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伺服閥和比例閥的區別
閱讀：1888 發布時間：2012-11-28伺服閥和比例閥的區別 一般說來好像伺服系統都是閉環控制比例多用于開環控制其次比例閥類型要多有比例壓力、流量控制閥等控制比伺服藥靈活一些。從他們內部結構看伺服閥多是零遮蓋比例閥則有一定的死區控制精度要低反應要慢。但從發展趨勢看抗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污染能力也強 伺服閥通過閉環控制可以實現位置環和壓力環而且精度非常高如AGC、AWC等比例閥加工精度和控制精度較低所以造價較低有比例換向閥和比例壓力閥和比例流量閥。但一些設備也用高頻響的比例閥如連鑄的動態輕壓下這種比例閥主要用于閉環控制造價相對與伺服閥較低頻寬能達到2030個HZ 伺服閥應用多用于 1.控制精度要求高高到什么程度反饋精度如何計算 2.動態特性好（什么狀況下叫動態特性好怎么衡量） 伺服閥、比例閥區別 1.驅動裝置不同。比例閥的驅動裝置是比例電磁鐵伺服閥的驅動裝置是力馬達或力矩馬達。 2.性能參數不同。滯環、中位死區、頻寬、過濾精度等特性不同因此應用場合不同伺服閥和伺服比例閥主要應用在閉環控制系統其它結構的比例閥主要應用在開環控系統及閉環速度控制系統。 3.閥芯結構及加工精度不同。比例閥采用閥芯+閥體結構閥體兼作閥套。伺服閥和伺服比例閥采用閥芯+閥套的結構。 4.中位機能種類不同。比例換向閥具有與普通換向閥相似的中位機能而伺服閥中位機能只有O型Rexroth產品的E型。 5.閥的額定壓降不同。 電液比例閥還有其他種類的比例閥伺服比例閥是閥內比例電磁鐵根據輸入電壓電壓從何而來來自于控制信號或控制電路。控制信號從何而來開環控制無信號反饋信號產生相應動作使工作閥閥芯產生位移閥口尺寸發生改變并以此完成與輸入電壓成比例的壓力、流量輸出的元件。閥芯位移也可以以機械、液壓或電的形式進行反饋開環控制為何需要反饋信號。 電液比例閥 1.形式種類多樣、容易組成使用電氣及計算機控制的各種電液系統、充當液壓控制\傳動系統的電-液、電-氣轉換環節其他電-液、電-氣轉換元件2.控制精度高、 3.安裝使用靈活 4.抗污染能力強 插裝式比例閥和比例多路閥充分考慮到工程機械的使用特點（?1.成本控制2.控制的可靠性3.批量大安裝方便4.控制精度適中何謂適中5.移動車載系統動態特性）具有先導控制、負載傳感和壓力補償等功能。 Application: 1.移動式液壓機械整體技術水平的提升 2.電控先導操作、 3.無線遙控 4.有線遙控操作 電液比例閥 1.比例流量閥、 作用 2.比例壓力閥、 3.比例換向閥。 （三者在結構上有什么區別和傳統的流量、壓力、換向閥有什么區別） 按結構分 1.螺旋插裝式比例閥screwin cartridge proportional valve應用靈活、節省管路和成本低廉 2.滑閥式比例閥spool proportional valve。 常用的螺旋插裝式比例閥有二通、三通、四通和多通等形式二通式比例閥主要是比例節流閥它常與其它元件一起構成復合閥對流量、壓力進行控制三通式比例閥主要是比例減壓閥也是移動式機械液壓系統中應用較多的比例閥它主要是對液動操作多路閥的先導油路進行操作。利用三通式比例減壓閥可以代替傳統的手動減壓式先導閥它比手動的先導閥具有更多的靈活性和更高的控制精度。可以制成如圖1所示的比例伺服控制手動多路閥根據不同的輸入信號減壓閥使輸出活塞具有不同的壓力或流量進而實現對多路閥閥芯的位移進行比例控制。四通或多通的螺旋插裝式比例閥可以對工作裝置實現單獨的控制。 滑閥式比例閥又稱分配閥是移動式機械液壓系統zui基本的元件之一是能實現方向與流量調節的復合閥。電液滑閥式比例多路閥是比較理想的電液轉換控制元件它不僅保留了手動多路閥的基本功能還增加了位置電反饋的比例伺服操作和負載傳感等先進的控制手段。所以它是工程機械分配閥的更新換代產品。 