伺服阀与比例阀知识总集
第五章电液伺服阀与比例阀详解
5.2 力矩马达
电气-机械转换器 利用电磁原理工作
一、力矩马达的分类及要求 （一） 分类
1）可动件运动形式：直线位移式（力马达）、角位移式（力矩马达） 2）可动件结构形式：动铁式（衔铁）、动圈式（控制线圈） 3）极化磁场产生的方式：非激磁式（控制线圈差动连接）、固定电流激磁 （激磁线圈，大的极化磁通，结构复杂，体积大）、永磁式（永久磁铁， 结构简单、重量轻、获得的极化磁通小）
动铁式：频率高、体积小、重量轻 动圈式：尺寸要求不严格、频率要求不高、价格低
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第五章 电液伺服阀
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
第五章 电液伺服阀
5.1 电液伺服阀的组成及分类
本 5.2 力矩马达 章 5.3 力反馈两级电液伺服阀 介 5.4 直接反馈两级滑阀式电液伺服阀 绍 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
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电液伺服阀概述
电液伺服阀既是电液转换元件，又是功率放大元件。 电液伺服阀是液压控制系统的核心元件。 电液伺服阀控制精度高，响应速度快。 根据输出液压信号的不同，电液伺服阀分为电液流量控 制伺服阀和电液压力控制伺服阀
二、电液伺服阀的分类 1、按放大器的级数分：
单级、两级和三级 单级伺服阀：结构简单、价格低廉、输出流量小、稳定性差 两级伺服阀：最常用 三级伺服阀：两级伺服阀+功率滑阀，电反馈，流量大于 200L/min
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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。
伺服阀和比例阀
伺服阀与比例阀的主要共同点有：一、伺服阀与比例阀的主要共同点有：1、用电信号进行控制；2、阀口开度是连续可调；二、伺服阀与比例阀的主要差异点1、伺服阀控制阀口采用零遮盖结构，可以用于任何闭环系统；比例阀采用正遮盖阀口，有较大的零位死区，可方便用于速度闭环系统，电控器中配置阶跃信号发生器，可用于力闭环与位置闭环。
但总存在一定的不便。
2、伺服阀通过提高加工精度、油液过滤精度，加上将油源压力的三分之一用于控制阀口，因而频响很高，从几十到几百Hz，相应的弱点就是成本高、维护难，能量利用率较低；而比例阀在加工、过滤要求上低一个档次，阀口压差也较小，所以频响比伺服阀低一个档次，一般在几个到100Hz以内，相应的强项就是成本低、较易维护。
可靠性比较高，能量损失相对小。
3、伺服阀一般都是在零位附近工作，而比例阀除了在零位附近工作外，经常需要在大开口位置工作，即其工作模式有较大差别，这是目前还不能使伺服阀与比例阀形成统一系列的重要原因。
4、伺服阀运行中常会出现零飘，而比例阀有较大的零位死区，就不存在零飘的问题。
5、伺服阀只用于闭环系统，比例阀还经常用于开环系统；6、现在一般首先从要求的频响，就可大体确定选用甚么阀，频响要求高的只能选伺服阀，频响要求相对低的就选比例阀。
另外就要综合考虑性能、成本、维护、可靠性等因素，决定取舍。
一般的原则是：A.能用传统阀的，不用比例阀；能用比例阀的不用伺服阀；B.非用伺服阀的，不用比例阀；非用比例阀的不用传统阀。
7、在伺服阀与一般比例阀之间的伺服比例阀（闭环比例阀，高频响比例阀，调节阀），特性介于两者之间。
有意进一步了解者，可阅读“新编实用电液比例技术”第九章9.7节伺服比例阀。
进口压力补偿器是什么元件啊是控制压力还是控制流量啊在比例换向阀控制回路中，为保证比例阀进、出口压差恒定，减小负载压力波动对调速性能的影响，经常在比例换向阀下面叠加一个压力补偿器1）比例方向阀加进口压力补偿器的目的，就是尽可能排除负载变化对控制流量的影响，也可以将加了以定差减压阀作为进口压力补偿器的比例方向阀理解称为比例方向流量阀，而将以定差溢流阀作为进口压力补偿器的比例方向阀，理解称为负载敏感阀。
伺服阀与比例阀的区别知识分享
伺服阀与比例阀的区别伺服阀与比例阀之间的差别并没有严格的规定，因为比例阀的性能越来越好，逐渐向伺服阀靠近，所以近些年出现了比例伺服阀。
