第四章电液伺服阀与比例阀.pdfVIP

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：

S201E00224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。当有

差动控制电流，在衔铁上产生逆时针方向电磁力矩，使衔铁挡板

组件绕弹簧转动中心逆时针偏转，弹簧管和反馈杆产生变形，挡

板偏离中位。这使喷嘴挡板阀右间隙减小而左间隙增大，引起

p2p增大，p1p减小，推动滑阀右移，同时带动反馈杆端部右移，

使反馈杆进一步变形。当反馈杆和弹簧管变形产生的反力矩与电

磁力矩相平衡时，衔铁挡板组件处于平衡位。在反馈杆端部右移

进一步变形时，使挡板趋于中位。这时p2p又降低，p1p增高，

当阀芯两端的液压力与反馈杆变形产生的反作用力以及滑阎的

液动力相平衡时，阀芯停止运动，其位移与控制电流成比例。

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

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

天津大学

机械工程学院

电液比例与伺服控制

4.3电液伺服阀的主要性能参数4.3.1静态特性电液流量伺

服阀的静态性能，可根据测试所得到的负载流量特性、空载流量

特性、压力特性、内泄漏特性曲线等性能指标加以评定。1、负

载流量特性(压力-流量特性)表示在稳态时输入电流、负载流量和

负载压降三者之间的函数关系。测得这条曲线相当麻烦，特别是

在零位附近(伺服阀工作位),该曲线主要用来确定伺服阀的类型，

估计伺服阀的规格，便于负载流量和负载压力的匹配。天津大学

机械工程学院8

电液比例与伺服控制

4.3电液伺服阀的主要性能参数4.3.1静态特性2、空载流量

特性(流量曲线)是输出流量与输入电流呈回环状的函数曲线。它

是在给定伺服阀的压降和负载压降为零的条件下，使输入电流在

正、负额定电流值之间作一完整的循环，所绘出的连续曲线。可

用逐点描绘的方法作出。(1)额定流量对应于额定电流的输出流

量。其允许公差一般为10%左右。额定流量表明了伺服阀的规格，

可用来选择伺服阀。天津大学机械工程学院9

电液比例与伺服控制