電液伺服閥是電液伺服控制系統(tǒng)中的重要控制元件，在系統(tǒng)中起電液轉(zhuǎn)換和功率放大作用。具體地說，系統(tǒng)工作時(shí)它直接接收系統(tǒng)傳遞來的電信號(hào)，并把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有相應(yīng)極性的、成比例的、能夠控制電液伺服閥的負(fù)載流量或負(fù)載壓力的信號(hào)，從而使系統(tǒng)輸出較大的液壓功率，用以驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。電液伺服閥的性能和可靠性將直接影響系統(tǒng)的性能和可靠性，是電液伺服控制系統(tǒng)中引人注目的關(guān)鍵元件。

       由于系統(tǒng)服務(wù)對(duì)象和使用環(huán)境各式各樣，相應(yīng)地為系統(tǒng)服務(wù)的電液伺服閥型號(hào)、結(jié)構(gòu)、性能也多種多樣。它們有個(gè)性，也有共性。本章將對(duì)常見電液伺服閥的結(jié)構(gòu)原理、組成、分類及有關(guān)特點(diǎn)作簡(jiǎn)要介紹。

1.1電液伺服閥組成

電液伺服閥本身是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，一般由下列部分組成：

（1）電－機(jī)轉(zhuǎn)換部分；

（2）機(jī)－液轉(zhuǎn)換和功率放大部分；

（3）反饋部分；

（4）電控器部分。

大部分伺服閥僅由前三部分組成，只有電反饋伺服閥才含有電控器部分。

1. 電－機(jī)轉(zhuǎn)換部分

電－機(jī)轉(zhuǎn)換部分的工作原理是把輸入電信號(hào)的電能通過特定設(shè)計(jì)的元件轉(zhuǎn)換成機(jī)械運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，由此機(jī)械能進(jìn)而驅(qū)動(dòng)液壓放大器的控制元件，使之轉(zhuǎn)換成液壓能。將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的元件，人們通常稱為力矩馬達(dá)（輸出為轉(zhuǎn)角）或力馬達(dá)（輸出為位移）。力矩馬達(dá)和力馬達(dá)有動(dòng)鐵式和動(dòng)圈式兩種結(jié)構(gòu)。常用的典型結(jié)構(gòu)示于圖1.1中。

圖1.1（a）為永磁橋式動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)。它結(jié)構(gòu)緊湊體積小，固有頻率高；但是輸出轉(zhuǎn)角線性范圍窄；適用于驅(qū)動(dòng)噴嘴擋板液壓放大器的擋板，射流管液壓放大器的射流管或偏轉(zhuǎn)射流管的偏轉(zhuǎn)板。

圖1.1（b）為高能永磁動(dòng)鐵式直線力馬達(dá)。它體積大，加工工藝性好；驅(qū)動(dòng)力大、行程較大；固有頻率較低，約≤300Hz，適用于直接驅(qū)動(dòng)功率級(jí)滑閥。

圖1.1（c）為永磁動(dòng)圈式力馬達(dá)，它又有內(nèi)磁型和外磁型兩種結(jié)構(gòu)形式。圖1.1（d）為激磁動(dòng)圈式力馬達(dá)。它們的共同特點(diǎn)是體積大、加工工藝性好；但是同樣的體積下輸出力??；機(jī)械支撐彈簧的剛度通常不是很大，在同樣的慣性下，動(dòng)圈組件固有頻率低；為提高固有頻率，可增加支撐剛度及激磁和控制線圈功率，但尺寸大，功耗大。此型力馬達(dá)的磁環(huán)小；線性范圍寬，輸出位移大；適用于直接驅(qū)動(dòng)滑閥液壓放大器的閥芯運(yùn)動(dòng)。

2. 機(jī)－液轉(zhuǎn)換和功率放大部分

機(jī)－液轉(zhuǎn)換及功率放大部分，實(shí)質(zhì)上是專門設(shè)計(jì)的液壓放大器，放大器的輸入為力矩馬達(dá)或力馬達(dá)輸出力矩或力，放大器的輸出為負(fù)載流量和負(fù)載壓力。

