电液伺服阀控制器说明书

版本号：B

东方汽轮机厂

电液伺服阀控制器说明书

编号：M902-007000BSM

第全册

2003年12 月

编号：M902-007000BSM 编制:

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目录

序号章一节名称页数备注

1 1 前言1

2 2 硬件简介1

3 3 功能简介2

4 4 使用说明9

5 5 故障指示2

6 6 性能和参数1

7 7 使用注意说明1

1 前言

DEA伺服卡是为全电调控制系统DEH配套而专门设计的。该卡采用了16位单片机80C196芯片和高性能的可编程逻辑阵列CPLD构成控制核心，同时采用了16位A/D和D/A芯片提高转换精度。电源部分采用了先进的DC-DC隔离转换器，确保卡件的工作电源和供电电源的充分隔离，使卡件的电源回路工作有效可靠。在实现带电插拔的技术上采用了飞利浦的I2C串行总线技术，在校验过程中将LVDT的全关值和全开值存入E2PROM中，从而实现带电插拔。伺服卡的工作原理是通过采集LVDT的测量值与控制系统发出的给定值构成比较环节，然后通过PI运算，最终输出调节电流控制调节阀门的运动，使阀门的开度到达给定期望到达的位置。

2 硬件简介

伺服卡控制器的硬件主要包括伺服卡件和机箱组件：

2.1 伺服卡件

伺服卡采用的是四层印制板布线工艺，具有极高的EMC抗干扰能力。板上主要元器件均采用进口优质元件。

2.1.1 CPU采用INTEL先进的16位单片机80C196，运算处理速度极快。该单片

机内置WATCH_DOG功能，自恢复能力强。

2.1.2 采用Xilinx公司的可编程逻辑阵列XC95108作为单片机的接口部件。该芯

片可以将众多的硬逻辑功能用软件实现，访问速度极快。同时该芯片有许多的I/O，可以方便的实现外部接口。这样可以使伺服卡增加许多功能而外围电路极为简单，卡件的集成度大幅度增加而可靠性也大为提高。

2.1.3 采用了16位的A/D、D/A芯片作为模拟量信号的采集和输出转换，转换

精度高。其中一片A/D通过前置的通道选择器件采集各种模拟信号，两片D/A中一片作为阀位输出信号，另外一片作为PI运算后输出电流用。

伺服卡的所有模拟量信号通道均采用了隔离放大器与外部接口实现隔离。

2.1.4 采用飞利浦的I2C串行总线技术，在校验过程中将校验所得的LVDT的全

关值和全开值存入到E2PROM中，从而使卡件在失电后不影响其使用。2.1.5 采用DC-DC直流电源转换器，确保卡件的工作电源与供电电源实现隔离，

使卡件的电源回路和模拟信号通道在使用中更为安全可靠。伺服卡的所有

开关量信号全部用光电隔离器件与外部信号进行了隔离，确保卡件的工作

尽量不受外部信号的干扰

2.1.6 采用了双路LVDT采集通道，在其中一路LVDT工作不正常时可以实现切

换。内置振荡电路，可以作为LVDT的激励信号用，激励信号的频率和幅

值可以通过卡件上的跳线来设置。

2.1.7 面板上设有多个指示灯以指示各种状态，并有颤动量调节孔和测试端。2.1.8 伺服卡由主卡和插接在其上的数模卡构成。主卡上包括CPU、可编程逻辑

阵列、电源、输入和输出回路等；数模卡主要包含D/A、A/D等构成模拟

量回路。

2.2 机箱组件

2.2.1 机箱采用19”的电磁屏蔽机箱及组件。机箱后面的接线端子统一焊接到电

源母板上，接线方便。

2.2.2 卡件插入机箱时使用推拉式结构，拔插也十分方便。

3 功能简介

3.1 工作原理

伺服卡是通过采集LVDT的反馈值，然后与控制系统发出的给定指令（4-20mA信号）构成比较环节，经过程序中的PI运算后输出调节电流（-40mA-40mA）驱动伺服阀动作，从而控制阀门的行程到给定的开度。在进行自身调节的同时，伺服卡还可以送出一个阀位开度信号（4-20mA的电流信号或1-5V的电压信号）给控制系统，作为行程指示。PI运算中的比例因子和积分因子可以通过拨码开关来调节。通过面板上的指示灯，可以实时了解卡件的工作状态。

3.2 操作功能简介

3.2.1 初始化

通过对拨码开关进行特定的拨码，可以对存储在E2PROM中的数据进行初始化预置。

3.2.2 校验

该卡提供了校验功能，可以自动输出关门信号和开门信号使阀门运动，从而纪录下校验所得LVDT全关值和全开值，并将其存储到串行存储芯片

E2PROM中，永久保存。

3.2.3 偏置

该卡提供了偏置功能，可以在偏置输入的情况下输出电流或电压信号强行关门。

3.2.4 手动

该卡提供了手动功能，在手动情况下，可以对阀门进行手动增、减操作。

3.3 双路LVDT切换

伺服卡双路LVDT的切换原则是当给定值和LVDT反馈值的偏差大于整个开度的10%时切换。

3.3.1 当只有一路LVDT时，不产生任何切换。

3.3.2 当伺服卡交流LVDT的双路次级线圈反馈回路断掉任何一路时，LVDT反

馈值的变化会大于整个开度的10%，这种情况下会马上切换。

3.3.3 当伺服卡交流LVDT的激励线圈断线时，这时LVDT的反馈值为0。在

LVDT的整个行程中，必然存在这样一个点，即LVDT的两路次级线圈产生的反馈信号相等的情况下，LVDT采集的反馈值也为0，我们就称这个点为零点。当LVDT初级断线时，如果LVDT的行程位置偏离零点10%，则会马上切换；如果LVDT的行程位置偏里零点小于全开度的10%，这时初级断线，LVDT将检测不到变化，这时可以通过DEH中给定值的修正超过10%后产生切换。

3.3.4 为了避免来回切换产生的振荡，当产生一次切换后，程序在20秒内不允

许再次切换，以便有足够的调节时间来使调节稳定。

3.4 伺服卡的PID 算法

比例因子：KP=SW2(1-4)*2

积分因子：KI=SW2(5-7)

位置偏差:POS_ERR=VSET-LVDT(VSET 为给定值，LVDT 为当前LVDT 开度值) 比例变换常数：SCALER=8 积分变换常数：I_SCALER=500

调节输出：SCALER

SCALER

I ERR POS KI ERR POS KP OUT PID _/)_*()_(*_∑+=

其中,积分限制输出限幅为:

∑+<<-SCALER I V ERR POS KI SCALER I V _*)5(_*_*)5(

调节输出限幅为:

mA OUT PID mA 40_40+<<-

上述公式表达了伺服卡的PID 算法。在实际使用过程中，由于给定误差和

LVDT 产生的偏移，使得伺服卡在全关位置和全开位置不能关死或开完。为了解决这个问题，本卡采用了过关和过开的算法，其具体算法如下：

IF (VSET-0.5mA)<4mA THEN

VSET=VSET-0.5mA ELSE

VSET=VSET

IF (VSET+0.5mA)<20mA THEN

VSET=VSET+0.5mA

ELSE

VSET=VSET

END

从上流程可以看出，在给定4毫安或20毫安时会出现过关保证门关死或开完。工程使用人员在编制DEH控制程序时应该注意误差带为0.5毫安。

4 使用说明

在使用伺服卡之前，必须先根据使用的情况进行跳线设置。同时要完成机箱的正确接线后，方可上电。

4.1 跳线器的设置

伺服主卡和数模卡上的跳线详细说明如下：

4.1.1 伺服主卡上的跳线器设置

4.1.1.1 J1、J23为CPU工作条件选择。其中J1是CPU工作时钟跳接器，J23为程

序存储器工作方式的选择。J1出厂设定为短接（CPU工作），J23跳接方

式为(2,3)短接。用户不得自行更改

4.1.1.2 J3、J8为LVDT1反馈类型选择（交、直流选择）。其中J3（1，2）短接，

J8断开为选择LVDT1交流反馈方式；如果J3〔2，3〕短接，J8短接为选

择LVDT1直流反馈方式。

4.1.1.3 J4、J9为LVDT2反馈类型选择（交、直流选择）。其中J4（1，2）短接，

J9断开为选择LVDT2交流反馈方式；如果J4〔2，3〕短接，J9短接为选

择LVDT2直流反馈方式。

4.1.1.4 J10为伺服驱动1的输出方式选择器。其中J10(1,2)短接为伺服驱动1选择

为电流工作方式；如果J10(1,2,3)同时短接则为伺服驱动1选择为电压工作

方式。在电压工作方式时，接线方式要改变，详细情况参见后面的接线

说明。

4.1.1.5 J11为伺服驱动2的输出方式选择器。其中J11(1,2)短接为伺服驱动2选择

为电流工作方式；如果J11(1,2,3)同时短接则为伺服驱动2选择为电压工作

方式。在电压工作方式时，接线方式要改变，详细情况参见后面的接线

说明。

4.1.1.6 J12（1，2）短接为不加颤动量，J12〔2，3〕短接为伺服驱动信号叠加颤

动量。颤动频率可以通过(J13,J14)的跳线来改变，出厂设定为(J13,J14)短接，频率为311HZ左右，如果（J13,J14）断开，则颤动频率为208HZ左右。

4.1.1.7 （J15,J16,J17）组合来选择LVDT激励频率，本卡将(J15,J16,J17)短接，频

率约为1.7KHZ左右。出厂设定为J17短接，频率为1.1KHZ左右。

4.1.1.8 （J19,J20,J21,J22）组合来选择LVDT激励幅值。全短接，幅值最大，全断

开，幅值最小。单独短接幅值递减的顺序为J19>J20>J21>J22。出厂设定

为（J19,J20,J21）短接，激励幅值为3.2V左右

4.1.1.9 J18的（1，2）短接为使用卡件输出激励频率；J18(2,3)短接为使用外部激

励源。使用时不得全断开，因为这样将造成软件上判断LVDT激励故障。

4.1.2 数模卡上的跳线设置

4.1.2.1 J1出厂设定为断开，用户不得自行更改。

4.1.2.2 J3为给定调整。出厂设定为断开，用户不得自行更改。

4.1.2.3 J2（1，2）短接为输入给定电流信号；J2（2，3）短接为输入给定电压信

号。J2（3，4）短接为输入给定电流差分信号；J2全部不短接为输入给定

电压差分信号。

4.1.2.4 J4（1，2）短接阀位输出为1-5V的电压信号，J4（2，3）短接阀位输出为

4-20mA的电流信号。

4.2 接口说明

4.2.1 单块伺服卡上的插头端子接线名称如下图所示（插头端子号定以如下：

面对伺服卡，元器件面朝上，插头在右，靠板右边边缘的一排插针为A,

靠左边的一排插针为C,从上面开始为第一脚。）

图4-1：伺服卡插头定义

4.2.2 伺服机箱

伺服机箱是由电磁屏蔽机箱和背板端子以及卡轨组件组成。背板是一块印刷电路板，所有伺服卡件的插座均焊接在背板上。外部接线均通过背板上的接线端子接入。

图4-2：伺服卡机箱外型图

上图中上面一幅为插有伺服卡后机箱的正视图，其中②为插有卡件的插槽，③为没有插卡用使用空面板的空插槽；下一幅图为机箱的俯视图。

4.2.2.2 伺服卡的背板外观图

所有的外部接线均从伺服卡机箱的背板上接入。其中TB23是为通讯预留

的设计，目前无用；TB25为直流电源24V的接入端子；TB1-TB20是为伺服卡件上所有接口信号的接线端子。其中一块卡占用两组接线端子，如插在左边第一卡轨上的伺服卡的接口信号就是通过(TB1，TB2)接入和输出，

伺服卡每两组端子为一块卡使用。现以(TB1,TB2)为例说明每个接线端子的意义，端子编号从上到下为（1-16）。

图4-4：接线端子定义4.2.2.4 伺服机箱背板上TB25电源端子定义。

图4-5：电源端子定义

上图中虚线部分为卡件内部接线。从上图中可以看出，（1，2）、（3，4）、（5，6）、（7，8）四对端子在内部已经短接，不能更改。（1，2，3，4）构成一组输入电源，（5，6，7，8）构成另外一组输入电源。两组电源在通过内部卡件上的跳线器进行短接。

4.2.3

具体接线的一些使用说明

由于在每个工程中使用的给定类型和阀门类型等可能不一样，现对某些接线情况给与具体说明。下列说明均以(TB1,TB2)为例。

4.2.3.1 伺服输出接线

本伺服卡采用的伺服驱动可以采用电流或电压，其具体接线情况如下：

伺服阀使用说明书

伺服阀使用说明书 伺服阀是DEH控制系统中电液转换的关键元件，它可将电调装置发出的控制指令，转变成相应的液压信号，并通过改变进入油动机油缸液流的方向、压力和流量，来达到驱动阀门、控制机组的目的。 1 结构特点 伺服阀是一个由力矩马达、两级液压放大及机械反馈所组成的系统。第一级液压放大是双喷嘴挡板系统；第二级放大是滑阀系统。其基本结构如图1所示。 1.1 力矩马达：一种电气—机械转换器，可产生与电指令信号成比例的旋转运动，用在伺服阀的输入级。力矩马达包括电气线圈、极靴和衔铁等组件。衔铁装在一个薄壁弹簧管上，弹簧管在力矩马达和阀的液压段之间起流体密封作用。衔铁、挡板和反馈杆刚性固接，并由薄壁弹簧管支撑。 1.2 先导级：挡板从弹簧管中间伸出，置于两个喷嘴端面之间，形成左、右两个可变节流孔。衔铁的偏转带动挡板，从而可改变两侧喷嘴的开启，使其产生压差，并作用于与该喷嘴相通的滑阀阀芯端部。 1.3 功率放大级：由一滑阀系统控制输出流量。阀芯在阀套中滑动，阀套上开有环行槽，分别与供油腔P和回油腔T相通。当滑阀处于“零位”时，阀芯被置于阀套的中位；阀芯上的凸肩恰好将进油口和回油口遮盖住。当阀芯受力偏离“零位”向任一侧运动时，导致油液从供油腔P流入一控制腔（A或B），从另一控制腔（B或A）流入回油腔T。阀芯推动反馈杆端部的小球，产生反馈力矩作用在衔铁挡板组件上。当反馈力矩逐渐等于电磁力矩时，衔铁挡板组件被移回到对中的位置。于是，阀芯停留在某一位置。在该位置上，反馈力矩等于输入控制电流产生的电磁力矩，因此，阀芯位置与输入控制电流的大小成正比。