比例阀和伺服阀的区别主要体现在以下几点：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；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，否则容易堵塞，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。
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绩效评估的GROW法则绩效评估中最困难的是什么？有人说是考核指标的设置，不会设置指标，不知道哪些指标是重要的，有人说是考核打分，不知道该给员工打多少分合适，有人说是考核面谈，不敢面对员工，害怕和员工发生争吵。
是的，这些都是绩效评估的难点，做过评估的经理人都有自己的体会和感悟。
但是，今天，我要说的主题不是这些，我认为在绩效评估中，考核指标容易设，路线非常明显，第一，你可以从年度目标进行分解，产生员工的考核指标，第二，你也可以从员工的岗位职责中找出一些关键点，设置相应指标，第三，你还可以从工作流程中找出一些指标考核员工的工作，所以，考核指标的设置不难。
考核打分其实也不难，因为绩效考核要求经理在日常工作中和员工保持沟通，在日常沟通中，经理可以把自己的感受告诉员工，让员工明白自己在哪些方面做得不好，需要改进，而且经理也要帮助员工想出改进的办法，这样，在考核的时候，经理和员工对考核达成的情况基本上有一个大致相当的认识，这样，经理打出的分数，员工的认可度就会比较高，所以，考核打分也不难。
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(2)
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。
《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。
伺服阀和电液比例阀3244
输入
伺服滑阀
误差（开口量）
增力缸
输出
图 6 机液伺服系统框图 入，阀口开启，引起输入与输出之间产生误差（阀开口量） 。因为有 了这一误差才使得执行部件（增力缸）产生动作，但因为输出和输入 端有机械反馈联系，所以，随着增力缸动作的同时又使原来的误差消 除了。 在图 5a)中，反馈是直接的，阀的开口量（误差）为
2
生压力，排油。 设柱塞个数为 z ，直径为 d ；缸孔孔圈直径为 D ；斜盘工作面倾 角为 γ ，缸体旋转一圈，柱塞的往复行程 s 则为
s = Dtg λ
泵每转的排量
q= π 2 π d sz = d 2 z，容积效率为ηv 时，泵的流量
Q= π 2 d Dznηv tgγ × 103 (升 / 分） 4
（3）
从式（2）可以看出，斜盘工作面倾角 γ 越大，泵的流量 Q 越大。 也就是说， 缸孔容积变化越大， 泵的流量 Q 越大。 斜盘工作面倾角 γ 等 于零时，缸孔容积无变化，泵的流量 Q 等于零，即无油液吸入、排出。 在容积式液压系统控制中， 节流控制式和容积控制式是两种基本 的控方式。 二 手动换向阀 1 手动换向阀及其衍生阀 为了直观，我们从手动换向阀说起。手动换向阀可能是最早的换 向阀。在它的基础上，开发出各种换向阀。顾名思义，手动换向阀就 是用人手控制的换向阀， 令油液换向， 进而使负载换向的一种换向阀。 采用电磁铁模拟人手的动作，代替控制手柄，安装在换向阀的两端， 用电磁力控制换向阀，就是电磁换向阀。将机液伺服控制机构代替控 制手柄，与换向阀联结，就构成机液伺服控制系统。将电液伺服控制 子系统代替控制手柄，与换向阀联结，就构成电液伺服控制阀。将
图 2 人是如何操纵手动阀的
5
2）手动阀阀口的可控性 如果操作者为了达到某种控制目的， 有意控制手动阀的阀口过渡 状态，也即控制手动阀的阀口开度大小，形成阀口节流，控制从换向 阀到负载的压力油的流量，就可以控制活塞杆进出速度了。这时，手 动换向阀就变成了非开关型的阀了，也就是机液伺服阀了。这里的 “机”即是操作者手臂的肌肉力。参看图 2。 挖掘机和装载机操作者就是这样操作多路阀，进行规范操作的。 在这里，人的眼睛是光学传感器，采集的是抓斗或者翻斗的位移反射 到人眼里的光信号， 经过大脑处理后， 脑神经把信号传到操作者的手， 令其按脑神经的要求，进行下一步操作。 这样， 我们就可以画出手动换向阀过渡状态的控制框图。 见图 3。 从该框图可以清楚地看出，此控制系统是闭环控制。
