第2讲_电液伺服阀工作原理与组成

力反馈式电液伺服阀的方框图 电液伺服阀图形符号
二、电液伺服阀的组成
1 2
力矩马达 （力马达）
S
S
3
4
N
N
5
液压放大器
6
反馈机构
7
（平衡机构）
8
9
10
11
pS
pS
pL, QL
12
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
2.按第一级阀（放大器）的wenku.baidu.com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
1.力矩马达的分类及要求 （1） 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）
• 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。
力反馈两级电液伺服阀结构原理图
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
反馈机构（或平衡机构）：使伺服阀的输出压力或流量与输
用弹簧管支承衔铁的力矩马达 1——弹簧管，2——液压放大元件
例：带钢恒张力控制系统
1张力调节液压缸；2牵引辊；3热处理炉；4、4’转向辊；5力传感器； 6浮动阀；7电液伺服阀；8加载装置；9电放大器
在带钢生产过程中，要求控制带钢的张力。 牵引辊2牵引带钢移动，加载装置8使带钢保持 一定的张力。当张力由于某种干扰发生波动， 通过设置在转向辊4’轴承上的力传感器5检测 带钢的张力，并和给定值进行比较，得到偏差 值，通过电放大器9放大后，控制电液伺服阀7， 进而控制输入液压缸1的流量，驱动浮动辊6来 调节张力，使张力回复到原来给定之值。
《电液伺服与比例控制》
第2讲 电液伺服阀
机械工程系机电教研室
Wenzhou Vocational & Technical College
第2讲 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。
• 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。
（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。
航天十八所伺服阀产品
喷嘴挡板伺服阀
三级电液伺服阀
一、电液伺服阀的工作原理
电液伺服阀的工作原理
• 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)。
入
电气控制信号成比例，使伺服阀本身成
为 平闭衡环机系构统：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
力反馈——反馈弹簧杆动作示意图
三、电液伺服阀的分类
1.按放大器的级数分：
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