1.4 特点： ●衔铁及挡板均工作在中立位置附近,线性好 ●喷嘴挡板级输出驱动力大 ●阀芯基本处于浮动状态,不易卡住 ●阀的性能不受伺服阀中间参数的影响,阀的性能稳定,抗干扰能力强,零点漂移小 2 工作原理： 当力矩马达没有电信号输入时，衔铁位于极靴气隙中间，平衡永久磁铁的磁性力。当有欲使调节阀动作的电气信号由伺服放大器输入时，力矩马达的线圈中有电流通过，产生一磁场，在磁场作用下，产生偏转力矩，使衔铁旋转，同时带动与之相连的挡板转动，此挡板伸到两个喷嘴中间。在正常稳定工况时，挡板两侧与喷嘴的距离相等，两侧喷嘴泄油面积相等，使喷嘴两侧的油压相等。当有电气信号输入，衔铁带动挡板转动时，挡板移近一只喷嘴，使这只喷嘴的泄油面积变小，流量变小，喷嘴前的油压变高，而对侧的喷嘴与挡板间的距离变大，泄油量增大，使喷嘴前的压力变低，这样就将原来的电气信号转变为力矩产生机械位移信号，再转变为油压信号，并通过喷嘴挡板系统将信号放大，挡板两侧喷嘴前油压与下部滑阀的两个端部腔室相通，当两个喷嘴前的油压不等时，滑阀两端的油压也不相等，使滑阀移动，由滑阀上的凸肩所控制的油口开启或关闭，从而控制通向油动机活塞下腔的高压油，以开大调节阀的开度，或者将活塞下腔通向回油，使活塞下腔的油泄去，由弹簧力关小调节阀。为了增加系统的可靠性，在伺服阀中设置了反馈弹簧，使伺服阀有一定的机械零偏(可外调)。在运行中如突然发生断电或失去电信号时，靠机械力最后可使滑阀偏移一侧，使调节阀关闭。 3 技术参数：（MOOG-J761） 额定流量：63 lpm 分辨率：<0.5% 滞环：<3% 最高允许工作压力：32MPa 正常工作压力：14MPa 工作温度：-29~135℃ 密封材料：氟橡胶 线圈电阻：80Ω（单线圈）40Ω（两线圈并联） 额定电流：±40mA 接线方式：A、C（+）B、D（-） 4 注意事项： 4.1 油液建议使用温度为35℃～55℃。其酸值、氯含量、水含量、电阻率等指标符合要求。 4.2为了系统和元件的最佳寿命，系统油液颗粒度应把保持于SAE等级2、NAS-1638等级6或ISO-15/12。 4.3 伺服阀出厂前都经过严格的性能测试。如伺服阀发生故障,用户不得自行解体,而应返回制造商、研究所的伺服阀维修中心进行修理、排障和调整。 4.4伺服阀的装卸 4.4.1安装伺服阀前应确认： ●安装面无污粒附着； ●供油和回油管路正确； ●底面各油口的密封圈齐全； ●定位销孔位正确。 4.4.2伺服阀从液压系统卸下时，必须做到： ●将阀注满清洁工作液，装上运输护板；

电液比例阀工作原理 (2)

电液比例阀就是阀内比例电磁铁输入电压信号产生相应动作,使工作阀阀芯产生位移,阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例压力、流量输出元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电形式进行反馈。电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点,应用领域日益拓宽。近年研发生产插装式比例阀与比例多路阀充分考虑到工程机械使用特点,具有先导控制、负载传感与压力补偿等功能。它出现对移动式液压机械整体技术水平提升具有重要意义。特别就是电控先导操作、无线遥控与有线遥控操作等方面展现了其良好应用前景。 2 工程机械电液比例阀种类与形式 电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。工程机械液压操作特点,以结构形式划分电液比例阀主要有两类:一类就是螺旋插装式比例阀(screwin cartridge proportional valve),另一类就是滑阀式比例阀(spool proportional valve)。 螺旋插装式比例阀就是螺纹将电磁比例插装件固定油路集成块上元件,螺旋插装阀具有应用灵活、节省管路与成本低廉等特点,近年来工程机械上应用越来越广泛。常用螺旋插装式比例阀有二通、三通、四通与多通等形式,二通式比例阀主比例节流阀,它常它元件一起构成复合阀,对流量、压力进行控制;三通式比例阀主比例减压阀,也就是移动式机械液压系统中应用较多比例阀,它主对液动操作多路阀先导油路进行操作。利用三通式比例减压阀可以代替传统手动减压式先导阀,它比手动先导阀具有更多灵活性与更高控制精度。可以制成如图1所示比例伺服控制手动多路阀,不同输入信号,减压阀使输出活塞具有不同压力或流量进而实现对多路阀阀芯位移进行比例控制。四通或多通螺旋插装式比例阀可以对工作装置实现单独控制。 滑阀式比例阀又称分配阀,就是移动式机械液压系统最基本元件之一,就是能实现方向与流量调节复合阀。电液滑阀式比例多路阀就是比较理想电液转换控制元件,它保留了手动多路阀基本功能,还增加了位置电反馈比例伺服操作与负载传感等先进控制手段。它就是工程机械分配阀更新换代产品。 出于制造成本考虑与工程机械控制精度要求不高特点,一般比例多路阀内不配置位移感应传感器,具有电子检测与纠错功能。,阀芯位移量容易受负载变化引起压力波动影响,操作过程中要靠视觉观察来保证作业完成。电控、遥控操作时更应注意外界干涉影响。近来,电子技术发展,人们越来越多采用内装差动变压器(ＬＤＶＴ)等位移传感器构成阀芯位置移动检测,实现阀芯位移闭环控制。这种由电磁比例阀、位置反馈传感器、驱动放大器与其它电子电路组成高度集成比例阀,具有一定校正功能,可以有效克服一般比例阀缺点,使控制精度到较大提高。 3 电液比例多路阀负载传感与压力补偿技术 节约能量、降低油温与提高控制精度,同时也使同步动作几个执行元件运动时互不干扰,现较先进工程机械都采用了负载传感与压力补偿技术。负载传感与压力补偿就是一个很相似概念,都就是利用负载变化引起压力变化去调节泵或阀压力与流量以适应系统工作需求。负载传感对定量泵系统来讲就是将负载压力负载感应油路引至远程调压溢流阀上,当负载较小时,溢流阀调定压力也较小;负载较大,调定压力也较大,但也始终存一定溢流损失。变量泵系统就是将负载传感油路引入到泵变量机构,使泵输出压力随负载压力升高而升高(始终为较小固定压差),使泵输出流量与系统实际需要流量相等,无溢流损失,实现了节能。 压力补偿就是提高阀控制性能而采取一种保证措施。将阀口后负载压力引入

