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伺服控制閥
伺服控制閥輸入信號(電量、機械量)多為偏差信號(輸入信號與反饋信號的差值),閥的輸出量(壓力、流量)也按照其輸入量連續(xù)、成比例地進行控制的閥。這類閥的工作性能類似于比例控制閥,但具有較高的動態(tài)瞬應(yīng)和靜態(tài)性能,多用于要求較高的、響應(yīng)快的閉環(huán)液壓控制系統(tǒng)。
大型鋼廠現(xiàn)場采用的主要伺服閥如:伺服閥，
1、基本結(jié)構(gòu)：
主閥體（閥芯/閥套）、先導閥（伺服射流管）、電氣控制盒（放大版）
2、工作原理
伺服射流管先導級
射流管先導級主要由力矩馬達、射流管和接收器組成。
當線圈中有電流通過時,產(chǎn)生的電磁力使射流管噴嘴偏離零位,管內(nèi)的大部分液流集中射向一側(cè)的接收器,而另一側(cè)接收 器所得到的流量減少,由此造成兩接收器的壓力變化。主閥閥芯因此壓差而產(chǎn)生位移。
先導級的泄漏油通過噴嘴環(huán)形區(qū)域處的排出通道直接回油箱。
多級閥的工作原理
多級閥中的功率級閥芯的位置閉環(huán)控制是由閥內(nèi)控制電路來實現(xiàn)的。對控制電路中的位移控制器輸入一個指令信號(與閥期望輸出的流量成正比),同時位移傳感器通過一激勵器測出功率級閥芯的實際位移(以與實際位移成正比的電壓形式出現(xiàn)),次位移信號被調(diào)解并反饋至位移控制器與指令信號相比較,得出的偏移信號驅(qū)動先導級并使功率級閥芯
產(chǎn)生位移,直至偏差信號為零。
由此得到功率級滑閥的位移與指令電信號成正比。
 
電液比例閥是采用了比例控制技術(shù),介于開關(guān)型液壓閥和電液伺服閥之間的-種液壓元件,在工業(yè)生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用,輸入的電信號有模擬式和數(shù)字式兩大類,可以用于控制位置(轉(zhuǎn)角)、速度(轉(zhuǎn)速)、加速度(角加速度)、壓力(壓差)、力(力矩)等參數(shù)。電液比例閥等元件可以組成如下三類控制回路和系統(tǒng)
(1)電液比例壓力控制回路和系統(tǒng)。例如:用于帶鋼熱連軋機卷取機液壓輔助系統(tǒng)的電液比例壓力控制回路,用于板帶軋機輥縫控制的液壓推上系統(tǒng)電液比例壓力控制回路,用于帶材卷取設(shè)備恒張力的閉環(huán)電液比例壓力控制回路;
(2)電液比例流量控制回路和系統(tǒng)。例如:用于帶鋼熱連軋機精軋機平衡液壓系統(tǒng)的電液比例壓力控制回路,用于機床微進給的電液比例控制回路,用于旋壓機折板機同步的電液比例控制回路,用于電梯的電液比例控制回路;
(3)電液比例多參數(shù)控制回路和系統(tǒng)。例如:用于帶鋼熱連軋機精軋換輥液壓系統(tǒng)的電液比例壓力控制回路,用于液壓缸垂直配置而采用wI型閥芯的比例控制回路,用于熱軋鋼卷步進鏈式運輸機的速度、加減速度控制回路。

電液比例閥是閥內(nèi)比例電磁鐵輸入電壓信號產(chǎn)生相應(yīng)動作，使工作閥閥芯產(chǎn)生位移，閥口尺寸發(fā)生改變并以此完成與輸入電壓成比例壓力、流量輸出元件。閥芯位移也可以以機械、液壓或電形式進行反饋。電液比例閥具有形式種類多樣、容易組成使用電氣及計算機控制各種電液系統(tǒng)、控制精度高、安裝使用靈活以及抗污染能力強等多方面優(yōu)點，應(yīng)用領(lǐng)域日益拓寬。近年研發(fā)生產(chǎn)插裝式比例閥和比例多路閥充分考慮到工程機械使用特點，具有先導控制、負載傳感和壓力補償?shù)裙δ堋Ｋ�出現(xiàn)對移動式液壓機械整體技術(shù)水平提升具有重要意義。特別是電控先導操作、無線遙控和有線遙控操作等方面展現(xiàn)了其良好應(yīng)用前景。

