电液伺服阀的结构组成原理(复习最精)
电液伺服阀
• 这是个流量控制型伺服阀：由于功率
阀芯台肩控制棱边与阀套窗孔的相应棱边 的轴向尺寸是按零遮盖状态精密配合的， 所以输出流量的方向取决于控制电流的极 性，而输出流量的大小在负载压力恒定的 条件下与控制电流的大小成比例。
相关性能参数见上表
2、vickers喷嘴挡板阀
图5-26 SM4型阀内部结构 1-滤油器 2-喷嘴 3-衔铁 4-线圈 5-永久磁铁 6-导磁体 7-弹簧管 8-挡板
英国道蒂公司
6、DOWT型三级电液流量伺服阀
三级伺服阀通常是以通用型两级伺服 阀为前置级并以滑阀式控制阀为功率 级所构成。第三级的功率滑阀（或称 主滑阀）依靠位置反馈定位，一般为 电气反馈或力反馈。
电反馈调节方便，改变额定流量 及频率响应容易，适应性大，灵活性 好，是三级阀的主要优点。英国道蒂 公司制造的前置级采用两级双喷嘴挡 板力反馈伺服阀或射流管力反馈伺服 阀。
• 输入的控制电流越大，阀芯的位移量也越 大，节流边开度就越大，输出的流量就越 多，执行机构运动的速度就越快（流量型 控制伺服阀）。如果输入控制电流的极性 相反，则衔铁作顺时针方向偏转，使阀芯 右移，压力油P由B腔进入执行机构，使其 向相反方向运动。
3、Abex400型射流管式伺服阀
美国阿贝克斯400 型射流管式伺服阀
射流管的侧面装有弹簧板及反馈弹簧丝5，其末端插入阀芯中间的小槽内，阀芯推动 反馈弹簧丝5，构成对力矩马达的力反馈。
力矩马达借助薄壁弹簧片实现对液压部件的密封隔离。
射流管伺服阀优点： ① 射流管阀的最小通流尺寸约为0.2mm，而喷嘴挡板式伺服阀
为0.025～0.10mm。因此射流管的抗污染能力强，可靠性高、寿 命长。 • 伺服阀的抗污染能力，一般是由其结构中的最小通流尺寸所决定的。 而在多级伺服阀中，前置级油路中的最小尺寸成为决定性因素。 • ② 射流管阀的压力效率和容积效率高，可以产生较大的控制压力和 流量，这就提高了功率阀的驱动力，增大了功率阀的抗污染能力。 • ③ 从前置级磨蚀对性能的影响来看，射流管喷嘴端面和接受端面的 磨损，对性能的影响小，因此工作稳定，零漂小，寿命长。 射流管阀的缺点：是频率响应低，零位泄漏流量大，低温特性差，加工
情境4 典型电液伺服阀结构及工作原理
4、偏转板射流式位置力反馈两级电液伺服阀
它由力矩马达、偏转板射 流放大器和滑阀、反馈 杆等所组成。 偏转板射流放大由偏转板 1和射流盘2组成，射流 盘上开有一个射流喷射 流喷嘴与液压能源相通， 两个接收口分别与第二 级滑阀两端的控制腔相 连。偏转板上开有V形 导流窗口，其上端与衔 铁固定，并由弹簧管支 撑，下端通过反馈杆末 端的小球插入滑阀阀芯 中间的小槽中。
当控制电流驱动力矩马达 衔铁绕其转轴3顺时针转 动一个角度，使挡板4左 移时，使主阀芯6左移。 此时滑阀右端压力PL1，增 高，左端压力pL2下降， PL1使挡板力图逆时针偏 转，当与电磁力矩平衡 时，滑阀处于新的工作 位置。 这种反馈形式使阀的结构 简洁紧凑，且反馈无机 械接触，因此分辨率高。 但是力矩马达的线性范围 也就限制了主滑阀的工 作行程。
滑阀位置是通过弹性反馈杆 变形力反馈到衔铁组件上 使诸力矩平衡而决定的， 因此这种阀又称为位置力 反馈式电液伺服阀。 因为采用了前置级为双喷嘴 挡板的液压放大，所以又 称为喷嘴挡板阀式位置力 反馈二级电液伺服阀。 这是一种最常用的电液伺服 阀的形式。 这种阀由于衔铁和挡板均在 中位附近工作，线性好， 同时允许滑阀得到较大的 行程，亦即能输出较大的 流量。
1-力矩马达 2-柔性供压管 3射流管 4-射流接收器 5-反 馈弹簧 6-阀芯 7-滤油器
3. 射流管式位置力反馈两级电液伺服阀
射流管的侧面装有弹簧板 及反馈弹簧5，其末端 插入阀芯中间的小槽内， 阀芯的移动使反馈弹簧 变形，构成对力矩马达 的力矩反馈。 射流管式电液伺服阀最大 的优点是抗油的污染能 力强。 缺点是动态响应较慢，力 矩马达结构及工艺复杂， 1-力矩马达 2-柔性供压管 3细长的射流管及柔性供 射流管 4-射流接收器 5-反 压管易出现结构谐振。 馈弹簧 6-阀芯 7-滤油器
3_电液伺服阀
V0 p
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7）滑阀阀芯的动力学方程