电液伺服阀基础知识介绍

电液伺服阀基础知识介绍 射流管式电液伺服阀与喷嘴挡板式电液伺服阀是目前世界上运用最普遍的典型两级流量控制伺服阀。博格公司的DSHR一级先导就是射流管阀，而派克公司的TDL一级先导就是喷嘴挡板阀，下面对两种阀的结构、工作原理及特点作个比较与介绍。并着重分析了射流管式伺服阀在可靠性及工作性能方面的一些优势。 工作原理： ★喷嘴挡板式伺服阀的原理：TDL 图1 为喷嘴挡板式伺服阀的原理图。它主要由力矩马达、喷嘴挡板式液压放大器、滑阀式功率级及反馈杆组件构成。其工作过程为：输入到力矩马达线圈的电气控制信号在衔铁两端产生磁力，使衔铁挡板组件偏转。挡板的偏移将一侧喷嘴挡板可变节流口减小，液流阻力增大，喷嘴的背压升高；而另一侧的可变节流口增大，液流阻力减小，液流的背压降低。这样可得到与挡板位置变化相对应的喷嘴背压，此背压加到与与喷嘴腔相通的阀芯端部，推动阀芯移动。而阀芯又推动反馈杆端部的小球，产生反馈力矩作用在衔铁挡板组件上。当反馈力矩逐渐等于电磁力矩时，衔铁挡板组件被逐渐移回到对中的位置。于是，阀芯停留在某一位置。在该位置上，反馈杆的力矩等于输入控制 电流产生的的力矩，因此，阀芯位置与输入控制电流大小成正比。当供油压力及负载压力为一定时，输出到负载的流量与阀芯位置成正比。 图1双喷嘴挡板式力反馈电液流量伺服阀

★射流管式伺服阀的原理： 图2 为射流管式伺服阀的原理图。力矩马达采用永磁结构，弹簧管支承着衔铁射流管组件，并使马达与液压部分隔离，所以力矩马达是干式的。前置级为射流放大器，它由射流管与接受器组成。当马达线圈输入控制电，在衔铁上生成的控制磁通与永磁磁通相互作用，于是衔铁上产生一个力矩，促使衔铁、弹簧管、喷嘴组件偏转一个正比于力矩的小角度。经过喷嘴的高速射流的偏转，使得接受器一腔压力升高，另一腔压力降低，连接这两腔的阀芯两端形成压差，阀芯运动直到反馈组件产生的力矩与马达力矩相平衡，使喷嘴又回到两接受器的中间位置为止。这样阀芯的位移与控制电流的大小成正比，阀的输出流量就比例于控制电流。 图2 射流管式力反馈电液流量伺服阀 ★两种阀的主要特点： 射流管式与喷嘴挡板式最大差别在于喷嘴挡板式以改变流体回路上所通过的阻抗来进行力的控制。相反，射流管式是靠射流喷嘴喷射工作液，将压力能变成动能，控制两个接受孔获得能量的比例来进行力的控制。这种方式的阀与喷嘴挡板式相比因射流喷嘴大，由污粒等工作液中杂物引起的危害小，抗污染能力强。且射流管式液压放大器的压力效率及容积效率高，一般为７０％以上，有时也可达到９０％以上的高效率。输出控制力（滑阀驱动力）大，进一步提高了抗污染能力。同样其灵敏度、分辨率及低压工作性能大大优于喷嘴挡板阀。另外，由于射流管式由于在喷嘴的下游进行力控制，当喷嘴被杂物完全堵死时，因两个接受孔均无能量输入，滑阀阀芯的两端面也没有油压的作用，反馈弹簧的弯曲变形力会使阀芯回到零位上，伺服阀可避免过大的流量输出，具有“失效对中”能力，并不会发生所谓的“满舵”现象。但射流管式液压放大器及整个阀的性能不易理论

CSDY1射流管电液伺服阀产品说明书

CSDY1射流管电液伺服阀 产品说明书 编制： 校对： 审核： 审定： 九江仪表厂 一九八九年十二月

CSDY1射流管电液伺服阀产品说明书 一、概述： CSDY1系列射流管电液伺服阀是力反馈型两级流量伺服控制阀，具有性能良好，抗污染能力强，安全可靠以及寿命长的突出特点，适用于电液伺服系统的位置、速度、加速度和力的控制。 二、结构原理： 图1是CSDY1系列射流管电液伺服阀的原理图，力矩马达采用永磁力矩马达，由两个永久磁钢产生极化磁通，衔铁两端伸入磁通回路的空气隙中，弹簧管一端固定在壳体上，另一端固定在衔铁组件的钢套中。反馈弹簧组件的一端固定在射流管喷嘴上，反馈杆被夹牢在阀芯的中心位置。 高压油连续地从供油腔Ps通过滤油器及固定节流孔，到射流管喷嘴向两个接受孔喷射，接受孔分别与阀芯两端控制腔相通。 当力矩马达线圈组件输入控制电流时，由于控制磁通和极化磁通的相互作用，在衔铁上产生一个力矩，该力矩使衔铁组件绕弹簧管旋转，从而使射流管喷嘴运动导致两个接受孔腔产生压差引起阀芯位移，且一直持续到由反馈弹簧组件弯曲产生的反馈力矩与控制电流产生的控制力矩相平衡为止。 由于阀芯位移与反馈力矩成比例，控制力矩与控制电流成比例，伺服阀的输出流量与阀芯位移成比例，所以伺服阀的输出流量与输入的指令控制电信号亦成比例，若给伺服阀输入反向电控信号，则伺服阀就有反向流量输出。 三、技术性能指标：

1、供油压力范围（MPa） 2.1～31.5 2、额定供油压力（MPa）20.6 3、额定流量（L/min）2—40（按用户要求） 4、滞环（%）≤3 ≤5（用于低频控制系统） 5、分辨率（%）≤0.25 6、线性度（%）≤7.5 7、对称度（%）≤10 8、压力增益（%Ps/1%In）≥30 9、静耗流量（L/min）≤0.45+3%Qn 10、零偏（%）≤2 11、幅频宽（－3Db）(HZ) ≥70 ≥40（用于低频控制系列） 12、相频宽（－90°）（HZ）≥90 四、线圈连接方法： 伺服阀线圈的连接方法，插销头标号，外引出线颜色及控制电流的极性等参照下表和射流管电液伺服阀安装图（图2）