伺服閥常用的液壓放大器示于圖1.2中。

圖1.2（a）為雙噴嘴擋板式液壓放大器，由兩個(gè)固定節(jié)流孔和兩個(gè)可變節(jié)流孔組成液壓全橋，按節(jié)流原理工作。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單體積小，運(yùn)動(dòng)件慣性小，所需驅(qū)動(dòng)力小，無摩擦，靈敏度高；但中位泄漏大，負(fù)載剛度差；輸出流量??；固定節(jié)流孔的孔徑和噴嘴擋板之間的間隙小，易堵塞，抗污染能力差；適于小信號(hào)工作，常用作兩級(jí)伺服閥的前置放大級(jí)。

圖1.2（b）為射流管式液壓放大器，按動(dòng)量轉(zhuǎn)換原理工作。射流管孔徑及射流管噴嘴與接受器之間的間隙較噴嘴擋板式大，不易被污物堵塞，抗污染能力強(qiáng)；射流噴嘴有失效對(duì)中功能；放大器效率高；但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工調(diào)試難；運(yùn)動(dòng)零件慣性大；射流管的引壓管剛度差，易振動(dòng)；常用作兩級(jí)伺服閥的前置放大級(jí)。

圖1.2（c）為偏轉(zhuǎn)射流管式液壓放大器，按動(dòng)量轉(zhuǎn)換原理工作。射流噴嘴及偏轉(zhuǎn)板與射流盤之間的間隙大，不易堵塞，抗污染能力強(qiáng)；射流噴嘴有失效對(duì)中功能；運(yùn)動(dòng)零件慣量小。缺點(diǎn)是在高溫及低溫時(shí)性能差?？捎糜趦杉?jí)伺服閥的前置放大級(jí)。

圖1.2（d）為滑閥式液壓放大器，按節(jié)流原理工作。其特點(diǎn)是允許位移大；節(jié)流邊為矩形或圓周開口時(shí)，線性好，輸出流量大；流量增益和壓力增益高；結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜；體積大；軸向及徑向配套要求高；運(yùn)動(dòng)件慣量大，液動(dòng)力大，要求驅(qū)動(dòng)力大。通常與動(dòng)圈式或MOOG DDV直線力馬達(dá)直接連接構(gòu)成單級(jí)伺服閥或用作兩級(jí)伺服閥的前置級(jí)，它也是兩級(jí)和三級(jí)伺服閥功率放大級(jí)的主要型式。

3. 反饋部分

通常有幾種反饋形式：力反饋、直接位置反饋、壓力反饋和電反饋。

1）力反饋

典型的雙噴嘴擋板兩級(jí)力反饋電液流量伺服閥的工作原理見第2章。此型力反饋伺服閥具有以下特點(diǎn)：

（1）銜鐵及擋板工作在零位附近，對(duì)力矩馬達(dá)的線性度要求不那么嚴(yán)格，而閥仍具有良好的線性；

（2）噴嘴擋板及輸出驅(qū)動(dòng)力大，增加了閥芯的抗污染能力；

（3）閥芯基本處于浮動(dòng)狀態(tài)，附加摩擦力??；

（4）閥的性能穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，零漂小；

（5）力反饋回路包圍力矩馬達(dá)，限制了閥的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。

2）直接位置反饋

動(dòng)圈式滑閥直接位置反饋兩級(jí)電液流量伺服閥是典型的直接位置反饋型式，見圖1.3。它由永磁式動(dòng)圈力馬達(dá)、馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)的雙邊滑閥式前置控制閥和三通滑閥式功率級(jí)組成。前置控制滑閥的兩個(gè)預(yù)開口節(jié)流控制邊與閥體上兩個(gè)固定節(jié)流孔組成液壓全橋，類似于噴嘴擋板放大器。滑閥副的閥芯直接與馬達(dá)的動(dòng)線圈骨架相連。前置級(jí)的閥套又是功率放大級(jí)的閥芯。