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。
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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
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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
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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。
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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。
电液伺服控制阀和比例阀
当挡板偏转使其与两个喷 嘴间隙不等时，间隙小的 一侧的喷嘴腔压力升高， 反之间隙大的一侧喷嘴腔 压力降低。这两腔压差作 用在滑阀的两端面上，使 滑阀产生位移，阀口开启 。这时压力油经P口和滑阀 的一个阀口并经通口A或B 流向液压缸，液压缸的排 油则经通口B或A和另一阀 口并经通口T与回油相通。
双喷嘴挡板阀
由四同用四压质一图它油另的通口图 制 控 了 和 压 图 它 x压 和 通 动s量上的以边般边缸一一开流有 ，b2液流缸有向制缸4cx式时是为s-为好可 。 控 式 说滑。路路口回两并48运，压量四油边左，控是双0，见单制用来阀控四进经和油个经动它a缸 ， 个 箱的、x制控边但边来，的，单制s边为入滑 液 箱控控1的有中 从 控 的开 右压制和结式控四滑杆单边控滑单液阀 压 。制 制速一的 而 制 。口 油力左x构，制边的边数制阀阀边s压控 缸 当边 边4度个油 改 边 当量 腔油、工双式液、双多作增控控滑缸制 右 滑。x和控液 变 。 滑的艺x边控压杆双用时进右大s制2s制阀左压边 腔 阀控的性式制缸的边是控方制，压 了 阀x入油，式s式控腔相移力x1制差只 用液开和；相制向边力 液 移x液和腔s，ls，，。3。。 于的动或x这s精系时相2样和度统，反就x和；sx，3控减s稳单1这增制小边定样大了，性式就, 进要、或x控s入双求2相减制较边液反小了高式压，， 控统度对液而速缸 和 压要制油。改压度左流缸求则 液滑变缸和的、量较用的阀了右方运右 ，高于污式液腔向动腔 从，一染伺压的。速的 而价般也服缸压度油 控格精较阀的力和液 制也度敏装，运较的感配方压 了动因贵系 。精向力 液，。
反馈杆
动圈式伺服阀
反馈杆
动圈式伺服阀
二、 喷嘴挡板式力反 馈电液伺服阀
电液伺服阀的电-
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.
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。
第四章电液伺服阀与比例阀
第四章电液伺服阀与比例阀电液比例与伺服控制《电液比例与伺服控制》机械电子工程研究生选修课编号：S201E002 24学时主讲：肖聚亮电液比例与伺服控制第四章电液伺服阀与比例阀4.1电液伺服阀的组成与分类4.2典型两级电液伺服阀4.3电液伺服阀的主要性能参数4.4电液比例阀的分类与构成 4.5电液比例压力控制阀 4.6电液比例方向控制阀 4.7步进液压马达和步进液压缸天津大学机械工程学院2电液比例与伺服控制4.1电液伺服阀的组成与分类4.1.1电液伺服阀的组成电液伺服阀通常由电-机械转换元件、液压放大器、反馈机构(或平衡机构)三部分组成。
4.1.2电液伺服阀的分类1、按液压放大级数分为：单级伺服阀：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。
天津大学机械工程学院3电液比例与伺服控制4.1电液伺服阀的组成与分类4.1.2电液伺服阀的分类三级伺服阀：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：喷嘴挡板阀(单、双):响应快、线性好，抗污能力差、效率低射流管阀、偏转板射流阀：抗污能力强、可靠性高，响应慢滑阀：压力、流量增益大，流量、驱动力、输出功率大，滞环大3、按反馈形式分类：滑阀位置反馈：位置力反馈、位置直接反馈、机械位置反馈、位置电反馈等负载流量反馈负载压力反馈天津大学机械工程学院电液比例与伺服控制4.2典型两级电液伺服阀无控制电流时，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。
