伺服阀与比例阀原理介绍
电液伺服阀和电液比例阀的概述
电液伺服阀和电液比例阀的概述摘要 介绍了电液伺服阀和电液比例阀的组成及功能特点，同时对两种阀进行了比较，得出两种阀的使用特点和使用场合。
关键词 电液伺服阀 电液比例阀 闭环控制 力矩马达 比例电磁铁 反馈装置1.前沿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、压力控制。
2.电液伺服阀电液伺服阀是一种自动控制阀，它既是电液转换组件，又是功率放大组件，其功用是将小功率的模拟量电信号输入转换为随电信号大小和极性变化、且快速响应的大功率液压能[能量（或）和压力]输出，从而实现对液压执行器位移（或转速）、速度（或角速度）、加速度（或角加速度）和力（或转矩）的控制。
电液伺服阀通常由电气-机械转换器、液压放大器（先导阀和功率级主阀）和检测机构组成。
电液伺服阀的基本组成有前置级液压放大器的伺服阀，无论是射流放大器还是喷嘴挡板放大器，其产生阀芯驱动力都要比比例电磁铁大得多(高一个数量级)。
就这个意义上讲，伺服阀阀芯卡滞的几率比比例阀小。
特别是射流管伺服阀的射流放大器因为没有压力负反馈，前置级流量增益与压力增益都较高，推动阀芯的力更大，所以伺服阀有更高的分辨率和较小的滞环。
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。
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。
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。
比例-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。
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，否那么容易堵塞，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。
比例阀多为电气反应，当有信号输入时，主阀芯带动与之相连的位移传感器运动，当反应的位移信号与给定信号相等时，主阀芯停止运动，比例阀到达一个新的平衡位置伺服阀，阀保持一定的输出；伺服阀有机械反应和电气反应两种，一般电气反应的伺服阀的频响高，机械反应的伺服阀频响稍低，动作过程与比例阀根本相同。
区别：一般比例阀的输入功率较大，根本在几百毫安到1安培以上，而伺服阀的输入功率较小，根本在几十毫安；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适宜。
高频响电液伺服阀与比例阀在机器人控制中的应用研究
高频响电液伺服阀与比例阀在机器人控制中的应用研究摘要：机器人技术在自动化领域中发挥着越来越重要的作用。
高频响电液伺服阀和比例阀是机器人控制中的关键元件，它们能够实现精确且快速的运动控制。
本文将研究并探讨高频响电液伺服阀与比例阀在机器人控制中的应用，包括其原理、优势以及在不同领域中的具体应用案例。
1. 引言随着科技的发展，机器人技术逐渐成为各个行业中提升生产效率和质量的重要工具。
机器人控制系统中的高频响电液伺服阀和比例阀起着重要作用，能够实现精确、高速的运动控制。
本文将对这两种元件的原理进行研究，并探讨它们在机器人控制中的应用案例。
2. 高频响电液伺服阀原理高频响电液伺服阀是一种通过电流信号控制液压流量的元件。
其原理是通过电压信号的输入，驱动电磁铁开关阀芯，从而控制液压流量的大小。
高频响电液伺服阀具有响应速度快、工作精度高等优点，在机器人控制中扮演重要角色。
3. 高频响电液伺服阀在机器人控制中的应用3.1 机械臂运动控制在机器人的机械臂运动控制中，精细的运动调节是十分关键的。
高频响电液伺服阀能够快速响应和实现高精度的控制，从而使机械臂的运动更加准确和稳定。
3.2 机器人协作在多台机器人协作的场景中，高频响电液伺服阀可以实现机器人之间的精确同步控制。
例如，当一个工作任务需要多台机器人同时进行配合时，高频响电液伺服阀能够确保多台机器人动作的一致性和准确性。
4. 比例阀原理比例阀是一种通过改变控制信号的电流或电压大小来调节阀口开度的元件。
其原理是根据输入信号的大小，改变阀芯的开度，从而控制流体的流量。