电液比例阀工作原理

电液比例阀工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

电液比例阀是阀内比例电磁铁输入电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例压力、流量输出元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电形式进行反馈。电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，应用领域日益拓宽。近年研发生产插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械使用特点，具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它出现对移动式液压机械整体技术水平提升具有重要意义。特别是电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好应用前景。 2 工程机械电液比例阀种类和形式 电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。工程机械液压操作特点，以结构形式划分电液比例阀主要有两类：一类是螺旋插装式比例阀（screwin cartridge proportional valve），另一类是滑阀式比例阀（spool proportional valve）。 螺旋插装式比例阀是螺纹将电磁比例插装件固定油路集成块上元件，螺旋插装阀具有应用灵活、节省管路和成本低廉等特点，近年来工程机械上应用越来越广泛。常用螺旋插装式比例阀有二通、三通、四通和多通等形式，二通式比例阀主比例节流阀，它常它元件一起构成复合阀，对流量、压力进行控制；三通式比例阀主比例减压阀，也是移动式机械液压系统中应用较多比例阀，它主对液动操作多路阀先导油路进行操作。利用三通式比例减压阀可以代替传统手动减压式先导阀，它比手动先导阀具有更多灵活性和更高控制精度。可以制成如图1所示比例伺服控制手动多路阀，不同输入信号，减压阀使输出活塞具有不同压力或流量进而实现对多路阀阀芯位移进行比例控制。四通或多通螺旋插装式比例阀可以对工作装置实现单独控制。 滑阀式比例阀又称分配阀，是移动式机械液压系统最基本元件之一，是能实现方向与流量调节复合阀。电液滑阀式比例多路阀是比较理想电液转换控制元件，它保留了手动多路阀基本功能，还增加了位置电反馈比例伺服操作和负载传感等先进控制手段。它是工程机械分配阀更新换代产品。 出于制造成本考虑和工程机械控制精度要求不高特点，一般比例多路阀内不配置位移感应传感器，具有电子检测和纠错功能。，阀芯位移量容易受负载变化引起压力波动影响，操作过程中要靠视觉观察来保证作业完成。电控、遥控操作时更应注意外界干涉影响。近来，电子技术发展，人们越来越多采用内装差动变压器（ＬＤＶＴ）等位移传感器构成阀芯位置移动检测，实现阀芯位移闭环控制。这种由电磁比例阀、位置反馈传感器、驱动放大器和其它电子电路组成高度集成比例阀，具有一定校正功能，可以有效克服一般比例阀缺点，使控制精度到较大提高。 3 电液比例多路阀负载传感与压力补偿技术

工程机械电液比例阀特点

工程机械电液比例阀特点、原理及应用 工程机械电液比例阀的特点及其应用—感谢山东科技大冯开林教授 1 引言 电液比例阀是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。由于电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制的各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，因此应用领域日益拓宽。近年研发生产的插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械的使用特点，具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它的出现对移动式液压机械整体技术水平的提升具有重要意义。特别是在电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等 方面展现了其良好的应用前景。 2 工程机械电液比例阀的种类和形式 电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。根据工程机械液压操作的特点，以结构形式划分电液比例阀主要有两类：一类是螺旋插装式比例阀（screwin cartridge proportional valve），另一类是滑阀式比例阀（spool proportional valve）。 螺旋插装式比例阀是通过螺纹将电磁比例插装件固定在油路集成块上的元件，螺旋插装阀具有应用灵活、节省管路和成本低廉等特点，近年来在工程机械上的应用越来越广泛。常用的螺旋插装式比例阀有二通、三通、四通和多通等形式，二通式比例阀主要是比例节流阀，它常与其它元件一起构成复合阀，对流量、压力进行控制；三通式比例阀主要是比例减压阀，也是移动式机械液压系统中应用较多的比例阀，它主要是对液动操作多路阀的先导油路进行操作。利用三通式比例减压阀可以代替传统的手动减压式先导阀，它比手动的先导阀具有更多的灵活性和更高的控制精度。可以制成如图1所示的比例伺服控制手动多路阀，根据不同的输入信号，减压阀使输出活塞具有不同的压力或流量进而实现对多路阀阀芯的位移进行比例控制。四通或多通的螺旋插装式比例阀可以对工作装置实现单独的控制。 滑阀式比例阀又称分配阀，是移动式机械液压系统最基本的元件之一，是能实现方向与流量调节的复合阀。电液滑阀式比例多路阀是比较理想的电液转换控制元件，它不仅保留了手动多路阀的基本功能，还增加了位置电反馈的比例伺服操作和负载传感等先进的控制手段。所以它是工程机械分配阀的更新换代产品。 出于制造成本的考虑和工程机械控制精度要求不高的特点，一般比例多路阀内不配置位移感应传感器，也不具有电子检测和纠错功能。所以，阀芯位移量容易受负载变化引起的压力波动的影响，操作过程中要靠视觉观察来保证作业的完成。在电控、遥控操作时更应注

电液伺服阀的结构组成原理(复习最精)

当A相通电转为A和B同时通电时，转子的磁极将同时受到A相绕组产生的磁场和B相绕组产生的磁场的共同吸引，转子的磁极则停在A和B两相磁极之间，此时步距角为15°，减小一半。 三相反应式步进电机的一个通电循环周期如下：A→AB→B→BC→C→CA,每个循环周期分为六拍。 每拍转子转过15°，一个通电循环周期转子转过90°。 与单三拍相比，六拍驱动方式的步进角更小，更适用于需要精确定位的控制系统中。 2.为什么说液压阻尼比是一个可变量？低阻尼对液压系统的动态 特性有什么影响？如何提高系统的阻尼？这些方法各有什么优缺 点？ 因为阀的流量-压力系数是影响液压阻尼比的重要参数，而阀开口是可变的，流量-压力会随之改变，所以液压阻尼比是一个可变量。 低阻尼会使系统的稳定性下降。 提高液压阻尼比的方法：设置液压缸管路泄露通道；采用正开口阀；增设阻尼器；采用压力反馈、动压反馈或加速度反馈等。 采用压力反馈可以提高系统的阻尼比和固有频率，但会降低系统的开环增益，系统刚度降低， 干扰误差增加。 动压反馈校正能提高系统的阻尼比同时不改变系统的刚度。 加速度反馈校正可以提高系统的阻尼比，同时降低谐振的振幅。 低阻尼是影响系统的稳定性和限制系统频宽的主要因素之一。提高系统的阻尼的方法有以下几种： 1）设置旁路泄露通道。在液压缸两个工作腔之间设置旁路通道增加泄露系C。缺点是增大了功率损失，降低了系统的总压力增益和系统的刚度，增加数 tp 外负载力引起的误差。另外，系统性能受温度变化的影响较大。 K值大，可以增加阻尼，但也要使系统刚度2）采用正开口阀，正开口阀的 c0