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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增加输入信号，以使阀口逐渐开启。
101
反馈式比例阀
增加输入信号，以使阀口逐渐开启。
102
反馈式比例阀
与无反馈式比例阀一样，反馈式比例阀中也将产生克服 电磁力的液动力，该液动力试图将阀口开度变小。不过，阀 口开度变化现可通过阀芯位移传感器感测，并从功率放大器 输出增大的电流，即采用增大的电磁力来补偿液动力。
116
先导式比例阀（双反馈）
对于大多数应用场 合，阀芯位移传感 器既可以安装在主 阀芯上，也可以安 装在先导阀芯上， 以使比例阀具有更 高的动态性能。因 此，与直动式比例 阀一样，先导 式比例阀也具 有三种性能等 级，以满足不 同应用场合需 求。
117
基本原理
Steve Skinner, Eaton Hydraulics, Havant, UK
350 bar 300 1l4/6min
比例方向阀
147
电磁换向阀和比例方向阀
DG4V - 3
尽管电磁 换向阀与 比例方向 阀主要差 别还是在 电磁铁和 阀芯上。
KDG4V - 3
148
比例电磁铁
A D
B C
为了减少迟滞，衔铁由轴承（A和B）支撑。因残余磁力的影 响，非铁垫片（C）可防止衔铁“粘附”到磁极片上。为了改 善比例电磁铁的稳定性和润滑B处的轴承，比例电磁铁末端带 有放气孔，以确保导磁套内完全充满油。
3 7 13 20 28
30 50 70
l / min @ 10 bar P (PA + BT)
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 - 5
KFDG5V - 7
KFDG5V - 8
100
200
300
l / min @ 10 bar P (PA + BT)
143
KCG 3 先导式比例溢流阀
PMAX = 350 bar QMAX = 5 l/min
普通直动式溢流阀常用于：
- 先导式溢流阀的先导级
- 先导式减压阀的先导级
- 液压泵补偿控制。
先导式比例溢 流阀的额定流量 为1 l/min ，其具 有五个压力调节 范围。对于最小 范围，其最小设 定值为2 bar ，而 对于最大范围， 其最大设定值为 350 bar 。
112
先导式比例阀（无反馈）
最 后 ， 减 压 装置有时安装 在先导级与主 阀之间，这样 ，当系统压力 较高时（通常 大 于 200 bar ），可使先导 压力减小。
113
先导式比例阀（无反馈）
先导级中的一个 比例电磁铁通电 ，就会在主阀相 应控制腔中产生 与电流成比例的 压力，该压力推 动主阀芯运动， 直至作用在主阀 芯上的液压力与 弹簧力相平衡。
149
阀芯
为了无级调节流量，比例阀阀芯上带有V形槽。辅助 的两个凸台有助于防止污物进入到比例电磁铁中。
150
比例方向阀（无反馈）
低成本，适合于振动 小，简单速度控制的 场合；
结构简单，功率放大 器成本低。
KDG4V - 3
KDG4V - 5
3 7 13 20 28
30 50 65
l / min @ 10 bar P (PA + BT)
l / min @ 70 bar P 5 12 24 40
158
高性能比例阀
KSDG4V - 3
例如，在压降为70 bar 时，额定 流量 40 l/min 相当于压降为10 bar 时的额定流量 15 l/min 。
l / min @ 70 bar P 5 12 24 40
l / min @ 10 bar P 2
134
带屏蔽的电缆
C B
A
在输入信号电缆的功率
放大器这一端，应将金
属网筛（A）接地（注意
：若使用电位计，也应
将其电源端（A和B）接
地）。在功率放大器末
D
ห้องสมุดไป่ตู้
端，还应将比例电磁铁 电 缆 （ D） 接 地 ， 而 反
馈 电 缆 （ E） 和 （ F） 应
在两端接地。
E
F
135
输入电位计
这里采用电位计产生 输入信号。正确选择 元件是非常重要的。
156
高性能比例阀