比例阀具有调节范围广、工作精度高的优点，在机器人控制中应用广泛。
5. 比例阀在机器人控制中的应用5.1 工作环境控制在一些特殊的工作环境中，机器人需要根据外界环境的变化来调节自身的动作。
比例阀可以根据传感器信号的变化，实时调节机器人的动作，从而适应不同的工作环境。
5.2 工装夹持力控制在某些工装夹持任务中，精确的夹持力是非常重要的。
典型电气比例阀伺服阀的工作原理
典型电气比例阀伺服阀的工作原理电气比例阀是将电气信号转化为液压信号的装置，通过调节电流或电压信号的大小来控制液压系统的流量。
电气比例阀一般由电磁比例阀和液控比例阀两部分组成。
1.电磁比例阀的工作原理：电磁比例阀基本上是由电磁操纵部分和主阀部分组成。
当电磁操纵部分受到电气信号的控制时，通过对电流的调节，产生力矩以移动阀芯，进而控制主阀的开度。
当主阀开度改变时，液体流量也会相应改变。
2.液控比例阀的工作原理：液控比例阀通过电磁阀内的液控比例环路，使电磁阀的流量与输入电流成正比。
液控比例阀内部有一个液体引导径向凹槽，引导凹槽上有一个弹簧推力盘，推力盘下面有一个直径较小的圆柱体，柱体的上表面和底表面之间有一个微小的液腔间隙。
当电流通过电磁阀线圈时，产生的液压力作用在柱体上，使其下移，改变推力盘上液控端的压力，从而得到输入电流与输出流量的比例关系。
伺服阀是一种根据控制信号在阀芯上施加力来控制流量或压力的装置，其工作过程通过反馈控制闭环实现。
伺服阀的工作原理可简单概括为以下几个步骤：1.控制信号输入：控制信号通过电气线路输入到伺服阀的控制电磁阀上。
2.控制电磁阀操作：控制电磁阀接收到控制信号后，将其转化为阀芯上的力。
这个力会使阀芯移动，改变主阀的开度。
3.主阀调节：通过改变主阀的开度，液压介质的流量或压力得以调节。
4.反馈控制：伺服阀的主阀位置会通过反馈器进行实时监测，并以信号的形式返回给控制电气系统。
这个反馈信号可以与控制信号进行比较，从而实现闭环控制。
伺服阀的反馈控制系统能够根据控制信号和反馈信息的差异，自动调整阀芯位置，使得输出流量或压力与设定值匹配。
总结：典型电气比例阀和伺服阀的工作原理分别是通过调节电流或电压信号的大小或通过控制信号在阀芯上施加力来改变液压系统的流量或压力。
其中，电气比例阀是根据电气信号来控制液压系统的流量，而伺服阀是通过反馈控制闭环来控制流量或压力。
这两种阀门装置在工业控制系统中起到了非常重要的作用。
9-伺服阀和比例阀
二、伺服阀(Servo Valve)
伺服阀的输出量（流量）和输入量（电信号等）成
连续比例关系，应用在精度要求较高的力、位移和速度 的控制场合。
伺服阀对油液的清洁度要求较高，价格较昂贵。
1、结构组成
从输入信号的类型而言，伺服阀可分为电液伺 服阀、气液伺服阀和机液伺服阀。三者的工作原理大 体相同，只是输入信号与阀芯控制信号间的转换方式 不同。其中，电液伺服阀最为常用。
由于比例阀的主要特点在于其加载装置有别于普 通阀，因此只需在普通液压阀的主体名称前面加上 “比例”两个字便可标识比例阀。例如，我们可以这 样说：先导比例溢流阀、比例调速阀、三位四通比例 方向流量阀等等。
2、比例电磁铁
比例电磁铁是一种线性的电—机转换装置，其 输入电信号与输出电磁吸力成正比，通过弹簧把力 转换为位移，从而把输入电信号与阀芯的位移对应 起来。
伺服放大器
伺服放大器把输入的电压信号与反馈的电压信 号进行比较和放大运算后，转换为与偏差电压成比 例关系的电流信号，作用在控制线圈上，从而控制 伺服阀的动作。
电气－机械转换装置
电－机转换装置包含了电流－力转换和力－位移转换两 个功能。电气信号转换为力（力矩）信号后作用在液压前置 放大器上，经弹性元件转换为位移。 典型的电气－机械转换装置有力马达和力矩马达两种。
提高，因此比例技术成为当今极具前景的液压技术之一。
插装阀的概论知识。
第9章 伺服阀和比例阀
(Chaper 9 Servo valve and proportional valve) 一、概述
在实际应用中，除了开关和定值控制外，还更多地需 要比例控制，即保持输出和输入成连续、正比关系，这不 仅有利于降低系统的复杂程度，而且会大大提高系统的自 动化程度和控制精度。
伺服阀与比例阀有何区分之处 伺服阀是如何工作的
伺服阀与比例阀有何区分之处伺服阀是如何工作的想要伺服阀与比例阀的区分有哪些？首先，我们要了解什么是什么是伺服阀，什么是比例阀。