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d 2 xv dt 2
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2 力反馈两级伺服阀的数学建模
8）方块图
PL
P139
K f r b
0 .43 wx v 0
I c
Kt
+
+ -
-
1
J a s 2 B a s K mf
第3章 电液伺服阀
两级电液伺服阀
永磁动铁式力矩马达控制 两级液压放大器； 前置级：喷嘴挡板阀； 功率输出级：滑阀； 位置力反馈型； 流量伺服阀；
三、电液伺服阀工作原理
a
N
1
g
4
2
S
a 3
g N2
gx gx
S
1 永磁动铁式力矩马达工作原理 它由永久磁铁、上导磁体、下导磁体、衔铁、控制线圈、弹
簧管等组成。衔铁固定在弹簧管上端，由弹簧管支承在上、下 导磁体的中间位置，可绕弹簧管的转动中心作微小的转动。衔 铁两端与上、下导磁体(磁极)形成四个工作气隙①、②、⑤、 ①。两个控制线圈套在衔铁之上。
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2 力反馈两级伺服阀的数学建模
电液伺服阀的原理分类和应用简介
电液伺服阀的原理分类和应用简介一．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。
二.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。
三.电液伺服阀的发展趋势1/新型结构的设计在20 世纪90 年代,国外研制直动型电液伺服阀获得了较大的成就.现形成系列产品的有Moog 公司的D633,D634 系列的直动阀,伊顿威格士(EatonVickers)公司的LFDC5V 型,德国Bosch 公司的NC10 型,日本三菱及KYB 株式会社合作开发的MK 型阀及Moog 公司与俄罗期沃斯霍得工厂合作研制的直动阀等.该类型的伺服阀去掉了一般伺服阀的前置级, 利用一个较大功率的力矩马达直接拖动阀芯, 并由一个高精度的阀芯位移传感器作为反馈.该阀的最大特点是无前置级,提高了伺服阀的抗污染能力.同时由于去掉了许多难加工零件,降低了加工成本,可广泛使用于工业伺服控制的场合.国内有些单位如中国运载火箭技术研究院第十八研究所, 北京机床研究所, 浙江工业大学等单位也研制出了相关产品的样机. 特别是北京航空航天大学研制出转阀式直动型电液伺服阀. 该伺服阀通过将普通伺服阀的滑阀滑动结构转变为滑阀的转动, 并在阀芯与阀套上相应开了几个与轴向有一定倾角的斜槽.阀芯阀套相互转动时,斜槽相互开通或相互封闭,从而控制输出压力或流量.由于在工作时阀芯阀套是相互转动的,降低了阀工作时的摩擦阻力,同时污染物不容易在转动的滑阀内堆积,提高了抗污染性能.此外,Park 公司开发了"音圈驱动(Voice Coil Drive)"技术(VCD),以及以此技术为基础开发的DFplus 控制阀.所谓音圈驱动技术, 顾名思义, 即是类似于扬声器的一种驱动装置, 其基本结构就是套在固定的圆柱形永久磁铁上的移动线圈,当信号电流输入线圈时,在电磁效应的作用下,线圈中产生与信号电流相对应的轴向作用力,并驱动与线圈直接相连的阀芯运动,驱动力很大.线圈上内置了位移反馈传感器,因此,采用VCD 驱动的DFplus 阀本质上是以闭环方式进行控制的,线性度相当好.此外,由于VCD 驱动器的运动零件只是移动线圈,惯量极小,相对运动的零件之间也没有任何支承,DFplus 阀的全部支承就是阀芯和阀体间的配合面,大大减小了摩擦这一非线性因素对控制品质的影响.综合上述的技术特点,配合内置的数字控制模块,使DFplus 阀的控制性能佳,尤其在频率响应方面更是优越,可达400Hz.从发展趋势来看,新型直动型电液伺服阀在某些行业有替代传统伺服阀特别是喷嘴挡板式伺服阀的趋向, 但它的最大问题在于体积大, 重量重, 只适用于对场地要求较低的工业伺服控制场合. 如能减轻其重量, 减小其体积,在航空,航天等军工行业亦具有极大的发展潜力.另外,近年来伺服阀新型的驱动方式除了力矩马达直接驱动外,还出现了采用步进电机,伺服电机,新型电磁铁等驱动结构以及光-液直接转换结构的伺服阀.