出于制造成本的考慮和工程機械控制精度要求不高的特點一般比例多路閥內不配置位移感應傳感器也不具有電子檢測和糾錯功能。所以閥芯位移量容易受負載變化引起的壓力波動的影響操作過程中要靠視覺觀察來保證作業的完成。 在電控、遙控操作時更應注意外界干涉的影響。電磁干涉為主屏蔽 內裝的差動變壓器LDVT等位移傳感器構成閥芯位置移動的檢測實現閥芯位移閉環控制。這種由電磁比例閥、位置反饋傳感器、驅動放大器和其它電子電路組成的高度集成的比例閥具有一定的校正功能可以有效地克服一般比例閥的缺點使控制精度得到較大提高。 3 電液比例多路閥的負載傳感與壓力補償技術 為了節約能量、降低油溫和提高控制精度同時也使同步動作的幾個執行元件在運動時互不干擾現在較先進的工程機械都采用了負載傳感與壓力補償技術。這個技術是怎么工作的為什么要用這個技術這個技術能發展起來的背景是什么 負載傳感與壓力補償是一個很相似的概念都是利用負載變化引起的壓力變化去調節泵或閥的壓力與流量以適應系統的工作需求反饋的概念。負載傳感對定量泵系統來講是將負載壓力通過負載感應油路引至遠程調壓的溢流閥上當負載較小時溢流閥調定壓力也較小負載較大調定壓力也較大但也始終存在一定的溢流損失。對于變量泵系統是將負載傳感油路引入到泵的變量機構使泵的輸出壓力隨負載壓力的升高而升高始終為較小的固定壓差使泵的輸出流量與系統的實際需要流量相等無溢流損失實現了節能。 壓力補償是為了提高閥的控制性能而采取的一種保證措施。將閥口后的負載壓力引入壓力補償閥壓力補償閥對閥口前的壓力進行調整使閥口前后的壓差為常值這樣根據節流口的流量調節特性流經閥口的流量大小就只與該閥口的開度有關而不受負載壓力的影響壓力差動。 4 工程機械電液比例閥的先導控制與遙控 電液比例閥和其它器件的技術進步使工程車輛擋位、轉向、制動和工作裝置等各種系統的電氣控制成為現實。對于一般需要位移輸出的機構可采用類似于圖1的比例伺服控制手動多路閥驅動器完成。電氣操作具有響應快、布線靈活、可實現集成控制和與計算機接口容易等優點所以現代工程機械液壓閥已越來越多地采用電控先導控制的電液比例閥或電液開關閥代替手動直接操作或液壓先導控制的多路閥。采用電液比例閥或電液開關閥的另一個顯著優點是在工程車輛上可以大大減少操作手柄的個數這不但使駕駛室布置簡潔而且能夠有效降低操作復雜性對提高作業質量和效率都具有重要的實際意義。圖2是TECNORD公司JMF型控制搖桿joystick利用一個搖桿就可以對如圖2中的多片電液比例閥和開關閥進行有效控制。該搖桿在X軸和Y軸方向都可以實現比例控制或開關控制應用十分方便。 隨著數字式無線通訊技術的迅速發展出現了性能穩定、工作可靠、適用于工程機械的無線遙控系統布置在移動機械上的遙控接收裝置可以將接收到的無線電信號轉換為控制電液比例閥的比例信號和控制電液開關閥的開關信號以及控制其它裝置的相應信號使得原來手動操作的各個元件都能接受遙控電信號的指令并進行相應動作此時的工程機械實際上已成為遙控型的工程機械。 無線遙控發射與接收系統已成功地應用于多種工程機械的遙控改造。從安全角度考慮它發射的每條數字數據指令都具有一組特別的系統地址碼這種地址碼廠家只使用一次。每個接收機只對有相同地址碼的發射信號有反應其它無線信號即使是同頻率信號也不會對接收裝置產生影響。加上其它安全措施的采用使系統的可靠性得到了充分的保障。在裝載機、鑿巖機、混凝土泵車、高空作業車和橋梁檢修車等多種移動式機械的遙控改造中獲得成功。工業遙控裝置與電液比例閥相得益彰電液比例閥為工程機械的遙控化提供了可行的接口遙控裝置又使電液比例閥得以發揮更大的作用。 簡單地說所謂伺服系統就是帶有負反饋的控制系統而伺服閥就是帶有負反饋的控制閥。 閥對流量的控制可以分為兩種 一種是開關控制要么全開、要么全關流量要么zui大、要么zui小沒有中間狀態如普通的電磁換向閥、電液換向閥。 