伺服阀和比例阀，都是通过调整输入的电信号模拟量，从而无极调整液压阀的输想要伺服阀与比例阀的区分有哪些？首先，我们要了解什么是什么是伺服阀，什么是比例阀。
伺服阀和比例阀，都是通过调整输入的电信号模拟量，从而无极调整液压阀的输出量，例如压力，流量，方向。
而且伺服阀与比例阀之间的差别并没有严格的规定，所以很多的用户分不太清楚伺服阀与比例阀。
下文将简单的您介绍一下伺服阀与比例阀的区分。
紧要的是这两种阀的结构完全不同。
伺服阀依靠调整电信号，掌控力矩马达的动作，使衔铁产生偏转，带动前置阀动作，前置阀的掌控油进入主阀，推动阀芯动作。
比例阀是调整电信号，使衔铁产生位移，带动先导阀芯动作，产生的掌控油再去推动主阀芯。
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紧要应用在闭环掌控系统，其它结构的比例阀紧要应用在开环控系统及闭环速度掌控系统；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，需要精过滤才行，否则简单堵塞，比例阀要求低一些；3.阀芯结构及加工精度不同比例阀接受阀芯+阀体结构，阀体兼作阀套。
伺服阀和伺服比例阀接受阀芯+阀套的结构。
4.中位机能种类不同比例换向阀具有与一般换向阀相像的中位机能，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。
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，用来掌控流量和流向。
而且伺服阀太精细，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，但掌控比较精准明确，而且可以做多余度掌控。
《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。
伺服比例阀工作原理
伺服比例阀工作原理
伺服比例阀（Servo Proportional Valve）是一种常用于流量控制和压力控制的液压元件。
其工作原理是利用电磁感应的力来控制阀芯的位置，从而调整流量或压力的大小。
伺服比例阀由电磁比例动作器和阀芯组成。
电磁比例动作器是一个由线圈和磁芯构成的电磁铁，在电源通电时会产生磁场。
阀芯是一个带有阀口的金属柱，通过电磁比例动作器和弹簧的力来调节阀口的大小和位置。
当电源通电时，电磁铁产生的磁场会吸引磁芯，使阀芯向开口方向移动。
相应地，阀口逐渐打开，流量或压力逐渐增大。
当电源断电时，磁场消失，弹簧的力会使阀芯返回原来的位置，阀口关闭，停止流量或降低压力。
通过改变电源的电压大小，可以控制电磁铁的磁场强度，从而控制阀芯的位置。
通过调整阀芯的位置，可以实现流量或压力的精确控制。
伺服比例阀的工作原理使其能够应用于各种液压系统中，如工业机械、汽车、航空等领域。
其优点是具有精确的控制、快速响应和可靠性高。
伺服阀与比例阀-知识总集2
电源
输出 电压
(34 V) 最大
24 V
(20 V) 最小
应确保纹波电压不低于所规定的最小电压值。
122
控制信号
输入信号装置至 功率放大器电缆 中的电噪声将被 放大，并使比例 阀动作不稳定。
123
EUROCARD 安装
这里，将功率放大 器安装在带屏蔽的电气 柜中的支架上，比例阀 并没有安装阀芯位移传 感器，因此该安装就相 当好地隔离了电噪声。
Eaton Hydraulics 2000
118
接口
Steve Skinner, Eaton Hydraulics, Havant, UK Copyright
Eaton Hydraulics 2000
119
典型安装
典型比例阀安装由下列几部分 组成：比例阀（ A）、功率放大器 （B）、电源（C）和输入信号装置 （ D）。安装时，每一部分都应仔 细考虑。
B D
24V DC
A
C
120
电源
输出 电压 最大
(34 V)
纹波电压 (4 V)
最小
24 V
最小
(20 V)
尽管在有些场合功率放大器的电源电压可选为12 V，但通常为24 V DC。电压适用范围非常大，一般为20V ~ 34V，在满负载条件下，必 须保证最小电压。直流电电压来自于交流电整流，通常在直流电中含 有一些残余纹波电压，但不应超过4V。