这些新技术的应用不仅提高了伺服阀的性能, 而且为伺服阀发展开拓了思路, 为电液伺服阀技术注入了新的活力.2/新型材料的采用当前在电液伺服阀研制领域的新型材料运用,主要是以压电元件,超磁致伸缩材料及形状记忆合金等为基础的转换器研制开发.它们各具有其自己的优良特性.2.1 压电元件压电元件的特点是"压电效应":在一定的电场作用下会产生外形尺寸的变化,在一定范围内,形变与电场强度成正比.压电元件的主要材料为压电陶瓷(PZT),电致伸缩材料(PMN)等.比较典型的压电陶瓷材料有日本TOKIN 公司的叠堆型压电伸缩陶瓷等.PZT 直动式伺服阀的原理是: 在阀芯两端通过钢球分别与两块多层压电元件相连. 通过压电效应, 使压电材料产生伸缩驱动阀芯移动.实现电-机械转换.PMN 喷嘴挡板式伺服阀则在喷嘴处设置一与压电叠堆固定连接的挡板,由压电叠堆的伸,缩实现挡板与喷嘴间的间隙增减,使阀芯两端产生压差推动阀芯移动.目前压电式电-机械转换器的研制比较成熟并已得到较广泛的应用.它具有频率响应快的特点,伺服阀频宽甚至能达到上千赫兹,但亦有滞环大,易漂移等缺点,制约了压电元件在电液伺服阀上的进一步应用.2.2 超磁致伸缩材料液压与电气论坛超磁致伸缩材料(GMM)与传统的磁致伸缩材料相比,在磁场的作用下能产生大得多的长度或体积变化. 利用GMM 转换器研制的直动型伺服阀是把GMM 转换器与阀芯相连,通过控制驱动线圈的电流,驱动GMM 的伸缩,带动阀芯产生位移从而控制伺服阀输出流量.该阀与传统伺服阀相比不仅有频率响应高的特点,而且具有精度高,结构紧凑的优点.目前,在GMM 的研制及应用方面,美国,瑞典和日本等国处于领先水平.国内浙江大学利用GMM 技术对气动喷嘴挡板阀和内燃机燃料喷射系统的高速强力电磁阀, 进行了结构设计和特性研究.从目前情况来看GMM 材料与压电材料和传统磁致伸缩材料相比,具有应变大,能量密度高,响应速度快,输出力大等特点.世界各国对GMM 电-机械转换器及相关的技术研究相当重视,GMM 技术水平快速发展,已由实验室研制阶段逐步进入市场开发阶段.今后还需解决GMM 的热变形,磁晶各向异性,材料腐蚀性及制造工艺, 参数匹配等方面的问题,以利于在高科技领域得到广泛运用.2.3 形状记忆合金形状记忆合金(SMA)的特点是具有形状记忆效应.将其在高温下定型后,冷却到低温状态,对其施加外力.一般金属在超过其弹性变形后会发生永久变形,而SMA 却在将其加热到某一温度之上后, 会恢复其原来高温下的形状. 利用其特性研制的伺服阀是在阀芯两端加一组由形状记忆合金绕制的SMA 执行器, 通过加热和冷却的方法来驱动SMA 执行器, 使阀芯两端的形状记忆合金伸长或收缩, 驱动阀芯作用移动, 同时加入位置反馈来提高伺服阀的控制性能.从该阀的情况来看,SMA 虽变形量大,但其响应速度较慢,且变形不连续, 也限制了其应用范围.与传统伺服阀相比,采用新型材料的电-机械转换器研制的伺服阀,普遍具有高频响, 高精度,结构紧凑的优点.虽然目前还各自呈在某些关键技术需要解决,但新型功能材料的应用和发展,给电液伺服阀的技术发展发展提供了新的途径.3/电子化,数字化技术的运用液压与电气论坛目前电子化, 数字化技术在电液伺服阀技术上的运用主要有两种方式: 其一,在电液伺服阀模拟控制元器件上加入D/A 转换装置来实现其数字控制.随着微电子技术的发展,可把控制元器件安装在阀体内部,通过计算机程序来控制阀的性能,实现数字化补偿等功能.但存在模拟电路容易产生零漂,温漂,需加D/A 转换接口等问题.其二, 为直动式数字控制阀. 通过用步进电机驱动阀芯, 将输入信号转化成电机的步进信号来控制伺服阀的流量输出.该阀具有结构紧凑,速度及位置开环可控及可直接数字控制等优点,被广泛使用.但在实时性控制要求较高的场合,如按常规的步进方法,无法兼顾量化精度及响应速度的要求.浙江工业大学采用了连续跟踪控制的办法,消除了两者之间的矛盾,获得了良好的动态特性. 此外还有通过直流力矩电机直接驱动阀芯来实现数字控制等多种控制方式或伺服阀结构改变等方法来形成众多的数字化伺服阀产品.随着各项技术水平的发展,通过采用新型的传感器和计算机技术研制出机械,电子, 传感器及计算机自我管理(故障诊断,故障排除)为一体的智能化新型伺服阀.