輸入控制電流給力馬達(dá)動(dòng)圈，則力馬達(dá)的動(dòng)圈產(chǎn)生電磁力，此電磁力將克服對(duì)中彈簧的彈簧力使動(dòng)圈和前置級(jí)閥芯移動(dòng)，其位移量與動(dòng)圈電流成正比。前置閥芯位移將使液壓橋的兩個(gè)可變液阻發(fā)生變化，因而液壓橋?qū)a(chǎn)生負(fù)載壓力和負(fù)載流量，驅(qū)動(dòng)功率級(jí)閥芯（即前置級(jí)的閥套）移動(dòng)，且功率閥芯一邊移動(dòng)一邊逐漸消減前置級(jí)滑閥的原開啟面積的變化量，直到前置級(jí)滑閥兩個(gè)可變節(jié)流控制口的面積相等，此時(shí)功率閥芯將停留在某一預(yù)定的位置上。這種直接位置反饋的作用，使功率級(jí)滑閥閥芯跟隨前置級(jí)滑閥閥芯運(yùn)動(dòng)，功率級(jí)滑閥閥芯的位移與動(dòng)圈輸入電流大小成正比。

直接位置反饋式動(dòng)圈伺服閥的特點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠；

（2）力馬達(dá)線性范圍寬，調(diào)整方便；

（3）前置級(jí)滑閥流量增益大，輸出流量大；

（4）和噴嘴擋板型力矩馬達(dá)相比，力馬達(dá)體積大，工作電流大；

（5）由于力馬達(dá)動(dòng)圈和滑閥閥芯直接連接，運(yùn)動(dòng)部分慣量較大，一般固有頻率低。

MOOG伺服閥型號(hào)：

MOOG伺服閥D633-460B

MOOG伺服閥D661-4652G15JOAA6VSX2HA

MOOG伺服閥072-558A

MOOG伺服閥D661-4594C G75KXAA5VSX2H

MOOG伺服閥D633-460B R16K01D0VSM2 S/N D15/15 24V

MOOG伺服閥D634-319C

MOOG伺服閥G761-3002B

MOOG伺服閥G761-3003B

MOOG伺服閥D663-Z4307K  P02JONF6VSX2-A

MOOG伺服閥G761-3004B

MOOG伺服閥G761-3033B

MOOG伺服閥G123-825-001

MOOG伺服閥D663-4317K

MOOG伺服閥J761-003替代G761-3033B

MOOG伺服閥D664-4380K

MOOG伺服閥D661-4020B

MOOG伺服閥G761-3005B

MOOG伺服閥L05HXBOFNSF2-D664-2903E已由D664-L05HXBO6NSF2-A替代

MOOG伺服閥D01HXBAFNSF2-D662-2905E已由D662-D01HXBAF6NSF2-A替代

MOOG伺服閥D663-4705 L03HOBMGNSF20

MOOG伺服閥D661-4577C

MOOG伺服閥D661-4506C

MOOG伺服閥D634-R40K02M0NSM2

MOOG伺服閥D661-4830 P60HAAM7NSX2-A

MOOG伺服閥D664-4759

MOOG伺服閥D661-4507C G08JOAA6VSX2HA

MOOG伺服閥D633K2025B Type:R16KO1M0NWM2

MOOG伺服閥D635-136E

MOOG伺服閥D661-4612

MOOG伺服閥D664-4747

MOOG伺服閥D061-9310

MOOG伺服閥D661-6568C-G30KBCO6NSD2HA

MOOG伺服閥D634-501A

MOOG伺服閥D634-319-C-24V

MOOG伺服閥D633-307B

MOOG伺服閥D661-4697C  G15JOAA5VSX2HA

MOOG伺服閥R08KO1F0HEY2XBCO1B1

MOOG伺服閥D635Z681E

MOOG伺服閥D661-6460C/G35HOAA4VSX2

MOOG伺服閥D634-341C

MOOG伺服閥D691-074D

MOOG伺服閥G761-3002B5

MOOG伺服閥D661-4598C    G45H0AA6VSX2HA

MOOG伺服閥D661-4506C/G35KOAA6VSX2HA

MOOG伺服閥D661－4539C