70
155
先导式比例方向阀（单级反馈）
中等性能的比例阀，适合于 大流量速度控制场合； 需要专用的功率放大器。
KFDG5V - 8
KFDG5V - 7
KFDG5V - 5
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)
比例阀和伺服阀的区别
1比例阀和伺服阀的区别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。
我从结构上理解比例阀的阀芯是靠电磁力和液压力及弹簧力来实现平衡的，而伺服阀是靠液压力来平衡的，所以比例阀在控制大流量高压力上没有优势；还有比例阀最早的产品是开式的，这应该是为什么叫比例阀的原因；在应用上，伺服阀用的更广，不仅能够用于精确的位置，速度等控制，还具有随动作用，所以像你开的汽车助力转向就是一个随动伺服系统，这是比例阀难以实现的。
实现油缸上下运动可以通过阀在不同位置而使得油路切换而实现，这样的阀采用普通换向阀就可以实现了，而伺服或者比例阀的作用是不仅可以控制油缸的方向，还可以精确控制阀的开度，从而可以精确控制流量（工作状态保持不变下）。
您提到的阀的反馈的确只能决定阀是否精确到位，而并不能控制系统的状态，因为即使阀的开度准确，但是真正到作动器内的流量也受到泵压力、管路消耗、负载变化等等多种因素的影响，因而要实现精确的位置或者速度控制，还需要另外一个避环回路——系统避环，针对位置和速度，现在有成型的速度和位置控制板来实现。
您说的“做的再精确也只是阀本身的问题，对于受控对象来说却不好办”，这没错，但是作动器的位移并不对应伺服阀芯的位移，因为阀芯开启油口后即使不在运动，作动器也会始终保持运动势，就像家里的水龙头，拧开了谁就会一直流。
比例阀没有了伺服阀的阀芯位置避环，它是靠较大的、精确控制供给比例阀芯的电流量来控制相对准确的阀芯位置而简化的设计形式。
高频响电液伺服阀与比例阀在水利工程中的应用研究
高频响电液伺服阀与比例阀在水利工程中的应用研究水利工程是指为了调节和控制水资源的开发利用，保护和改善水环境以及防洪排涝等目的而进行的工程建设。
在水利工程中，高频响电液伺服阀与比例阀的应用具有重要的意义。
本文将介绍高频响电液伺服阀与比例阀的原理、特点以及在水利工程中的具体应用案例。
一、高频响电液伺服阀高频响电液伺服阀是一种能够快速响应控制指令的电液伺服阀门。
其工作原理是通过控制电信号来调节阀门的开度，从而实现对液压系统的精确控制。
高频响电液伺服阀具有以下特点：1. 快速响应：高频响电液伺服阀具备快速的反应速度，能够在极短的时间内实现阀门的开启和关闭。
2. 高精度控制：高频响电液伺服阀能够对液压系统的各项参数进行精确控制，实现对水流、压力、流量等的精细调节。
3. 可靠性高：高频响电液伺服阀采用先进的控制技术和材料，具备较高的可靠性和稳定性，适用于长期运行和高强度工作环境。
在水利工程中，高频响电液伺服阀可以应用于水闸控制、泵站调节、水泵控制等方面。
例如，在水闸控制中，高频响电液伺服阀可以通过控制阀口的开启程度，实现对水位的调节，同时可以根据外部传感器的反馈信号进行自动控制，确保水闸的稳定运行。
二、比例阀比例阀是一种根据输入信号的大小，通过调节阀口的开启程度，来实现对液压系统的比例控制的阀门。
比例阀具有以下特点：1. 比例精确：比例阀通过电磁比例调节阀口的开启程度，实现对液压系统的精确比例控制，可以在设定的范围内按比例调节流量、压力等参数。
2. 稳定性好：比例阀采用设计精良的结构和先进的控制算法，能够在长期运行中保持稳定的性能，并且能够快速响应外部控制信号。
3. 多功能：比例阀可以应用于多种液压系统中，包括调节液压缸的速度、控制液压泵的输出流量以及调节液压系统的压力等。
在水利工程中，比例阀的应用范围也非常广泛。
比例阀可以用于调节水闸门的开启速度和液压油缸的运动速度，从而实现对水位的精确控制。
此外，比例阀还可以用于水泵控制系统，通过对液压系统的流量进行比例调节，实现对水泵出水量的控制。
伺服阀与比例阀工作原理
华中科技大学
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
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.
