电液伺服阀的常见结构特点

1）双喷嘴挡板式单级电液伺服阀

单级电液伺服阀没有先导级阀。它由电气机械转换器和一级液压阀构成。其结构较简单。阀的基本结构如图5.65所示。电气机械转换器为动铁式力矩马达，由水久磁铁1、导磁体2、弹簧管3、衔铁4及控制线圈5组成。双喷嘴挡板阀由喷嘴6、挡板7及固定节流孔8组成。当输入信号电流通过控制线圈时，为使衔铁产生的力矩和弹簧管的反力矩平衡，必然使衔铁偏转，使之带动挡板移动相应的位移，则阀输出相应流量。该阀具有灵敏度高、频带宽（500 Hz）、零漂小、抗污染能力强、长期工作可靠等优点。由于力矩马达的功率一般较小，因此，只适用于小流量的场合。

图5.65　双喷嘴挡板式单级电液伺服阀

1—永久磁铁；2—导磁体；3—弹簧管；4—衔铁；5—控制线圈；6—喷嘴；7—挡板；8—固定节流孔

2）动圈式力马达型单级电液伺服阀

如图5.66所示为动圈式力马达型单级电液伺服阀结构。它包含力马达和带液动力补偿机构的级滑阀两个部分。永久磁铁1产生一固定磁场，可动线圈2通电后在磁场内受电磁力的作用，驱动滑阀阀芯4运动，并由右端弹簧8产生反力和电磁力平衡，则阀芯移动相应位移，从而使阀输出相应流量。阀左端的位移传感器5提供控制所需的补偿信号。因滑阀行程较动铁式的大，且阀芯带有液动力补偿机构，故控制流量较大，响应快。额定流量为90~100 L/min的阀在±40%输入幅值条件下，对应相位滞后90°时，频率响应为200 Hz。它常用于冶金机械的高速大流量控制。

图5.66　动圈式力马达型单级电液伺服阀结构(www.xing528.com)

1—永久磁铁；2—可动线圈；3—线圈架；4—阀芯；5—位移传感器；6—阀套；7—导磁体；8—弹簧；9—零位调节螺钉

3）双喷嘴挡板力反馈式电液伺服阀

该阀为两级电液伺服阀，多用于控制流量较大的场合。如图5.67所示，双喷嘴挡板力反馈式电液伺服阀的电气机械转换器是永磁式力矩马达；液压放大器的先导级阀是双喷嘴挡板阀，而功率级阀是四通四边滑阀；检测反馈机构是反馈弹簧杆2，其上端和挡板连接，而其下端是球头，球头嵌放在主阀芯9的凹槽内，主阀芯位移通过反馈弹簧杆转化为弹性变形力作用在挡板上与电磁力矩相平衡（即力矩比较）。反馈杆、挡板、弹簧管及衔铁等构成了衔铁挡板组件。

图5.67　双喷嘴挡板力反馈式两级电液伺服阀

1—固定节流孔；2—反馈弹簧杆；3—挡板；4—弹簧管；5—永久磁铁；6—导磁体；7—衔铁；8—喷嘴；9—主阀芯

当控制线圈中没有电流通过时，力矩马达无力矩输出，挡板3处于两喷嘴中间位置。当线圈通入电流后，衔铁7因受到电磁力矩的作用偏转角度θ，由于衔铁7固定在弹簧管4上，这时与弹簧管4连接的挡板也偏转相应的θ角，于是挡板与两喷嘴的间隙发生改变。如果衔铁逆时针方向偏转，则带动挡板离开中位向右偏移，造成喷嘴挡板的左面间隙增大，右面间隙减小，左喷嘴腔内压力p1降低，右腔压力p2升高，主阀芯9在此压差作用下左移。在阀芯带动反馈杆一起移动的同时，反馈杆产生弹性变形对衔铁挡板组件施加一个顺时针反力矩，并带动上部的挡板一起向左移动，使左喷嘴与挡板的间隙逐渐减小。当作用在衔铁挡板组件上电磁力矩、弹簧管反力矩、喷嘴对挡板反力矩、反馈杆反力矩达到平衡时，挡板大致回到两喷嘴的中位，滑阀阀芯便停止运动，其阀芯移动了相应位移，使阀输出流量。

阀芯位移与输入信号电流成比例变化。当阀压降定时，伺服阀输出流量与输入信号电流成比例，流量方向取决于信号电流的极性。如果此时输入信号电流为零，则阀芯在反馈杆反力矩的作用下回到中位，伺服阀处于不工作状态。因输出级阀芯的位移是通过反馈杆的变形力反馈到衔铁挡板组件上使诸力矩平衡后决定的，故称反馈式。