降低，而且零位泄漏量引起的功率损失比第一种办法还要大。另外正开口阀还要带来非线性流量增益、稳态液动力变化等问题。 3）增加负载的粘性阻尼。需要另外设置阻尼器，增加了结构的复杂性。 4）在液压缸两腔之间连接一个机-液瞬态压力反馈网络，或采用压力反馈或动压反馈伺服阀。 3、影响液压动力执行元件特性的因素有哪些？有什么影响？如 何实现液压动力执行元件与负载的匹配？ 答:影响液压动力执行元件特性的因素有液压源压力、负载流量大小、液压缸尺寸。 影响：1)提高液压源压力，特性曲线形状不变，顶点右移。 2）提高流量大小，特性曲线顶点不变，形状变宽。 3）提高液压缸活塞面积，顶点右移，形状变窄，功率不变。 液压动力执行元件特性曲线包含负载特性曲线，且两曲线在最大功率处有公共切点，即为 液压动力执行元件与负载的最佳匹配。 4、液压固有频率有什么意义？提高液压固有频率对系统有什么 好处？如何提高系统固有频率？ 答：液压固有频率是负载惯性与液压缸封闭油腔中液体的压缩性相互作用的结果。 它常常是系统的最低频率，它的大小决定着伺服系统的响应速度。 提高液压固有频率可以提高系统的响应速度和动态品质。 提高方法:1)尽可能使阀靠近液压缸，减少管道体积，使系统油液体积减小到最低。2）选择高 品质液压油，弹性模量尽可能高。3）增加液压系统管道和腔室结构的刚度。液压固有频率是负载质量与液压缸工作腔中的油压缩性所形成的液压弹簧相互作用的结果。液压固有频率标示液压动力元件的响应速度。 提高液压固有频率的办法：增大液压缸活塞杆面积，Ap。减小总压缩体积Vt。减小折算到活塞上的总质量Mt。提高油液的有效体积弹性模量βe,液压阻尼比合适。 5.步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。 6.什么叫动力元件，有哪几种动力元件？ 液压动力元件是由液压放大元件（液压控制单元）和液压执行元件组成。液压放大元件可以使液压控制阀，也可以是伺服变量泵。液压执行元件是液压缸或液压马达。由他们组成四种基本型式的液压动力元件：阀控液压缸，阀控液压马达，泵控液压缸，泵控液压马达。前两种动力元件可以构成阀控（节流控制）系统，后两种动力元件可以构成泵控（容积控制）系统。

电液伺服阀控制器说明书

版本号：B 东方汽轮机厂 电液伺服阀控制器说明书 编号：M902-007000BSM 第全册 2003年12 月

编号：M902-007000BSM 编制: 校对: 审核: 会签: 审定: 批准:

修改记录表

目录 序号章一节名称页数备注 1 1 前言 1 2 2 硬件简介 1 3 3 功能简介 2 4 4 使用说明9 5 5 故障指示 2 6 6 性能和参数 1 7 7 使用注意说明 1

1 前言 DEA伺服卡是为全电调控制系统DEH配套而专门设计的。该卡采用了16位单片机80C196芯片和高性能的可编程逻辑阵列CPLD构成控制核心，同时采用了16位A/D和D/A芯片提高转换精度。电源部分采用了先进的DC-DC隔离转换器，确保卡件的工作电源和供电电源的充分隔离，使卡件的电源回路工作有效可靠。在实现带电插拔的技术上采用了飞利浦的I2C串行总线技术，在校验过程中将LVDT的全关值和全开值存入E2PROM中，从而实现带电插拔。 伺服卡的工作原理是通过采集LVDT的测量值与控制系统发出的给定值构成比较环节，然后通过PI运算，最终输出调节电流控制调节阀门的运动，使阀门的开度到达给定期望到达的位置。 编制：校对：审核：标审：录入员： 1－1

2 硬件简介 伺服卡控制器的硬件主要包括伺服卡件和机箱组件： 2.1 伺服卡件 伺服卡采用的是四层印制板布线工艺，具有极高的EMC抗干扰能力。板上 主要元器件均采用进口优质元件。 2.1.1 CPU采用INTEL先进的16位单片机80C196，运算处理速度极快。该单片 机内置WATCH_DOG功能，自恢复能力强。 2.1.2 采用Xilinx公司的可编程逻辑阵列XC95108作为单片机的接口部件。该 芯片可以将众多的硬逻辑功能用软件实现，访问速度极快。同时该芯片有 许多的I/O，可以方便的实现外部接口。这样可以使伺服卡增加许多功能 而外围电路极为简单，卡件的集成度大幅度增加而可靠性也大为提高。2.1.3 采用了16位的A/D、D/A芯片作为模拟量信号的采集和输出转换，转换精 度高。其中一片A/D通过前置的通道选择器件采集各种模拟信号，两片D/A 中一片作为阀位输出信号，另外一片作为PI运算后输出电流用。伺服卡 的所有模拟量信号通道均采用了隔离放大器与外部接口实现隔离。 2.1.4 采用飞利浦的I2C串行总线技术，在校验过程中将校验所得的LVDT的全关 值和全开值存入到E2PROM中，从而使卡件在失电后不影响其使用。 2.1.5 采用DC-DC直流电源转换器，确保卡件的工作电源与供电电源实现隔离， 使卡件的电源回路和模拟信号通道在使用中更为安全可靠。伺服卡的所有 开关量信号全部用光电隔离器件与外部信号进行了隔离，确保卡件的工作 尽量不受外部信号的干扰 2.1.6 采用了双路LVDT采集通道，在其中一路LVDT工作不正常时可以实现切换。 内置振荡电路，可以作为LVDT的激励信号用，激励信号的频率和幅值可 以通过卡件上的跳线来设置。 2.1.7 面板上设有多个指示灯以指示各种状态，并有颤动量调节孔和测试端。2.1.8 伺服卡由主卡和插接在其上的数模卡构成。主卡上包括CPU、可编程逻辑 阵列、电源、输入和输出回路等；数模卡主要包含D/A、A/D等构成模拟 量回路。 2.2 机箱组件 2.2.1 机箱采用19”的电磁屏蔽机箱及组件。机箱后面的接线端子统一焊接到电 源母板上，接线方便。 2.2.2 卡件插入机箱时使用推拉式结构，拔插也十分方便。