该类伺服阀可按照系统的需要来确定控制目标:速度,位置,加速度,力或压力.同一台伺服阀可以根据控制要求设置成流量控制伺服阀, 压力控制伺服阀或流量/ 压力复合控制伺服阀. 并且伺服阀的控制参数,如流量增益,流量增益特性,零点等都可以根据控制性能最优化原则进行设置.伺服阀自身的诊断信息,关键控制参数(包括工作环境参数和伺服阀内部参数)可以及时反馈给主控制器;可以远距离对伺服阀进行监控,诊断和遥控.在主机调试期间,可以通过总线端口下载或直接由上位机设置伺服阀的控制参数, 使伺服阀与控制系统达到最佳匹配,优化控制性能.而伺服阀控制参数的下载和更新,甚至在主机运转时也能进行.而在伺服阀与控制系统相匹配的技术应用发展中, 嵌入式技术对于伺服阀已经成为现实. 按照嵌入式系统应定义为:"嵌入到对像体系中的专用计算机系统"."嵌入性","专用性"与"计算机系统"是嵌入式系统的三个基本要素.它是在传统的伺服阀中嵌入专用的微处理芯片和相应的控制系统, 针对客户的具体应用要求而构建成具有最优控制参数的伺服阀并由阀自身的控制系统完成相应的控制任务(如各控制轴同步控制),再嵌入到整个的大控制系统中去.从目前的技术发展和控制系统对伺服阀的要求看, 伺服阀的自诊断和自检测功能应该有更大的发展. 结束语当前的液压伺服控制技术已经能将自动控制技术, 液压技术与微电子有机的结合起来, 形成新一代的伺服阀产品.而随着电子设备,控制策略,软件及材料等方面的发展与进步, 电液控制技术及伺服阀产品将在机,电,液一体化获得长足的进步.四 .电液伺服阀的发展历程液压控制技术的历史最早可追溯到公元前240 年,当时一位古埃及人发明了人类历史上第一个液压伺服系统――水钟. 然而在随后漫长的历史阶段, 液压控制技术一直裹足不前, 直到18 世纪末19 世纪初,才有一些重大进展.在二战前夕,随着工业发展的需要,液压控制技术出现了突飞猛进地发展,许多早期的控制阀原理及专利均是这一时代的产物.如: Askania 调节器公司及Askania-Werke 发明及申请了射流管阀原理的专利.同样, Foxboro 发明了喷嘴挡板阀原理的专利.而德国Siemens 公司发明了一种具有永磁马达及接收机械及电信号两种输入的双输入阀,并开创性地使用在航空领域.在二战末期,伺服阀是用螺线管直接驱动阀芯运动的单级开环控制阀.然随着控制理论的成熟及军事应用的需要, 伺服阀的研制和发展取得了巨大成就. 1946 年, 英国Tinsiey 获得了两级阀的专利;Raytheon 和Bell 航空发明了带反馈的两级阀;MIT 用力矩马达替代了螺线管使马达消耗的功率更小而线性度更好.1950 年,W.C.Moog 第一个发明了单喷嘴两级伺服阀.1953 年至1955 年间,T.H.Carson发明了机械反馈式两级伺服阀; W.C.Moog 发明了双喷嘴两级伺服阀; Wolpin 发明了干式力矩马达, 消除了原来浸在油液内的力矩马达由油液污染带来的可靠性问题.1957 年R.Atchley 利用Askania 射流管原理研制了两级射流管伺服阀.并于1959 年研制了三级电反馈伺服阀.1959 年 2 月国外某液压与气动杂志对当时的伺服阀情况作了12 页的报道, 显示了当时伺服阀蓬勃发展的状况.那时生产各种类型的伺服阀的制造商有20 多家.各生产厂家为了争夺伺服阀生产的霸权地位展开了激烈地竞争. 回顾历史, 可以看到最终取胜的几个厂家, 大多数生产具有反馈及力矩马达的两级伺服阀.我们可以看到, 1960 年的伺服阀已具有现代伺服阀的许多特点.如:第二级对第一级反馈形成闭环控制;采用干式力矩马达;前置级对功率级的压力恢复通常可达到50%;第一级的机械对称结构减小了温度,压力变化对零位的影响. 同时, 由早期的直动型开环控制阀发展变化而来的直动型两级闭环控制伺服阀也已出现.当时的伺服阀主要用于军事领域,随着太空时代的到来,伺服阀又被广泛用于航天领域,并研制出高可靠性的多余度伺服阀等尖端产品.与此同时,随着伺服阀工业运用场合的不断扩大,某些生产厂家研制出了专门使用于工业场合的工业伺服阀. Moog 公司就在1963 年推出了第一款专为工业场合使用的73 如系列伺服阀产品.随后,越来越多的专为工业用途研制的伺服阀出现了.