华中科技大学
▪ 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.
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.
华中科技大学
▪ 电液伺服阀的组成和工作原理 〔见动画
▪ 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
▪ 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.
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。
伺服阀、比例阀原理
伺服阀的工作原理下面介绍两种主要的伺服阀工作原理。
3.3.1力反馈式电液伺服阀力反馈式电液伺服阀的结构和原理如图28所示，无信号电流输入时，衔铁和挡板处于中间位置。
这时喷嘴4二腔的压力pa =pb，滑阀7二端压力相等，滑阀处于零位。
输入电流后，电磁力矩使衔铁2连同挡板偏转θ角。
设θ为顺时针偏转，则由于挡板的偏移使pa ＞pb，滑阀向右移动。
滑阀的移动，通过反馈弹簧片又带动挡板和衔铁反方向旋转（逆时针），二喷嘴压力差又减小。
在衔铁的原始平衡位置（无信号时的位置）附近，力矩马达的电磁力矩、滑阀二端压差通过弹簧片作用于衔铁的力矩以及喷嘴压力作用于挡板的力矩三者取得平衡，衔铁就不再运动。
同时作用于滑阀上的油压力与反馈弹簧变形力相互平衡，滑阀在离开零位一段距离的位置上定位。
这种依靠力矩平衡来决定滑阀位置的方式称为力反馈式。
如果忽略喷嘴作用于挡板上的力，则马达电磁力矩与滑阀二端不平衡压力所产生的力矩平衡，弹簧片也只是受到电磁力矩的作用。
因此其变形，也就是滑阀离开零位的距离和电磁力矩成正比。
同时由于力矩马达的电磁力矩和输入电流成正比，所以滑阀的位移与输入的电流成正比，也就是通过滑阀的流量与输入电流成正比，并且电流的极性决定液流的方向，这样便满足了对电液伺服阀的功能要求。
图28 力反馈式伺服阀的工作原理1—永久磁铁；2—衔铁；3—扭轴；4—喷嘴；5—弹簧片；6—过滤器；7—滑阀；8—线圈；9—轭铁由于采用了力反馈，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。
比例阀和伺服阀的区别
⽐例阀和伺服阀的区别 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。
但还是有所区别的，你知道区别在哪⾥吗?下⾯就让店铺来为⼤家介绍⼀下吧，希望⼤家喜欢。
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，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 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。
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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
受执行元件压力高低的影响。
齿轮式液压同步分流马达（液压同步马达）是由一系列相互耦合的齿轮泵或齿轮马达组成。
每一片具有泵或马达的功能。
整个元件有一个共同的进油通道和各自独立的出油口。
高压油由油泵提供给分流马达，分流马达只对流入其进油通道的液压油起分配作用，不能向油液提供能量，如果分流马达每片的尺寸相同，则进油口的高压油将被分流马达等量分流，如果分流马达的每片尺寸不同，则根据每片的几何排量的不同，输出流量也会不同，排量越大的分流马达，输出的流量也越大，即几何排量与其输出流量成正比。
液压同步分流马达应用
液压同步分流马达应用主要有以下三个方面：
1、作为流量平衡装置，同步操作多个油缸或马达。
如果几台马达或液压缸并联工作，由同一个油源供油，并且各支路上没有任何方式的控制，那么承受最小负载的首先开始工作循环，它的行程完成后。
第二小负载的开始工作，依次类推。