CSDY1射流管电液伺服阀产品说明书

CSDY1射流管电液伺服阀产品说明书 产品讲明书 编制： 校对： 审核： 审定： 九江外表厂 一九八九年十二月

CSDY1射流管电液伺服阀产品讲明书 一、概述： CSDY1系列射流管电液伺服阀是力反馈型两级流量伺服操纵阀，具有性能良好，抗污染能力强，安全可靠以及寿命长的突出特点，适用于电液伺服系统的位置、速度、加速度和力的操纵。 二、结构原理： 图1是CSDY1系列射流管电液伺服阀的原理图，力矩马达采纳永磁力矩马达，由两个永久磁钢产生极化磁通，衔铁两端伸入磁通回路的空气隙中，弹簧管一端固定在壳体上，另一端固定在衔铁组件的钢套中。反馈弹簧组件的一端固定在射流管喷嘴上，反馈杆被夹牢在阀芯的中心位置。 高压油连续地从供油腔Ps通过滤油器及固定节流孔，到射流管喷嘴向两个同意孔喷射，同意孔分不与阀芯两端操纵腔相通。 当力矩马达线圈组件输入操纵电流时，由于操纵磁通和极化磁通的相互作用，在衔铁上产生一个力矩，该力矩使衔铁组件绕弹簧管旋转，从而使射流管喷嘴运动导致两个同意孔腔产生压差引起阀芯位移，且一直连续到由反馈弹簧组件弯曲产生的反馈力矩与操纵电流产生的操纵力矩相平稳为止。 由于阀芯位移与反馈力矩成比例，操纵力矩与操纵电流成比例，伺服阀的输出流量与阀芯位移成比例，因此伺服阀的输出流量与输入的指令操纵电信号亦成比例，若给伺服阀输入反向电控信号，则伺服

阀就有反向流量输出。 三、技术性能指标： 1、供油压力范畴（MPa） 2.1～31.5 2、额定供油压力（MPa）20.6 3、额定流量（L/min）2—40（按用户要求） 4、滞环（%）≤3 ≤5（用于低频操纵系统） 5、辨论率（%）≤0.25 6、线性度（%）≤7.5 7、对称度（%）≤10 8、压力增益（%Ps/1%In）≥30 9、静耗流量（L/min）≤0.45+3%Qn 10、零偏（%）≤2 11、幅频宽（－3Db）(HZ) ≥70 ≥40（用于低频操纵系列） 12、相频宽（－90°）（HZ）≥90 四、线圈连接方法： 伺服阀线圈的连接方法，插销头标号，外引出线颜色及操纵电流的极性等参照下表和射流管电液伺服阀安装图（图2）

电液比例阀

3.2.1直动式比例溢流阀 直动式比例溢流阀的工作原理及结构见图3-2,。这是一种带位置电反馈的双弹簧结构的直动式溢流阀。它于手调式直动溢流阀的功能完全一样。其主要区别是用比例电磁铁取代了手动弹簧力调节组件。 如图3-2a所示，它主要包括阀体6，带位置传感器1、比例电磁铁2、阀座7、阀芯5及调压弹簧4等主要零件。当电信号输入时，电磁铁产生相应的电磁力，通过弹簧座3加在调压弹簧4和阀芯上，并对弹簧预压缩。此预压缩量决定了溢流压力。而压缩量正比输入电信号，所以溢流压力也正比于输入电信号，实现对压力的比例控制。 弹簧座德实际位置由差动变压器式位移传感器1检测，实际值被反馈到输入端与输入值进行比较，当出现误差就由电控制器产生信号加以纠正。由图3-2b所示的结构框图可见，利用这种原理，可排除电磁铁摩擦的影响，从而较少迟滞和提高重复精度等因素会影响调压精度。显然这是一种属于间接检测的反馈方式。 a b 图3-2 带位置电反馈的直动式溢流阀 a)工作原理及结构b）结构框图 1—位移传感器2—比例电磁铁3—弹簧座4—调压弹簧 5—阀芯6—阀体7—阀座8—调零螺钉 普通溢流阀可以靠不同刚度的调压弹簧来改变压力等级，而比例溢流阀却不能。由于比例电磁铁的推力是一定的，所以不同的等级要靠改变阀座的孔径来获得。这就使得不同压力等级时，其允许的最大溢流量也不相同。根据压力等级不同，最大过流量为2～10L/min。阀的最大设定压力就是阀的额定工作压力，而设定最低压力与溢流量有关。这种直动式的溢流阀除在小流量场合下单独作用，作为调节元件外，更多的是作为先导式溢流阀或减压阀的先

导阀用。另外，位于阀底部德调节螺钉8，可在一定范围内，调节溢流阀的工作零位。 3.2.2先导式比例溢流阀 1.结构及工作原理 图3-3所示为一种先导式比例溢流阀的结构图。它的上部位先导级6，是一个直动式比例溢流阀。下部为主阀级11，中部带有一个手调限压阀10，用于防止系统过载。 当比例电磁铁9通有输入信号电流时，它施加一个直接作用在先导阀芯8上。先导压力油从内部先导油口（取下螺堵13）或从外部先导油口X处进入，经流道口和节流3后分成两股，一股经节流孔5作用在先导阀芯7上，另一股经节流孔4作用在阀芯撒谎女上部。只要A油口压的压力不足以使导阀打开，主阀芯的上下腔的压力就保持相等，从而主阀芯保持关闭状态。这是因为主阀芯上下有效面积相等，从而主阀芯保持关闭状态。这是因为主阀芯上下有效面积相等，而上面有一个软弹簧向下施加一个力，使阀芯关闭。 当主阀芯是锥阀，它既小又轻，要求的行程也很小，所以这种阀的响应很快。阀套上有三个径向分布的油孔，当阀开启时使油流分散流走，大大减少噪声。节流孔4起动态压力发 亏作用，提高阀芯的稳定性。 图3-3 先导式比例溢流阀 1—先导油流道2—主阀弹簧 3.、4、5—节流口6—先导阀 7—外泄口8—先导阀芯9—比例电磁铁10—安全阀 11—主阀级12—主阀芯13—内部先导油口螺堵 A—进油口B—出油口X—外部先导油口Y—外部先导卸油口 与传统的先导式溢流阀不同，比例溢流阀的压力等级的获得是靠改变先导阀的阀座孔径来实现的。这点与比例直动式溢流阀完全相同。较大的阀座孔径对应着较低的压力等级。小阀座孔径可获得较高的额定值。阀座的孔径通常由制造厂根据阀座的压力等级在制造时已经确定。

CSDY射流管电液伺服阀产品说明书

CSDY2 射流管电液伺服阀 产品说明书 编制： 校对： 审核： 审定： 九江仪表厂 一九八九年十二月

CSDY2 射流管电液伺服阀产品说明书 一、概述： CSDY2 系列射流管电液伺服阀是力反馈型两级流量伺服控制阀，具有性能良好，抗污染能力强，安全可靠以及寿命长的突出特点，适用于电液伺服系统的位置、速度、加速度和力的控制。 二、结构原理： 图1是CSDY2 系列射流管电液伺服阀的原理图，力矩马达采用永磁力矩马达，由两个永久磁钢产生极化磁通，衔铁两端伸入磁通回路的空气隙中，弹簧管一端固定在壳体上，另一端固定在衔铁组件的钢套中。反馈弹簧组件的一端固定在射流管喷嘴上，反馈杆被夹牢在阀芯的中心位置。 高压油连续地从供油腔Ps 通过滤油器及固定节流孔，到射流管喷嘴向两个接受孔喷射，接受孔分别与阀芯两端控制腔相通。 当力矩马达线圈组件输入控制电流时，由于控制磁通和极化磁通的相互作用，在衔铁上产生一个力矩，该力矩使衔铁组件绕弹簧管旋转，从而使射流管喷嘴运动导致两个接受孔腔产生压差引起阀芯位移，且一直持续到由反馈弹簧组件弯曲产生的反馈力矩与控制电流产生的控制力矩相平衡为止。 由于阀芯位移与反馈力矩成比例，控制力矩与控制电流成比例，伺服阀的输出流量与阀芯位移成比例，所以伺服阀的输出流量与输入的指令控制电信号亦成比例，若给伺服阀输入反向电控信号，则伺服阀就有反向流量输出。 三、技术性能指标： 士8mA ~± 50mA 20.6MPa 1、额定电流 2、额定压力

