电液转换器元件电液伺服阀

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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。因此,在设计上常采用电子控制器与液压执行器相结合的电一液自动控制系统。 电液伺服阀控制精度高、响应速度快，是一种性能很高的电液控制元件，在液压伺服系统中得到了广泛的应用。 电液伺服阀的工作原理 * 《电液伺服与比例控制》 机械工程系机电教研室 第2讲 电液伺服阀 Wenzhou Vocational & Technical College 航天十八所伺服阀产品 三级电液伺服阀 喷嘴挡板伺服阀 一、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)。 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。

力反馈式电液伺服阀的方框图 电液伺服阀图形符号 力矩马达 （力马达） 液压放大器 反馈机构 （平衡机构） 二、电液伺服阀的组成 S S N N pS pS 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 pL, QL 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 力反馈两级电液伺服阀结构原理图 反馈机构（或平衡机构）：使伺服阀的输出压力或流量与输入 电气控制信号成比例，使伺服阀本身成为闭环系统 平衡机构：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。对于后备式UPS来说，当市电电压低于170V时，此时其内部的交流稳压电路无法维持正常的220V输出，逆变器启动工作，将蓄电池中储存的直流电转变成交流电。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 力反馈——反馈弹簧杆动作示意图 单级伺服阀：结构简单、价格低廉、输出流量小、稳定性差 三、电液伺服阀的分类 1.按放大器的级数分： 两级伺服阀：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 2.按一级阀（放大器）的结构形式分： 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（磁铁，结构简单、重量轻、获得的极化磁通小） （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,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 永磁动铁式力矩马达 用弹簧管支承衔铁的力矩马达 1——弹簧管，2——液压放大元件 用弹簧管支承衔铁的力矩马达 1——弹簧管，2——液压放大元件 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。

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电液转换器的发展趋势

当前，新型电液伺服阀技术的发展趋势主要体现在新型结构的设计、新型材料的采用及电子化、数字化技术与液压技术的结合等几方面。在20世纪90年代，国外研制直动型电液伺服阀获得了较大的成就。电液伺服阀技术发展极大促进了液压控制技术的发展。 在20世纪90年代，国外研制直动型电液伺服阀获得了较大的成就。该类型的伺服阀去掉了一般伺服阀的前置级利用一个较大功率的力矩马达直接拖动阀芯，并由一个精度很高的阀芯位移传感器作为反馈。

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