另一種是連續控制閥口可以根據需要打開任意一個開度由此控制通過流量的大小這類閥有手動控制的如節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現對流量的節流控制當然經過結構上的改動也可實現壓力控制等既然是節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為它需要一定的流量來維持前置級控制油路的工作。 伺服閥的主閥一般來說和換向閥一樣是滑閥結構只不過閥芯的換向不是靠電磁鐵來推動而是靠前置級閥輸出的液壓力來推動這一點和電液換向閥比較相似只不過電液換向閥的前置級閥是電磁換向閥而伺服閥的前置級閥是動態特性比較好的噴嘴擋板閥或射流管閥。 也就是說伺服閥的主閥是靠前置級閥的輸出壓力來控制的而前置級閥的壓力則來自于伺服閥的入口p假如p口的壓力不足前置級閥就不能輸出足夠的壓力來推動主閥芯動作。 而我們知道當負載為零的時候如果四通滑閥*打開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閥來推動主閥芯整個伺服閥就失效了。所以伺服閥的閥口做得偏小即使在閥口全開的情況下也要有一定的壓力損失來維持前置級閥的正常工作。 伺服閥其實缺點極多能耗浪費大、容易出故障、抗污染能力差、價格昂貴等等等等好處只有一個動態性能是所有液壓閥中zui高的。就憑著這一個優點在很多對動態特性要求高的場合不得不使用伺服閥如飛機火箭的舵機控制、汽輪機調速等等。動態要求低一點的基本上都是比例閥的天下了 總的來說比例閥的閥芯運動是靠電磁吸力與彈簧力的平衡實現的結構比伺服閥簡單精度低、響應差、線性不太好不能用于精密的調節 伺服閥可用于無極調速,閉環控制.高精度 高響應速度 閥心是由力拒馬達驅動 1、 比例閥制造工藝要求一般低于伺服閥工藝要求。 2、比例閥動態特性較伺服閥低即其幅頻寬3dB一般低于伺服閥幅頻寬。 3、由于對油液的清潔度要求較伺服閥低在比例閥能滿足系統要求的情況下應使用比例閥。 2、 比例閥與伺服閥沒有本質區別,比例閥是靠激磁式力馬達（電磁鐵）驅動,性能低伺服閥靠永磁式（磁鐵）力馬達或力矩馬達驅動,響應快,精度高.伺服閥不論是射流管式還是雙噴嘴檔板式其控制電流只需幾毫安到幾十毫安控制功率很小一般為幾十毫瓦到一、二百毫瓦。伺服放大器價格低廉、故障率低。動圈式伺服閥控制電流相對較大從幾十毫安到上百毫安。 電液伺服閥與電液比例閥zui大的差別在于電機械轉換器。比例閥電2機械轉換器采用比例電磁鐵因此不論其是否帶檢測元件（反饋閉環）它的控制電流較大從幾百毫安到12安培均有。故放大器功率大、價格高且相對容易燒管子。這抵消了比例閥機械部件精度相對較低帶來的價格優勢綜合可靠性較低。 加工精度比例閥結構相對簡單同時考慮到加工成本問題加工精度要求較低一般為10μ級而且一般沒有閥套且其零位死區和滯環大頻響較低比較適合用在控制精度不高的開環控制工業場合。伺服閥一般加工精度為μ級采用閥芯、閥套、閥體的配合方式閥芯和閥套為單配間隙為24μm。閥芯和閥套窗口之間采用氣動配磨或液壓配磨方式無死區滯環小頻響高。 上海液壓李工分享有前置級液壓放大器的伺服閥無論是射流放大器還是噴嘴擋板放大器其產生閥芯驅動力都要比比例電磁鐵大得多（高一個數量級）。就這個意義上講伺服閥閥芯卡滯的幾率比比例閥小。特別是射流管伺服閥的射流放大器因為沒有壓力負反饋前置級流量增益與壓力增益都較高推動閥芯的力更大所以伺服閥有更高的分辨率和較小的滯環。 一電液伺服閥的組成 圖9-1 電液伺服閥的基本組成 電液伺服閥的結構和類型很多但是都是由電-機械轉換器、液壓放大器和反饋裝置所構成如圖9-1所示。其中電機械轉換器是將電能轉換為機械能的一種裝置根據輸出量的不同分為力馬達輸出直線位移和力矩馬達輸出轉角液壓放大器是實現控制功率的轉換和放大。由前置放大級和功率放大級組成由于電機械轉換器輸出的力或力矩很小無法直接驅動功率級必須由前置放大級先進行放大。前置放大級可以采用滑閥、噴嘴擋板閥或射流管閥功率級幾乎都采用滑閥。反饋裝置即可以解決滑閥的定位問題又可使整個閥變成一個閉環控制系統從而具有閉環控制的全部優點。