它们具有如下的特征:较大的体积以方便制造;阀体采用铝材(需要时亦可采用钢材);独立的第一级以方便调整及维修;主要使用在14MPa 以下的低压场合;尽量形成系列化,标准化产品.然而Moog 公司在德国的分公司却将其伺服阀的应用场合主要集中在高压场合, 一般工作压力在21MPa,有的甚至到35MPa,这就使阀的设计专重于高压下的使用可靠性.而随着伺服阀在工业场合的广泛运用, 各公司均推出了各自的适合工业场合用的比例阀. 其特点为低成本, 控制精度虽比不上伺服阀, 但通过先进的控制技术和先进的电子装置以弥补其不足, 使其性能和功效逼近伺服阀.1973 年,Moog 公司按工业使用的需要,把某些伺服阀转换成工业场合的比例阀标准接口.Bosch 研制出了其标志性的射流管先导级及电反馈的平板型伺服阀.1974 年,Moog 公司推出了低成本,大流量的三级电反馈伺服阀.Vickers 公司研制了压力补偿的KG 型比例阀.Rexroth,Bosch 及其他公司研制了用两个线圈分别控制阀芯两方向运动的比例阀等等五. 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。
电液伺服阀结构与原理
电液伺服阀结构与原理
2016-12-01
电液伺服阀结构组成：
电液伺服阀是一种接受模拟电信号后，相应输出调制的流量和压力的液压控制阀。
电液伺服阀通常由力矩马达、液压放大器和反馈机构组成。
力矩马达：将电气信号转换为力矩或力。
液压放大器：控制流向液压执行机构的流量或压力。
反馈机构：也称平衡机构，使输出的流量或压力与输入的电气控制信号成比例。
电液伺服阀剖视图
电液伺服阀工作原理：
当没有控制信号时，力矩马达的衔铁处于平衡位置，挡板固定在两喷嘴中间。
高压油从油口流入，经过滤器后分四路流出，其中两路经左、右节流孔，到阀芯左、右两端，再经左、右喷嘴喷出至溢流腔，最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、右两凸肩盖住的窗孔处，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，衔铁带动挡板偏转一定角度，使阀芯偏离中间位置（如向左移动），阀芯的左凸肩处窗孔打开，使高压油与作动筒进油管路接通，阀芯中间凸肩右端处回油窗孔打开，使之与作动筒的回油接通，这样，伺服阀便可控制作动筒运动。
电液伺服阀
1—信号线; 2—永磁体; 3—线圈; 4—衔铁; 5—弹簧管; 6—喷嘴; 7—挡板; 8—反馈弹簧杆; 9—阀芯; 10—固定阻尼孔; 11—过滤器; 12—阀体
力反馈两级电液伺服阀结构原理图
xmwu@
动圈式直接位置反馈伺服阀 xmwu@
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
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பைடு நூலகம்使功率级滑阀具有
xmwu@
5.1 电液伺服阀的组成及分类
一、电液伺服阀的组成 电液伺服阀 = 力矩马达（或力马达）+液压放大器+反馈机构
（或平衡机构）
力矩马达（或力马达）：将电气信号转换为力矩或力 液压放大器：控制流向液压执行机构的流量或压力
阀流量较大时，采用两级或三级电液伺服阀的形式。包括液 压前置级和功率级
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
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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
平衡机构：用于单级伺服阀和两级弹簧对中式伺服阀，通常为 各种弹性元件，为一力-位移转换元件
电液伺服阀知识学习电液伺服阀组成电液伺服阀原理
电液伺服阀电液伺服阀既是电液转换元件，又是功率放大元件，它能够把微小的电气信号转换成大功率的液压能（流量和压力）输出。
它的性能的好坏对系统的影响专门大。
因此，它是电液控制系统的核心和关键。
为了能够正确设计和利用电液控制系统，必需掌握不同类型和性能的电液伺服阀。
伺服阀输入信号是由电气元件来完成的。
电气元件在传输、运算和参量的转换等方面既快速又简便，而且能够把各类物理量转换成为电量。