高性能比例阀带阀套（以 使用零开口阀芯）和单比 例电磁铁，以使阀芯双向 移动。
AB PT
当 对 比 例阀 断 电时 ， 弹簧将阀芯推向右边。 断电情况下，所有油口 都关闭（92阀芯）或A 口和B口与T口接通（96 阀芯）。
157
高性能比例阀
KSDG4V - 3
高性能比例阀可替代伺服阀，因此，其 额定流量是指在阀口压降为70 bar（与 10 bar 相反）的流量，这样可将高性能 比例阀直接与伺服阀相比较。
103
反馈式比例阀
随着阀口压降和流量的不断增大，液动力最终将克服 电磁力，并使阀口开度减小，不过，这种情况发生时阀 口流量要比无反馈式比例阀大得多。因此，对于给定规 格的比例阀，反馈式的通流能力要比无反馈式强，且阀 芯定位精度更高（流量控制更精确）。
但反馈式比例阀的制造成本要比无反馈式比例阀 高许多，且其需要专用功率放大器来控制。
128
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。
129
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。
109
先导式比例阀
首先，主阀芯上带有V形槽，这可以 实现阀口开度的无级调节。
110
先导式比例阀
其次，因先导级作用可使比例电磁铁中电流变化， 从而产生主阀两控制腔中的压力变化。先导级可像两 个比例压力阀一样工作。
111
先导式比例阀
第三，主阀芯弹簧采用一个弹簧，这表明无论主阀芯 哪一个工作边工作, 都压缩同一个弹簧，因此，这种结构 并不需要精确匹配两个弹簧。
132
带屏蔽的电缆
因此，进出比例阀的信号电缆都应带屏蔽。在这种情况 下，传输信号的电缆（A和B）周围应有绝缘层（C）、 金属网筛（D）以及保护绝缘层（E）。
B
E
D
C
A
133
带屏蔽的电缆
对于带屏蔽 的电缆，因电 噪声而感应的 电压都被金属 网筛屏蔽掉， 并不对信号电 缆产生影响。 通常，金属网 筛本身必须一 端或两端接地 。
高性能比例阀
通过减小电磁力可使阀芯另一个工作 边打开。
107
高性能比例阀
这种类型结构可使比例阀动作更快，性能 更好，但也是以提高制造成本为代价。因 此，在实际应用中，应根据要求选择最合 适的比例阀结构形式。
108
先导式比例阀
当需要控制较大流量时，采用先导式比例阀是最佳解决方 案。与直动式比例阀一样，先导式比例阀与电磁换向阀也 有许多相似之处，但也有相当大的差别。差别如下：
140
比例产品
Steve Skinner, Eaton Hydraulics, Havant, UK
Copyright Eaton Hydraulics 2000
141
比例压力控制
142
直动式比例溢流阀
直动式比例溢流阀采用比例 电磁铁驱动阀芯动作，且驱动 力大小可调。
KCG - 3
B
A
电磁力通过弹簧和阻尼活塞（A） 传递到阀芯上，阀芯本身安装有轴 承（B），以减小迟滞。
调节
138
控制电源
+ 10V
- 10V
0V
因此，如果需要几个输入电 位计，那么，每个电位计都 应有独立的电源。在这种情 况下，电源地必须与功率放 大器地相连接，以提供一个 共同参考点。
139
接口
Steve Skinner, Eaton Hydraulics, Havant, UK
Copyright Eaton Hydraulics 2000
114
先导式比例阀（无反馈）
另一个比 例电磁铁通 电，主阀芯 向相反方向 运动，但弹 簧仍然处于 压缩状态。
115
先导式比例阀（单反馈）
当需要提高比 例阀性能时， 应在主阀芯上 安装位移传感 器，并使用单 比例电磁铁的 先导式比例阀 。不过，与前 述一样，这也 将增加比例阀 制造成本，并 需要专用功率 放大器。
B
24V DC
C
A
120
电源
输出
电压 最大
(34 V)
最小
24 V
最小
(20 V)
纹波电压 (4 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。
l / min @ 10 bar P (PA + BT)
153
比例方向阀（带反馈）
反馈式比例方向阀内带LVDT（线性变化差分传感器）位 移传感器，以提供一个与阀芯位移成比例的反馈信号。
154
比例方向阀（带反馈）
适合于精确速度控制和简单 的闭环场合；
需要专用的功率放大器。
KDG4V - 3
KDG4V - 5
121
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。