但这种工况模式通常不是需要的模式，因此需要把总的泵流量分成一系列部分流量，使几台并联工作的马达或液压缸同时开启，同时到达指定位置，液压同步马达就担当了这一重要角色。
2、作为流量分配装置，按照系统要求分配泵的输出流量。
例如：装有多套滑动轴承的轴要求确保给每个轴承供应相同量或按比例供应润滑油。
齿轮式液压马达没有任何的外泄漏，如果其中一部分齿轮在旋转，其它部分中也会通过相同或成比例的流量。
3、作为增压装置，使分流器的某一输出口压力超过泵的输出压力。
液压同步分流马达，除了作为“同步元件”外，也可以作为“增压器”，使马达的某一输出口压力超过液压泵的输出压力。
液压同步分流马达优势
作为分（集）流阀升级换代产品，液压同步分流马达同步精度更精确（液压同步马达1.5～2.5%，分集流阀4～5%），效率更高，对油品粘度不敏感，抗污染能力强。
特别是在实现多路分流方面，液压同步马达有分（集）流阀不可比拟的优势。
同步误差
无论是齿轮式还是柱塞式液压同步马达，其同步误差主要取决于以下一些参数：
·介质油的粘度和温度；
·负载的均衡性；
·系统的压力等级；
·流量的连续性；
只有在得到以上各参数的具体数值后才有可能精确计算出系统的同步水平。
为了获得高的同步性能，建议设计时满足下列要求：
·马达的转速不得低于1000r/min；
·所有被驱动油缸或马达的负载尽可能均匀；
·在某一恒定温度下，工作压力范围100bar~250bar情况下，保证介质粘度在40cst左右。
内部压降
液压同步分流马达在液压回路中作为一种待命元件，只有在系统需要时才自动工作，且输出与输入的功率（流量、压力）非常接近（效率通常在98%以上），微小的功率损失作用于内部的传动，而非发热。
最小流量
液压同步马达不是一种低速运转的元件，请注意各型号马达所允许的最小转速。
工作介质
一般情况下，无论是齿轮式还是柱塞式液压同步马达都可以使用普通矿物油或者其它工作介质。
但是为了确保液压同步马达的正常工作，在使用除矿物油以外的其它介质时，请事先同优科公司联络以获得技术确认。
同步误差的消除
作为一个独立的流量控制机构，液压同步马达对于必然发生的同步误差不具备直接的测量手段，所以一般情况下同步误差只能在液压缸到达行程末端时进行调整。
建议在液压同步马达和液压缸之间用最短的油管或对所有的液压缸用相同长度的油管来消除误差。
各液压缸的负载尽可能均匀，如果负载误差无法改变，那么可以通过适当使用溢流阀来修正或消除油液压缩同步误差。
液压同步分流马达的进口/出口阀块
为了使排出管与管路之间连接最简化，同时保证液压回路中各重要阀类零件的正常工作，我们建议您为各系列分流马达订购进口/出口阀块。
进出口阀块必须同分流马达一起订货，因为一般情况下，出厂后阀块同液压同步马达的装配是不可靠的，而且会产生一些问题。
优科同步分流马达的出口阀块对应每腔流道都有一个溢流阀和单向补油阀。
分流马达的溢流阀压力设定必须高出驱动液压缸负载所需压力20bar。
典型结构图
液压同步分流马达安装与调试
同步回路连续运动会造成累计误差，这种误差在液压缸到达行程终点可以进行同步误差平衡。
但是，当负载压力不同时，由于油液的压缩所产生的误差，液压同步马达不能予以平衡。
此时，液压同步马达尽可能安装在执行机构的旁边，对通往液压同步马达各腔的管路尽可能进行相同的选择。
如果单个液压缸或者液压同步马达负载压力极端不同，并且负载在整个工作行程内基本不
发生变动，也就是较低的压力始终在同一个液压缸或者液压马达上出现时，则可通过背压阀来减少差别。
通过这一方法可以减少或者消除由于油压压缩而产生的误差。
液压同步马达系列
优科齿轮式同步马达，根据流量大小主要有UD、UW、UL、UG四个系列；其中UD、UW 系列有铝合金和铸铁两种材质，UL、UG系列为铸铁材质。
铝合金液压同步马达主要特点是轻便。
相比铝合金液压同步马达，铸铁液压同步马达有如下优点：
·许多工业领域不接受铝合金液压同步马达，如船舶工业。
·低速运转时，铸铁同步马达的噪音要比铝合金同步分流马达低。
·铸铁同步分流马达有更好的刚性。
·在使用除矿物油以外的其它介质时，必须使用铸铁同步马达。
·铸铁同步马达热膨胀系数小。
除非特别要求外，优科齿轮式液压同步马达都采用铸铁材质。