所以在自动控制系统中普遍利用电气装置作为电信号的比较、放大、反馈检测等元件；而液压元件具有体积小，结构紧凑、功率放大倍率高，线性度好，死区小，灵敏度高，动态性能好，响应速度快等长处，可作为电液转换功率放大的元件。
因此，在一控制系统中常以电气为“神经”，以机械为“骨架”，以液压控制为“肌肉”最大限度地发挥机电、液的优势。
由于电液伺服阀的种类很多，但各类伺服阀的工作原理又大体相似，其分析研究的方式也大体相同，故今以常常利用的力反馈两级电液伺服阀和位置反馈的双级滑阀式伺服阀为重点，讨论它的大体方程、传递函数、方块图及其特性分析。
其它伺服阀只介绍其工作原理，同时也介绍伺服阀的性能参数及其测试方式。
电液伺服阀的组成电液伺服阀在电液控制系统中的地位如图27所示。
电液伺服阀包括电力转换器、力位移转换器、前置级放大器和功率放大器等四部份。
3.1.1 电力转换器包括力矩马达（转动）或力马达（直线运动），可把电气信号转换为力信号。
3.1.2 力位移转换器包括钮簧、弹簧管或弹簧，可把力信号变成位移信号而输出。
3.1.3 前置级放大器包括滑阀放大器、喷嘴挡板放大器、射流管放大器。
3.1.4 功率放大器——滑阀放大器由功率放大器输出的液体流量则具有必然的压力，驱动执行元件进行工作。
图27 电液控制系统方块图电液伺服阀的分类电液伺服阀的分类电液伺服阀的种类很多，按照它的结构和性能可作如下分类：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。
电液伺服阀结构分析
电液伺服阀结构分析1.电磁操纵部分：电磁操纵部分由电磁操纵阀芯、电磁线圈和阀体组成。
电磁操纵阀芯在无电压状态下处于闭合状态，当电磁线圈通电时，产生的磁场使阀芯向上移动，从而打开阀口。
当电磁线圈断电时，弹簧力使阀芯回到闭合状态，关闭阀口。
电磁操纵部分控制液压系统中的工作压力和流量，是电液伺服阀的控制部分。
2.液动执行部分：液动执行部分由主阀芯、主阀座和主阀弹簧组成。
主阀芯在电磁操纵部分的控制下，控制液压系统中的工作压力和流量。
主阀芯与主阀座之间的间隙决定了液压系统的工作压力和流量大小。
主阀弹簧的刚度决定了主阀芯回位的力大小，从而控制液压系统的工作状态。
3.辅助部分：辅助部分包括阀体、油路和密封组件等。
阀体是电液伺服阀的结构支撑部分，承受系统的工作压力和力矩。
油路是液压系统中的液体通路，将液压油引导到相应的部位。
密封组件用于防止液压油泄漏，保证系统的密封性能。
1.阀口设计：阀口设计直接影响液压系统的流量特性。
合理设计的阀口可以减小压力损失，提高系统的流量效率。
2.密封设计：液压系统要求具有较高的密封性能，阀口与阀座之间的密封性能直接影响系统的泄漏量。
密封件的材料和结构设计对系统的密封性能有很大影响。
3.材料选择：电液伺服阀需要承受较高的工作压力和力矩，因此需要选择具有较高强度和耐腐蚀性的材料。
4.结构可靠性：电液伺服阀通常工作在恶劣的环境条件下，需要具有良好的抗震、抗振动和抗冲击能力，保证系统长时间稳定运行。
综上所述，电液伺服阀的结构设计是保证其性能和功能的关键。
合理的结构设计能够提高电液伺服阀的控制精度、响应速度和可靠性，满足不同工况下的液压系统需求。
电液伺服阀的不断创新和发展将进一步推动工程技术的进步和应用。
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
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 -。
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。
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。
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）。
电液伺服阀的结构组成原理(复习最精)
当A相通电转为A和B同时通电时，转子的磁极将同时受到A相绕组产生的磁场和B相绕组产生的磁场的共同吸引，转子的磁极则停在A和B两相磁极之间，此时步距角为15°，减小一半。
三相反应式步进电机的一个通电循环周期如下：A→AB→B→BC→C→CA,每个循环周期分为六拍。
