分为力矩马达。 液压放大器接受小功率的转角或 位移信号，对大功率的液压油进 行调节和分配，实现控制功率的 转换和放大。图中有喷嘴挡板 （前置级）和主滑阀两级。 反馈平衡机构使阀输出的流量或 压力与输入信号成比例。图中反 馈弹簧杆11为反馈机构。
电液比例流量阀
图示为位移—弹簧力反馈型电液比例二
通节流阀。主阀芯5为插装阀结构。当比 例电磁铁输入一定电流时，产生的电磁吸 力推动先导阀芯2下移，先导阀阀口开启， 主阀进口压力油经R1和R2、先导阀阀口 流至主阀出口。因阻尼R1作用，使主阀芯 上下腔产生压力差，致使主阀芯克服弹簧 力上移，主阀口开启。主阀芯向上位移使 反馈弹簧3受压缩，但反馈弹簧力与先导 阀芯上端电磁吸力相等时，先导阀芯和主 阀芯受力平衡，主阀阀口大小与输入电流 大小成比例。改变输入电流大小，即可改 变阀口大小，在系统中起节流调速作用。 特点 输入电流为零时，阀口是关闭的；主阀的位移量不受比例 电磁铁行程的限制，阀口开度可以设计得较大，即阀的通流能力较 大。
原因：污染、变形
现象：滞环增大、卡死
后果：系统频响降低，迟缓
增大
电液比例阀
电液比例阀是一种性能介于普通控制 阀和电液伺服阀之间的新阀种。它既 可以根据输入电信号的大小连续成比 例地对油液的压力、流量、方向实现 远距离控制、计算机控制，又在制造 成本、抗污染等方面优于电液伺服阀。 电液比例阀根据用途分为：电液比例 压力阀，电液比例流量阀，电液比例 方向阀。
电液比例换向阀
电液比例换向阀由前置级
（电液比例双向减压阀） 和放大级（液动比例双向 节流阀）两部分组成。 前置级由比例电磁铁控制 双向减压阀阀芯位移。当 比例电磁铁输入电流时， 减压阀芯移动，减压开口 一定，经阀口减压后得到 稳定的控制压力。
放大级由阀体、主阀芯、左右端盖、
阻尼螺钉和弹簧等零件组成。控制压 力油经阻尼孔作用在主阀芯的端面时， 液压力将克服弹簧力使阀芯移动，开 启阀口，沟通油道。主阀开口大小取 决于输入电流的大小。 改变比例电磁铁的输入电流，不仅可 以改变阀的工作液流方向，而且可以 控制阀口大小实现流量调节，即具有 换向、节流复合功能。
Bosch 比例阀
比例阀故障分析
无响应： 电气系统损坏或阀被卡死 信号线断 压力或流量波动大： 电源不稳 信号问题 由污染
响应迟缓：
油污染，阻尼孔堵塞，阀 卡滞
2．衔铁卡住或受到限位 原因：工作气隙内有杂物
现象：阀无动作、运动受到 限制 后果：系统不能正常工作 或执行机构速度受限制。
3．反馈小球磨损或脱落 原因：磨损 现象：伺服阀滞环增大，零区 不稳定。 后果：系统迟缓增大，系统不 稳定。
4 磁钢磁性太强或太弱 原因：主要是环境影响 现象：振动、流量太小 后果：系统不稳定，执行机构 反应慢。
给控制杆输入一个位移信号，因为伺
服阀的控制作用，变量活塞将跟随产生 一个同方向的位移，泵的斜盘摆动为某 一角度，泵输出一定的排量，排量的大 小与控制杆的位移信号成比例。
电液伺服阀的一些常见 的、典型的故障原因及 现象
力矩马达部分 1．线圈断线 原因：零件加工粗糙，维护不良 现象：引线位置太紧凑 阀无动作，驱动电流I＝0。 后果：系统不能正常工作
5．反馈杆弯曲
原因：疲劳或人为所致 现象：阀不能正常工 作 后果：系统失效
喷嘴挡板部分
1．喷嘴或节流孔局部堵塞或全部堵 塞 原因：油液污染 现象：伺服阀零偏改变或伺服阀 无流量输出 后果：系统零偏变化，系统频响大 幅度下降，系统不稳定。
2．滤芯堵塞 原因：油液污染 现象：伺服阀流量减少，逐渐堵塞 后果：引起系统频响有所下降，系 统不稳定
பைடு நூலகம்
机液伺服阀
轴向柱塞泵的手动伺服变量机构主要
零件有伺服阀阀芯1、伺服阀阀套2、 变量活塞5等。伺服阀芯与控制杆挂在 一起，伺服阀套与变量活塞刚性连成一 体。伺服阀油口a 通过油道b 与变量活 塞下腔相通；油口e 通过油道f 与变量 活塞上腔相通。变量活塞下腔通有泵的 压力油，上腔为密闭容腔，上下腔面积 比为2：1。