了解美國威格士VICKERS比例控制閥

伺服閥與比例閥之間的差別并沒有嚴(yán)格的規(guī)定，因?yàn)楸壤y的性能越來越好，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)：驅(qū)動裝置不同。比例閥的驅(qū)動裝置是比例電磁鐵；伺服閥的驅(qū)動裝置是力馬達(dá)或力矩馬達(dá)；性能參數(shù)不同。滯環(huán)、中位死區(qū)、頻寬、過濾精度等特性不同，因此應(yīng)用場合不同，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)用在開環(huán)控系統(tǒng)及閉環(huán)速度控制系統(tǒng)；伺服閥中位沒有死區(qū)，比例閥有中位死區(qū)；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zui高幾十Hz；伺服閥對液壓油液的要求更高，需要經(jīng)過濾才行，否則容易堵塞，比例閥要求低一些；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)。中位機(jī)能種類不同。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。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，用來控制流量和流向。

自動控制可分成斷續(xù)控制和連續(xù)控制。斷續(xù)控制即開關(guān)控制。氣動控制系統(tǒng)中使用動作頻率較低的開關(guān)式(ON-OFF)的換向閥來控制氣路的通斷。靠減壓閥來調(diào)節(jié)所需要的壓力，靠節(jié)流閥來調(diào)節(jié)所需要的流量。這種傳統(tǒng)的氣動控制系統(tǒng)要想要有多個輸出力和多個運(yùn)動速度，就需要多個減壓閥、節(jié)流閥及換向閥。這樣，不僅元件需要多，成本高，構(gòu)成系統(tǒng)復(fù)雜，且許多元件都需要預(yù)先進(jìn)行人工調(diào)節(jié)。電氣比例閥控制屬于連續(xù)控制，其特點(diǎn)是輸出量隨輸入量的變化而變化，輸出量與輸入量之間存在一定的比例關(guān)系。比例控制有開環(huán)控制和閉環(huán)控制之分。輸入信號增大，供氣用電磁閥先導(dǎo)閥1換向，而排氣用電磁先導(dǎo)閥7處于復(fù)位狀態(tài)，則供氣壓力從SUP口通過閥1進(jìn)入先導(dǎo)室5，先導(dǎo)室壓力上升，氣壓力作用在膜片2的上方，則和膜片2相連的供氣閥芯4便開啟，排氣閥芯3關(guān)閉，產(chǎn)生輸出壓力。此輸出壓力通過壓力傳感器6反饋至控制回路8。在這里，與目標(biāo)值進(jìn)行快速比較修正，知道輸出壓力與輸入信號成一定比例為止，從而得到輸出壓力與輸入信號的變化成比例的變化。由于沒有噴嘴擋板機(jī)構(gòu)，故閥對雜質(zhì)不敏感，可靠性高。了解美國威格士VICKERS比例控制閥

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伺服閥的主閥一般來說和換向閥一樣是滑閥結(jié)構(gòu)，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(diǎn)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(tài)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(dāng)負(fù)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。

VICKERS電磁閥出來的先導(dǎo)油控制主換向閥閥芯的移動，使工作泵的來油進(jìn)入動臂油缸實(shí)現(xiàn)動臂上升。比例先導(dǎo)減壓閥的輸出壓力越大，控制主換向閥閥芯的位移越大，主換向閥通過的流量越大，動臂上升的速度越快。當(dāng)操作手柄拉*限位置時，手柄中的限位電磁鐵通電，手柄在極限位置被吸合。動臂以zui大的速度上升，當(dāng)升至動臂上位限位開關(guān)所限定的位置時，操作手柄限位電磁鐵斷電，手柄自動恢復(fù)到中位，動臂就可保持在所限定的位置。在動臂上升的過程中，若需要動臂在某一位置停留，則需將操作手柄退回中位。VICKERS電磁閥主要用在電氣液壓伺服系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件(見液壓伺服系統(tǒng))。在伺服系統(tǒng)中，液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)同電氣及氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)相比，具有快速性好、單位重量輸出功率大、傳動平穩(wěn)、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。另一方面，在伺服系統(tǒng)中傳遞信號和校正特性時多用電氣元件。因此，現(xiàn)代高性能的伺服系統(tǒng)也都采用電液方式，伺服閥就是這種系統(tǒng)的必需元件。

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：動態(tài)性能是所有液壓閥中zui高的。就憑著這一個優(yōu)點(diǎn)，在很多對動態(tài)特性要求高的場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。動態(tài)要求低一點(diǎn)的，基本上都是比例閥的天下了。一般說來，好像伺服系統(tǒng)都是閉環(huán)控制，比例閥多用于開環(huán)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)！