電液比例閥種類和形式
電液比例閥包括比例流量閥、比例壓力閥、比例換向閥。工程機械液壓操作特點，以結(jié)構(gòu)形式劃分電液比例閥主要有兩類:一類是螺旋插裝式比例閥，另一類是滑閥式比例閥。
滑閥式比例閥又稱分配閥，是移動式機械液壓系統(tǒng)基本元件之一，是能實現(xiàn)方向與流量調(diào)節(jié)復(fù)合閥。電液滑閥式比例多路閥是比較理想電液轉(zhuǎn)換控制元件，它保留了手動多路閥基本功能，還增加了位置電反饋比例伺服操作和負載傳感等先進控制手段。它是工程機械分配閥更新?lián)Q代產(chǎn)品。
出于制造成本考慮和工程機械控制精度要求不高特點，--般比例多路閥內(nèi)不配置位移感應(yīng)傳感器，具有電子檢測和糾錯功能。，閥芯位移量容易受負載變化引起壓力波動影響，操作過程中要靠視覺觀察來保證作業(yè)完成。電控、遙控操作時更應(yīng)注意外界千涉影響。近來，電子技術(shù)發(fā)展，人們越來越多采用內(nèi)裝差動變壓器(LDVT)等位移傳感器構(gòu)成閥芯位置移動檢測，實現(xiàn)閥芯位移閉環(huán)控制。這種由電磁比例閥、位置反饋傳感器、驅(qū)動放大器和其它電子電路組成高度集成比例閥，具有一定校正功能，可以有效克服一.般比例閥缺點，使控制精度到較大提高。

電液比例多路閥負載傳感與壓力補償技術(shù)
節(jié)約能量、降低油溫和提高控制精度，同時也使同步動作幾個執(zhí)行元件運動時互不干擾，現(xiàn)較先進工程機械都采用了負載傳感與壓力補償技術(shù)。負載傳感與壓力補償是一一個很相似概念,都是利用負載變化引起壓力變化去調(diào)節(jié)泵或閥壓力與流量以適應(yīng)系統(tǒng)工作需求。負載傳感對定量泵系統(tǒng)來講是將負載壓力負載感應(yīng)油路引至遠程調(diào)壓溢流閥上，當負載較小時，溢流閥調(diào)定壓力也較小;負載較大，調(diào)定壓力也較大，但也始終存一定溢流損失。變量泵系統(tǒng)是將負載傳感油路引入到泵變量機構(gòu)，使泵輸出壓力隨負載壓力升高而升高(始終為較小固定壓差)，使泵輸出流量與系統(tǒng)實際需要流量相等，無溢流損失，實現(xiàn)了節(jié)能。壓力補償是提高閥控制性能而采取一種保證措施。將閥口后負載壓力引入壓力補償閥，壓力補償閥對閥口前壓力進行調(diào)整使閥口前后壓差為常值，這樣節(jié)流口流量調(diào)節(jié)特性流經(jīng)閥口流量大小就只與該閥口開度有關(guān)，而不受負載壓力影響。
穆格MOOG伺服比例閥D634-319C
穆格MOOG伺服閥
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液壓系統(tǒng)的振動與噪聲是一個相當普遍的問題。近年來，隨著液壓技術(shù)向高速、高壓和大功率方面的發(fā)展,液壓系統(tǒng)的振動和噪聲也日趨嚴重，并且成為妨礙液壓技術(shù)進--步發(fā)展的因素之-。
振動是彈性物的固有特性，振動會產(chǎn)生噪聲，噪聲源于振動，因此振動和噪聲是液壓系統(tǒng)不可分割的兩種物理現(xiàn)象。
研究和分析液壓系統(tǒng)振動與噪聲的成因，對降低或控制振動和噪聲，并改善液壓系統(tǒng)的性能有著極其深遠的意義。
液壓系統(tǒng)的振動主要來自機械系統(tǒng)運動導致的振動、流體工作過程中產(chǎn)生的振動。

