電液伺服閥與比例閥

電液伺服與比例閥既是電液轉換元件，又是功率放大元件。它能夠將輸入的微小電氣信號轉換為大功率的液壓信號(流量與壓力)輸出。根據輸出液壓信號的不問(wèn)，電液伺服閥與比例閥可分為電液流量控制伺服閥與比例閥和電液壓力控制伺服閥與比例閥兩大類(lèi)。

在電液伺服系統中，電液伺服閥與比例閥將系統的電氣部分與液壓部分連接起來(lái)，實(shí)現電、液信號的轉換與放大以及對液壓執行元件的控制。電液伺服閥與比例閥是電液伺服系統和比例系統的關(guān)鍵部件．它的性能及正確使用，直接關(guān)系列整個(gè)系統的控制精度和響應速度，也直接影響到系統丁作的可靠性和壽命。

電液伺服閥與比例閥控制精度高、響應速度快，是一種高性能的電液控制元件，在液壓伺服系統中得到了廣泛的應用。

5 1電液伺服閥的組成和分類(lèi)

5.1.1 電液伺服閥的組成

電液伺服閥通常由力矩馬達(或力馬達)、液壓放大器、反饋機構(或平衡機構)三部分組成。

5.1.2 電液伺服閥的分類(lèi)

5.1.2.1按液壓放大級數分

單級伺服閥 此類(lèi)閥結構簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，但由于力矩馬達或力馬達輸出力矩或力小、定

位剛度低，使閥的輸出流量有限，對負裁動(dòng)態(tài)變化敏感，閥的穩定性在很大程度上取決1：負

載動(dòng)態(tài)，容易產(chǎn)生不穩定狀態(tài)。只適用于低壓、小流量和負載動(dòng)態(tài)變化不大的場(chǎng)合。

兩級伺服閥 此類(lèi)閥克服了單級伺服閥缺點(diǎn)，是最常用的型式。

三級伺服閥 此類(lèi)閥通常是由一個(gè)兩級伺服閥作前置級控制第三級功率滑閥．功率級滑閥閥芯位移通過(guò)電氣反饋形成閉環(huán)控制，實(shí)現功率級滑閥閥芯的定位。三級伺服閥通常只用在大流量的場(chǎng)合。

5.1.2.2按第一級閥的結構形式分類(lèi)

可分為：滑閥、單噴嘴擋板閥、雙噴嘴擋板閥 射流管閥和偏轉板射流閥。

分別介紹各自的優(yōu)缺點(diǎn)

5.1.2.3按反饋形式分類(lèi)

可分為滑閥位置反嫂、負載流量反饋和負載壓力反饋三種

5.1.2.4按力矩馬達是否浸泡在油中分類(lèi)

濕式的可使力矩馬達受到油液的冷卻，但油液中存在的鐵污物使力短馬達持性變壞，干式的則可使力矩馬達不受油液污染的影響，目前的伺服閥都采用干式的。

5 2力矩馬達

在電液伺服閥中力矩馬達的作用是將電信號轉換為機械運動(dòng)，因而是一個(gè)電氣—機械轉換器。電氣—機械轉換器是利用電磁原理工作的。它由永久磁鐵或激隘線(xiàn)圈產(chǎn)生極化磁場(chǎng)。電氣控制信號通過(guò)控制線(xiàn)圈產(chǎn)生控制磁場(chǎng)，兩個(gè)磁場(chǎng)之間相互作用產(chǎn)生與控制信號成比例并能反應控制信號極性的力或力矩，從而使其運動(dòng)部分產(chǎn)直線(xiàn)位移或角位移的機械運動(dòng)。

5.2.1 力矩馬達的分類(lèi)及要求

5.2.1.1力矩馬達的分類(lèi)

1)根據可動(dòng)件的運動(dòng)形式可分為：直線(xiàn)位移式和角位移式，前者稱(chēng)力馬達，后者稱(chēng)力矩馬達。

2)按可動(dòng)件結構形式可分為：動(dòng)鐵式和動(dòng)圈式兩種。前者可動(dòng)件是銜鐵，后者可動(dòng)件是控制線(xiàn)圈。

3)按極化磁場(chǎng)產(chǎn)生的方式可分為：非激磁式、固定電流激磁和永磁式三鐘。

5.2.1.2對力矩馬達的要求

作為閥的驅動(dòng)裝置，對它提出以下要求；

1)能夠產(chǎn)生足夠的輸出力和行程，問(wèn)時(shí)體積小、重量輕。

2)動(dòng)態(tài)性能好、響應速度快。

3)直線(xiàn)件好、死區小、靈敏度高和磁滯小。

4)在某些使用情況下，還要求它抗振、抗沖擊、不受環(huán)境溫度和壓力等影響。

5.2.2 永磁力矩馬達

5.2.2.1力矩馬達的工作原理

用掛圖表示為一種常用的永磁動(dòng)鐵式力矩馬達工作原理圖，它由永久磁鐵、上導磁體、下導磁體、銜鐵、控制線(xiàn)圈、彈簧管等組成。銜鐵固定在彈簧管上端，由彈簧管支承在上、下導磁體的中間位置，可繞彈簧管的轉動(dòng)中心作微小的轉動(dòng)。銜鐵兩端與上、下導磁體(磁極)形成四個(gè)工作氣隙①、②、⑤、①。兩個(gè)控制線(xiàn)圈套在銜鐵之上。上、下導磁體除作為磁極外，還為永久磁鐵產(chǎn)生的極化磁通和控制線(xiàn)圈產(chǎn)生的控制磁通提供磁路。

5.2.2.2力矩馬達的電磁力矩

通過(guò)力矩馬達的磁路分析可以求出電磁力矩的計算公式。從磁路分析知電磁力矩是非線(xiàn)性的，因此為保證輸出曲線(xiàn)的線(xiàn)性，往往設計成可動(dòng)位移和氣隙長(cháng)度只比小于三分之一，控制磁通遠遠小于極化磁通。

5.2.3 永磁動(dòng)圈式力馬達

用掛圖說(shuō)明常見(jiàn)的永磁動(dòng)式力馬達的結構原理。力馬達的可動(dòng)線(xiàn)圈懸置于作氣隙中，永久磁鐵在工作