每拍转子转过15°，一个通电循环周期转子转过90°。
与单三拍相比，六拍驱动方式的步进角更小，更适用于需要精确定位的控制系统中。
2.为什么说液压阻尼比是一个可变量？低阻尼对液压系统的动态特性有什么影响？如何提高系统的阻尼？这些方法各有什么优缺点？因为阀的流量-压力系数是影响液压阻尼比的重要参数，而阀开口是可变的，流量-压力会随之改变，所以液压阻尼比是一个可变量。
低阻尼会使系统的稳定性下降。
提高液压阻尼比的方法：设置液压缸管路泄露通道；采用正开口阀；增设阻尼器；采用压力反馈、动压反馈或加速度反馈等。
采用压力反馈可以提高系统的阻尼比和固有频率，但会降低系统的开环增益，系统刚度降低，干扰误差增加。
动压反馈校正能提高系统的阻尼比同时不改变系统的刚度。
加速度反馈校正可以提高系统的阻尼比，同时降低谐振的振幅。
低阻尼是影响系统的稳定性和限制系统频宽的主要因素之一。
提高系统的阻尼的方法有以下几种：1）设置旁路泄露通道。
在液压缸两个工作腔之间设置旁路通道增加泄露系C。
缺点是增大了功率损失，降低了系统的总压力增益和系统的刚度，增加数tp外负载力引起的误差。
另外，系统性能受温度变化的影响较大。
K值大，可以增加阻尼，但也要使系统刚度2）采用正开口阀，正开口阀的c0降低，而且零位泄漏量引起的功率损失比第一种办法还要大。
另外正开口阀还要带来非线性流量增益、稳态液动力变化等问题。
3）增加负载的粘性阻尼。
需要另外设置阻尼器，增加了结构的复杂性。
4）在液压缸两腔之间连接一个机-液瞬态压力反馈网络，或采用压力反馈或动压反馈伺服阀。
3、影响液压动力执行元件特性的因素有哪些？有什么影响？如何实现液压动力执行元件与负载的匹配？答:影响液压动力执行元件特性的因素有液压源压力、负载流量大小、液压缸尺寸。
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
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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
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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
电液伺服阀原理
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电液伺服阀工作原理
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。
❖ 力马达结构图
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❖ 力马达工作原理
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❖ 整阀工作原理
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四、双喷嘴电反馈伺服阀
❖ MOOG D765系列
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五、射流管力反馈式伺服阀
❖ 上海704所
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一、双喷嘴挡板伺服阀
电液伺服阀是电液联合控 制的多级伺服元件，它能将微 弱的电气输入信号放大成大功 率的液压能量输出。它具有控 制精度高和放大倍数大等优， 在液压控制系统中得到广泛的 应用。在此着重介绍三种典型 电液伺服阀的工作原理
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双喷嘴挡板电液伺服阀
由力矩马达和液压放大器组成。 力矩马达组成
由一对永久磁铁1、导磁体2和 4、衔铁3、线圈5和内部悬置挡板 7的弹簧管6等组成 。 液压放大器组成 前置放大器 前置放大级是一个
