液壓比例閥的原理以及與伺服閥的區(qū)別

比例閥全稱(chēng)呼電液比例閥，是一種把輸入的電信號(hào)按比例轉(zhuǎn)換成力或位移，從而對(duì)壓力、流量等參數(shù)進(jìn)行連續(xù)控制的一種液壓閥。比例閥是由直流比例電磁鐵與液壓閥兩部分組成。其液壓閥部分與一般液壓閥差別不大，而直流比例電磁鐵和一般電磁閥所用的電磁鐵不同，采用比例電磁鐵可得到與給定電流成比例的位移輸出和吸力輸出。比例閥按其控制參量可分為比例壓力閥、比例流量閥、比例方向閥三大類(lèi)。

閥對(duì)流量的控制可以分為兩種:

一種是開(kāi)關(guān)控制:要么全開(kāi)、要么全關(guān)，流量要么*大、要么*小，沒(méi)有中間狀態(tài)，如普通的電磁直通閥、電磁換向閥、電液換向閥。

另一種是連續(xù)控制:閥口可以根據(jù)需要打開(kāi)任意一個(gè)開(kāi)度，由此控制通過(guò)流量的大小，這類(lèi)閥有手動(dòng)控制的，如節(jié)流閥，也有電控的，如比例閥、伺服閥。

所以使用比例閥或伺服閥的目的就是:以電控方式實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的節(jié)流控制(當(dāng)然經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)上的改動(dòng)也可實(shí)現(xiàn)壓力控制等)，既然是節(jié)流控制，就必然有能量損失，伺服閥和其它閥不同的是，它的能量損失更大一些，因?yàn)樗枰欢ǖ牧髁縼?lái)維持前置級(jí)控制油路的工作。

滑閥結(jié)構(gòu)

伺服閥的主閥一般來(lái)說(shuō)和換向閥一樣是滑閥結(jié)構(gòu)，只不過(guò)閥芯的換向不是靠電磁鐵來(lái)推動(dòng)，而是靠前置級(jí)閥輸出的液壓力來(lái)推動(dòng)，這一點(diǎn)和電液換向閥比較相似，只不過(guò)電液換向閥的前置級(jí)閥是電磁換向閥，而伺服閥的前置級(jí)閥是動(dòng)態(tài)特性比較好的噴嘴擋板閥或射流管閥。

也就是說(shuō)，伺服閥的主閥是靠前置級(jí)閥的輸出壓力來(lái)控制的，而前置級(jí)閥的壓力則來(lái)自于伺服閥的入口p，假如p口的壓力不足，前置級(jí)閥就不能輸出足夠的壓力來(lái)推動(dòng)主閥芯動(dòng)作。

而我們知道，當(dāng)負(fù)載為零的時(shí)候，如果四通滑閥打開(kāi)，p口壓力=t口壓力+閥口壓力損失(忽略油路上的其它壓力損失)，如果閥口壓力損失很小，t口壓力又為零，那么p口的壓力就不足以供給前置級(jí)閥來(lái)推動(dòng)主閥芯，整個(gè)伺服閥就失效了。所以伺服閥的閥口做得偏小，即使在閥口全開(kāi)的情況下，也要有一定的壓力損失，來(lái)維持前置級(jí)閥的正常工作。

伺服閥其實(shí)缺點(diǎn)極多:能耗浪費(fèi)大、容易出故障、抗污染能力差、價(jià)格昂貴等等等等，好處只有一個(gè):動(dòng)態(tài)性能是所有液壓閥中*高的。就憑著這一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，在很多對(duì)動(dòng)態(tài)特性要求高的場(chǎng)合不得不使用伺服閥，如飛機(jī)火箭的舵機(jī)控制、汽輪機(jī)調(diào)速等等。動(dòng)態(tài)要求低一點(diǎn)的，基本上都是比例閥的天下了。一般說(shuō)來(lái)，好像伺服系統(tǒng)都是閉環(huán)控制，比例閥多用于開(kāi)環(huán)控制;其次比例閥類(lèi)型要多，有比例壓力、流量控制閥等，控制比伺服要靈活一些。從他們內(nèi)部結(jié)構(gòu)看，伺服閥多是零遮蓋，比例閥則有一定的死區(qū)，控制精度要低，響應(yīng)要慢。但從發(fā)展趨勢(shì)看，特別在比例方向流量控制閥和伺服閥方面，兩者性能差別逐漸在縮小，另外比例閥的成本比伺服閥要低許多，抗污染能力也強(qiáng)!

伺服閥與比例閥的區(qū)別

伺服閥與比例閥之間的差別并沒(méi)有嚴(yán)格的規(guī)定，因?yàn)楸壤y的性能越來(lái)越好，逐漸向伺服閥靠近，所以近些年出現(xiàn)了比例伺服閥。

比例閥和伺服閥的區(qū)別主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):

1.驅(qū)動(dòng)裝置不同。比例閥的驅(qū)動(dòng)裝置是比例電磁鐵;伺服閥的驅(qū)動(dòng)裝置是力馬達(dá)或力矩馬達(dá);

⒉性能參數(shù)不同。滯環(huán)、中位死區(qū)、頻寬、過(guò)濾精度等特性不同，因此應(yīng)用場(chǎng)合不同，伺服閥和伺服比例閥主要應(yīng)用在閉環(huán)控制系統(tǒng)，其它結(jié)構(gòu)的比例閥主要應(yīng)用在開(kāi)環(huán)控系統(tǒng)及閉環(huán)速度控制系統(tǒng);

2.1伺服閥中位沒(méi)有死區(qū)，比例閥有中位死區(qū);

2.2伺服閥的頻響(響應(yīng)頻率)更高，可以高達(dá)200Hz左右，比例閥一般*高幾十Hz;

2.3伺服閥對(duì)液壓油液的要求更高，需要經(jīng)過(guò)濾才行，否則容易堵塞，比例閥要求低一些;

3.閥芯結(jié)構(gòu)及加工精度不同。比例閥采用閥芯+閥體結(jié)構(gòu)，閥體兼作閥套。伺服閥和伺服比例閥采用閥芯+閥套的結(jié)構(gòu)。

4.中位機(jī)能種類(lèi)不同。比例換向閥具有與普通換向閥相似的中位機(jī)能，而伺服閥中位機(jī)能只有O型(Rexroth產(chǎn)品的E型)。

5.閥的額定壓降不同。

而比例伺服閥性能介于伺服閥和比例閥之間。

比例換向閥屬于比例閥的一種，用來(lái)控制流量和流向。