电液伺服阀介绍及工作原理

电液伺服阀的输出流量或压力是由输入的电旌旗灯号节制的，主要用于高速闭环液压体系中，用以实现地位、速率和力的节制等；而比例阀多用于相应速率相对较低的开环节制体系中。伺服阀具有精度高、相应快等长处，但其价钱也较高，对过滤精度的要求也很高。今朝，伺服阀普遍利用于高精度节制的主动节制装备中。

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，绝年夜部门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与它的输入电流旌旗灯号l成正比，为了保证主阀芯的定位节制，主阀和先导阀之间设有地位负反馈，地位反馈的情势主要有直接地位反馈和地位力反馈两种。

1．直接地位反馈型电液伺服阀

直接地位反馈型电液伺服阀的主阀芯与先导阀芯组成直接地位比拟和反馈，其事情原理如图1所示。先导阀由动圈式力马达的线圈驱动，先导阀芯的位移x心与输入电流I年夜小成比例，其活动偏向与电流的偏向坚持同等。先导阀芯的直径小，无法节制体系中的年夜流量；主阀芯的阻力很年夜，力马达的推力差不敷以驱动主阀芯。其办理的方法是，先用力马达驱动直径较小的先导阀芯，然后用直接地位反馈（地位随动）的方法让主阀芯等量追随先导阀活动，以到达用小旌旗灯号节制体系中的年夜流量的目标。

可将主阀芯两头的容腔看作一个驱动主阀芯的对称双作用液压缸，该缸由先导阀供油，以节制主阀芯作上下活动。先导阀芯直径较小，为了较低加工难度，通常用两个固定的撙节孔取代先导阀上用于节制主阀芯上下两腔的进油阀口。为了实现直接地位反馈，将主阀芯、驱动液压缸、先导阀阀套三者做成一体，是以主阀芯的位移xP（被控位移）被反馈到先导阀上，且与先导阀套的位移x套相等。当先导阀芯在力马达的驱动下向上活动而发生位移x心时，先导阀芯与阀套之间发生的启齿量为x心-x套，此时，主阀芯上腔的回油口打开，压力差驱动主阀芯自下而上活动，同时先导阀口在反馈的作用下逐渐关小。当导阀口完全封闭时，主阀结束活动且主阀芯的位移xp=x套=x心。反向活动亦然。在这种反馈中，主阀芯等量追随先导阀活动，故称为直接地位反馈。

图2(a)所示为DY系列直接地位反馈型电液伺服阀的布局图。上部为动圈式力马达，下部是两级滑阀装配。液压油由P口进入，A、B口接执行元件，T口接回油。由线圈（动圈）7带动的先导阀6与空心主滑阀4的内孔共同，动圈与先导阀之间为固定衔接，并用两个弹簧8、9定位对中。先导阀上的两条节制边与主滑阀上的两个横向孔形成两个可叛变流口子、12。由P口来的液压油除流经主控油路外，还要流经固定撙节口3、5和可叛变流口子、12，先导阀的环形槽和主滑阀中部的横向孔至回油口的油路，形成前置液压放年夜器的油路【见图2(b)】。显然，前置级液压放年夜器是由具有两个可叛变流口11、12和固定撙节口3、5组合而成的。油路中固定撙节口与可叛变流口的衔接节点a、b分离与主滑阀上、下两个台肩的端面连通，主滑阀可在节点处液流压力的作用下活动；当到达均衡地位时，节点a、b的压力雷同，主滑阀坚持不动。假如先导阀在线圈的作用下向上活动，撙节口11加年夜、12减小，a点压力低落，b点压力上升，主滑阀随之向上活动。

因为主滑阀又兼作先导阀的阀套（地位反馈），故当主滑阀向上移动的间隔与先导阀同等时，结束活动。同样，在先导阀向下活动时，主滑阀也随之向下移动雷同的间隔。以是称其为直接地位反馈体系。

2．喷嘴挡板式力反馈电液伺服阀

喷嘴挡板式电液伺服阀由电磁和液压两部门构成。电磁部门是一个动铁式力矩马达。液压部门为两级；第一级是双喷嘴挡板阀，被称为前置级（先导级）；第二级是四边滑阀，被称为功率放年夜级（主阀）。

由双喷嘴挡板阀组成的前置级如图3所示，它由2个固定撙节孔、2个喷嘴和1个挡板阀构成。两个对称设置装备摆设的喷嘴共用一个挡板，挡板和喷嘴之间形成可叛变流口，挡板一样平常由扭轴或弹簧支持，可绕支持点偏转，挡板的转动由力矩马达驱动。挡板上没有输入旌旗灯号时，挡板处于中央地位（即零位），与两喷嘴之间的间隔均为x0，此时两喷嘴节制腔内的压力p1与p2相等。当挡板转动时，两个节制腔内的压力一边升高，另一边低落，就有负载压力pL（pL=p1-p2）输出。双喷嘴挡板阀有4个通道（1个供油口、1个回油口和2个负载口），有4个撙节口，是一种全桥布局。

力反馈型喷嘴挡板式电液伺服阀的事情原理如图4所示。主阀芯两头的容腔可以当作是一个驱动主滑阀的对称液压缸，且由先导级的双喷嘴挡板阀节制。挡板5的下部延长一个反馈弹簧杆11，经由过程钢球与主阀芯9相连。主阀的位移经由过程反馈弹簧杆转化为弹性变形力作用在挡板上与电磁力矩相均衡。当线圈13中没有电流经由过程时，力矩马达无力矩输出，挡板5处于两喷嘴的中央地位。当线圈通人电流后，衔铁3因受到电磁力矩的作用偏转的角度为日，因为衔铁固定在弹簧管12上，此时，弹簧管上的挡板也响应偏转日角，使挡板与两喷嘴间的间隙产生变化，如右侧间隙增长，则左侧喷嘴腔内的压力升高，右腔内的压力低落，主阀芯9在此压力差的作用下向右移动。因为挡板的下端为反馈弹簧杆11，反馈弹簧杆的下端是球头，球头嵌放在主阀芯9的凹槽内，在主阀芯移动的同时，球头经由过程反馈弹簧杆带动上部的挡板一路向右移动，使右侧喷嘴与挡板间的间隙逐渐减小。看成用在衔铁挡板组件上的电磁力矩与作用在挡板下端因球头移动而发生的反馈弹簧杆变形力矩（反馈力）到达均衡时，滑阀便不再移动，并使其阀口一直坚持在这一开度上。该阀经由过程反馈弹簧杆的变形将主阀芯的位移反馈到衔铁挡板组件上，并与电磁力矩进行比拟而组成反馈，故称之为力反馈式电液伺服阀。

经由过程线圈的节制电流越年夜，使衔铁偏转的转矩、挡板的挠曲变形、滑阀两头的压力差以及滑阀的位移量越年夜，伺服阀输出的流量也就越年夜。