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当A相通电转为A和B同时通电时，转子的磁极将同时受到A相绕组产生的磁场和B相绕组产生的磁场的共同吸引，转子的磁极则停在A和B两相磁极之间，此时步距角为15°，减小一半。
三相反应式步进电机的一个通电循环周期如下：A→AB→B→BC→C→CA,每个循环周期分为六拍。
每拍转子转过15°，一个通电循环周期转子转过90°。
与单三拍相比，六拍驱动方式的步进角更小，更适用于需要精确定位的控制系统中。
2.为什么说液压阻尼比是一个可变量？低阻尼对液压系统的动态
特性有什么影响？如何提高系统的阻尼？这些方法各有什么优缺
点？
因为阀的流量-压力系数是影响液压阻尼比的重要参数，而阀开口是可变的，流量-压力会随之改变，所以液压阻尼比是一个可变量。
低阻尼会使系统的稳定性下降。
提高液压阻尼比的方法：设置液压缸管路泄露通道；采用正开口阀；增设阻尼器；采用压力反馈、动压反馈或加速度反馈等。
采用压力反馈可以提高系统的阻尼比和固有频率，但会降低系统的开环增益，系统刚度降低，
干扰误差增加。
动压反馈校正能提高系统的阻尼比同时不改变系统的刚度。
加速度反馈校正可以提高系统的阻尼比，同时降低谐振的振幅。
低阻尼是影响系统的稳定性和限制系统频宽的主要因素之一。
提高系统的阻尼的方法有以下几种：
1）设置旁路泄露通道。
在液压缸两个工作腔之间设置旁路通道增加泄露系C。
缺点是增大了功率损失，降低了系统的总压力增益和系统的刚度，增加数
tp
外负载力引起的误差。
另外，系统性能受温度变化的影响较大。
K值大，可以增加阻尼，但也要使系统刚度2）采用正开口阀，正开口阀的
c0
降低，而且零位泄漏量引起的功率损失比第一种办法还要大。
另外正开口阀还要带来非线性流量增益、稳态液动力变化等问题。
3）增加负载的粘性阻尼。
需要另外设置阻尼器，增加了结构的复杂性。
4）在液压缸两腔之间连接一个机-液瞬态压力反馈网络，或采用压力反馈或动压反馈伺服阀。
3、影响液压动力执行元件特性的因素有哪些？有什么影响？如
何实现液压动力执行元件与负载的匹配？
答:影响液压动力执行元件特性的因素有液压源压力、负载流量大小、液压缸尺寸。
影响：1)提高液压源压力，特性曲线形状不变，顶点右移。
2）提高流量大小，特性曲线顶点不变，形状变宽。
3）提高液压缸活塞面积，顶点右移，形状变窄，功率不变。
液压动力执行元件特性曲线包含负载特性曲线，且两曲线在最大功率处有公共切点，即为
液压动力执行元件与负载的最佳匹配。
4、液压固有频率有什么意义？提高液压固有频率对系统有什么
好处？如何提高系统固有频率？
答：液压固有频率是负载惯性与液压缸封闭油腔中液体的压缩性相互作用的结果。
它常常是系统的最低频率，它的大小决定着伺服系统的响应速度。
提高液压固有频率可以提高系统的响应速度和动态品质。
提高方法:1)尽可能使阀靠近液压缸，减少管道体积，使系统油液体积减小到最低。
2）选择高
品质液压油，弹性模量尽可能高。
3）增加液压系统管道和腔室结构的刚度。
液压固有频率是负载质量与液压缸工作腔中的油压缩性所形成的液压弹簧相互作用的结果。
液压固有频率标示液压动力元件的响应速度。
提高液压固有频率的办法：增大液压缸活塞杆面积，Ap。
减小总压缩体积Vt。
减小折算到活塞上的总质量Mt。
提高油液的有效体积弹性模量βe,液压阻尼比合适。
5.步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。
在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。
这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。
使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。
6.什么叫动力元件，有哪几种动力元件？
液压动力元件是由液压放大元件（液压控制单元）和液压执行元件组成。
液压放大元件可以使液压控制阀，也可以是伺服变量泵。
液压执行元件是液压缸或液压马达。
由他们组成四种基本型式的液压动力元件：阀控液压缸，阀控液压马达，泵控液压缸，泵控液压马达。
前两种动力元件可以构成阀控（节流控制）系统，后两种动力元件可以构成泵控（容积控制）系统。