簡單介紹液壓系統(tǒng)中的機械振動

在液壓系統(tǒng)中主要體現(xiàn)在電動機、液壓泵、液壓馬達的轉(zhuǎn)軸在高速運轉(zhuǎn)時，會產(chǎn)生一種頻率與轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的受迫振動。這種振動會通過泵站基礎(chǔ)或管路傳遞到其他管道、油箱和閥件，電動機、液壓泵、液壓馬達在使用過程中，因磨損等原因使得配合間隙增大、軸承位置竄動等。因此將會產(chǎn)生高頻振動，電機與泵的聯(lián)軸器也會因兩半軸的不同軸、偏斜過大產(chǎn)生與轉(zhuǎn)速同頻率的振動。
這些振動*常見的表現(xiàn)是液壓系統(tǒng)的噪聲加大，加快運動機件的疲勞破壞。當振幅超過一 定限度時，就會導致機械構(gòu)件產(chǎn)生過大的應(yīng)力而失效。

液壓沖擊現(xiàn)象
在液壓系統(tǒng)中，當液體流動方向突然改變或停止時，液體流動速度發(fā)生急劇變化。由于流動液體的慣性和運動部件的慣性，使系統(tǒng)中的壓力在某一-瞬間
突然急劇上升，形成一個壓力峰值，這種現(xiàn)象稱為液壓沖擊。液壓沖擊形成的瞬時壓力峰值稱為沖擊壓力其值是正常工作壓力的3~4倍。它不僅會引起系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的振動和噪聲，惡化工作條件，導致密封裝置、管路和液壓元件損壞，還會引起某些液壓元件產(chǎn)生誤動作，破壞系統(tǒng)的工作循環(huán)，降低設(shè)備的工作質(zhì)量或造成設(shè)備的損壞。因此，研究液壓沖擊產(chǎn)生的原因及危害，采取減小和預(yù)防液壓沖擊的措施，對提高液壓系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和工作性能有著重要的意義。

液壓沖擊會使系統(tǒng)瞬時壓力比正常工作壓力高得很多，甚至超過正常工作壓力的2-3倍以上。突然關(guān)閉油缸的出油口時，用示波器實測得到的油缸出油口的壓力曲線。在液壓缸正常工作時，油液壓力約為4.5Mpa，突然關(guān)閉其出油口后，壓力瞬時增加到近12. OMpa,增大到原油壓的三倍。
液壓沖擊的危害是很嚴重的，會產(chǎn)生巨大的振動和噪聲，且使油溫升高，還會使密封裝置、管件、連接件及其他元輔件損壞。例如，有一-直徑為25mm，壁厚為1.5mm的油管，當系統(tǒng)工作壓力只有7-10Mpa時，便發(fā)現(xiàn)有破壞現(xiàn)象，而這種油管的實際靜止破壞壓力約高達50- -60Mpa，從而可見，除壓力脈動使油管產(chǎn)生疲勞之外，主要原因是液壓沖擊所致的破壞結(jié)果。所以，搞清液壓沖擊的產(chǎn)生原因，估算出它的壓力值，并采取抑制和防治措施是非常重要的。

液壓沖擊的危害主要有四個方面:
1、系統(tǒng)中的部分元件如管道、儀表等因受到過高的液壓沖擊力而遭到破壞，一般來說液壓沖擊力可以達到普通工作壓力的3到4倍。
2、系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性會收到液壓沖擊的影響，如壓力繼電器會因液壓沖擊而發(fā)出錯誤信號，干擾液壓系統(tǒng)的正常工作。
3、系統(tǒng)受到液壓沖擊時，發(fā)出較大的噪聲和振動，并可能令連接件松動、壓力閥調(diào)節(jié)壓力改變并出現(xiàn)泄漏。
4、在液壓沖擊過程中，導管中形成的高頻率的重復(fù)載荷，容易使導管疲勞破壞。

產(chǎn)生流體沖擊問題的主要原因
1、液流通道迅速關(guān)閉或換向時的液壓沖擊。
2、運動部件在高速運動中突然被制動。
3、流體中空氣引起的液壓沖擊。

1、液流通道迅速關(guān)閉時的液壓沖擊
液壓沖擊多發(fā)生在油液突然停止運動的時候，例如迅速關(guān)閉閥門，油液的流動速度突然降為零，這時油液受到擠壓，使油液的動能轉(zhuǎn)換為壓力能，于是油液的壓力急劇升高，沖撞液壓系統(tǒng)產(chǎn)生液壓沖擊波，并迅速在管道內(nèi)傳播。液壓沖擊波的傳遞、反射、油液方向的變化將反復(fù)進行，直到耗盡引起沖擊的能量，沖擊現(xiàn)象才會結(jié)束。因此，管路中的油液流速突然變化是產(chǎn)生沖擊的外界條件，而油液本身的慣性是產(chǎn)生沖擊現(xiàn)象的內(nèi)在因素。
液流通道迅速關(guān)閉時的液壓沖擊(水錘現(xiàn)象)
液體自一具有固定液面的壓力容器沿長度為1,直徑為d的管道經(jīng)出口處的閥門以速度v0流出。若將閥門突然關(guān)閉，此時緊靠閥門門口B處的一- 層液體停止流動，壓力升高△p。其后液體也依次停止流動，動能形成壓力波，并以速度c向A傳播。此后B處壓力降低△p，形成壓力降波，并向A傳播。而后當A處先恢復(fù)初始壓力后壓力波又傳向B。則如此循壞使液流振蕩。振蕩終因摩擦損失而停止。
液流換向時產(chǎn)生的沖擊
當換向閥移到中間位置時，壓力油突然與液壓缸切斷，但是由于運動部件的慣性作用，使液壓缸一端油腔中的液體受壓縮，壓力突然升高，而另一端油腔中的壓力下降，形成局部真空。因此，液流換向時產(chǎn)生液壓沖擊。

2、運動部件在高速運動中突然被制動
在液壓系統(tǒng)中，高速運動的部件的慣性力和突然加到設(shè)備上的載荷也會引起壓力沖擊，如工作部件換向或制動時，換向閥切斷油路，但是運動部件因慣性的作用還不能立即停止運動，高速運動部件在慣性力作用下擠壓封閉中的液壓油，使運動部件的動能轉(zhuǎn)化為液壓油的壓力能。這樣也會引起液壓缸和管路中油壓急劇升高而產(chǎn)生液壓沖擊。升降設(shè)備的液壓缸在靜止狀態(tài)下，被施加一個較大的載荷，液壓缸下腔的壓力也會急劇升高。
運動部件制動產(chǎn)生沖擊
活塞以正常運動速度vo帶動負載m向右運動，當換向閥突然關(guān)閉時，油液被封死在油缸兩腔及管道中。由于慣性作用，活塞不能立即停止運動，將繼續(xù)向前運動而使右腔內(nèi)的油液受到壓縮，壓力急劇上升達到某一-峰值， 產(chǎn)生液壓沖擊。封閉在左腔的油液因容積擴大并沒有油液補充進來將使壓力突然降低。當運動部件的動能全部轉(zhuǎn)化為油液的彈性能時，活塞將停止向右運動，此時油液的彈性能將釋放出來，使活塞改變其運動方向而向左運動，這樣來回運動將持續(xù)地振蕩一段時間，直到泄漏與摩擦損失耗盡了全部能量為止。