3、 额定流量 4、 线圈直流电阻 5、 滞环（%） 6、 分辨率（%） 7、 线性度（%） 8对称度（%） 9、 压力增益（%Ps/1%ln ） 10、 静耗流量（L/min ） 11、 零偏(%) < 2 12、 幅频宽(—3Db ) (HZ) > 35 13、 相频宽(—90°) (HZ ) >50 四、线圈连接方法: 伺服阀线圈的连接方法，插销头标号，外引出线颜色及控制电流 的极性等参照下表和射流管电液伺服阀安装图（图 2） 四、注意事项: 1、伺服阀安装前应先装上随带附件：冲洗板。启泵运行不少于 8h ,工作液清洁度应达到NAS7级 2、 伺服阀进口前应安装精度为10?20卩m 的油滤 3、 每年定期取样检查，更换滤芯及工作液。 63 ?120 L/min 103±100Q, 40±4Q < 5 < 0.25 < 7.5 < 10 > 30 < 0.45+3%Qn

国内外主要电液比例插装阀产品现状分析

中国地质大学研究生课程论文 课程名称电液伺服控制技术教师姓名 研究生姓名 研究生学号 研究生专业机械工程 所在院系机械与电子信息学院类别: 硕士 日期:

评语 注：1、无评阅人签名成绩无效； 2、必须用钢笔或圆珠笔批阅，用铅笔阅卷无效； 3、如有平时成绩，必须在上面评分表中标出，并计算入总成绩。

国内外主要电液比例插装阀产品现状分析 摘要：电液比例插装阀是电液比例技术、插装阀技术、传感技术、测试技术、微电子技术、精密加工技术等高度融合的高科技产品。本文主要对电液比例插装阀的工作原理和分类进行了概述，并对国内外相关公司及产品进行介绍、对比分析，最后对对电液比例控制技术的未来的发展趋势进行了分析和展望。 关键词：电液比例插装阀；分类；产品现状；电液比例控制技术；发展趋势 Major domestic and foreign electro-hydraulic proportional valves Cartridge Situation Analysis Abstract:Electro-hydraulic proportional cartridge valves are electro-hydraulic proportional technology, cartridge valve technology, sensor technology, test technology, microelectronics, precision machining technology, high degree of integration of high-tech products.This article mainly discusses the working principle of electrohydraulic proportional cartridge valve and classification were summarized,and the related companies and products both at home and abroad is introduced, and comparison analysis. Keyword: Electro-hydraulic proportional cartridge valves; classify; products present situation;electricity liquid proportion controlling technology; development tendency. 1 概述 电液比例插装阀是电液比例技术、插装阀技术、传感技术、测试技术、微电子技术、精密加工技术等高度融合的高科技产品，能方便地和微机控制系统相结合，连续、成比例地调节受控腔的压力、速度、流量等，有效地改善系统稳态控制精度和动态品质。比例控制和插装技术相结合符合模块化、集成化和可配阻等液压发展趋势。电液比例插装阀属于电液比例阀中的一大类，其阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。它是以传统的工业用液压控制阀为基础，采用电──机械转换装置，将电信号转换为位移信号，按输人电信号指令连续、成比例地控制液压系统的压力、流量或方向等参数。[1] 插装式比例阀就是根据机电装备发展需要而研发的新型液压元件，它将电的快速性、灵活性等优点与液压传动力量大的优点结合起来，因此其具备响应快、密封性好、小型化、耐高压和使用寿命长等优点，并减少了元件的使用量，并能防止压力或速度变换时的冲击现象。 比例阀与伺服控制系统中的伺服阀相比，在某些方而还有一定的性能差距，但它显著的优点是抗污染能力强，大大地减少了因污染所造成的工作故障，提高了液压系统的工作稳定性和可靠性。另一方面比例阀的成本比伺服阀低，结构也简单，己在许多场合获得广泛应用。比例阀相对伺服阀和开关阀的主要性能比较如表1所示。[2] 表1 三种阀类主要性能比较

G040-123伺服阀检测仪说明书

APPLICATION NOTES VALVE CHECKER G040-123 伺服阀检测仪说明书 型号G040-123 翻译：许国超 本文件供参考 2010年6月

CONTENTS 目录 Chapter Title Page 扉页 1. Description 3 产品描述 3 2. Specification 7 规格说明 3. Quick Start 9 快开 4. Connecting to valve and plant 11 阀的设备连接 5. Plant mode operation (in line) 12 工作模式操作（在线） 6. Checker mode operation (stand alone) 15 检测模式操作（离线独立） 7. External 24V supply 17 外部供电24V 8. Valve performance checks 18 阀性能检测 9. Block diagram 20 流程图 DESCRIPTION 产品描述 The Moog G040-123 Valve Checker is an instrument capable of checking the flow control function of nearly the complete range of Moog electrical feedback (efb) proportional and servo valves. Mechanical feedback (mfb) and pressure control valves are not catered for by the G040-123. 穆格 G040-123型伺服阀监测仪是一种能对穆格阀就近能对阀的流量控制，比例阀

比例阀原理

比例阀结构及工作原理 比例阀结构及工作原理 1 引言 电液比例阀是阀内比例电磁铁输入电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例压力、流量输出元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电形式进行反馈。电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，应用领域日益拓宽。近年研发生产插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械使用特点，具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它出现对移动式液压机械整体技术水平提升具有重要意义。特别是电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好应用前景。 2 工程机械电液比例阀种类和形式 电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。工程机械液压操作特点，以结构形式划分电液比例阀主要有两类：一类是螺旋插装式比例阀（scr ewin cartridge proportional valve），另一类是滑阀式比例阀（spool proporti onal valve）。 滑阀式比例阀又称分配阀，是移动式机械液压系统最基本元件之一，是能实现方向与流量调节复合阀。电液滑阀式比例多路阀是比较理想电液转换控制元件，它保留了手动多路阀基本功能，还增加了位置电反馈比例伺服操作和负载传感等先进控制手段。它是工程机械分配阀更新换代产品。 出于制造成本考虑和工程机械控制精度要求不高特点，一般比例多路阀内不配置位移感应传感器，具有电子检测和纠错功能。，阀芯位移量容易受负载变化引起压力波动影响，操作过程中要靠视觉观察来保证作业完成。电控、遥控操作时更应注意外界干涉影响。近来，电子技术发展，人们越来越多采用内装差动变压器（ＬＤＶＴ）等位移传感器构成阀芯位置移动检测，实现阀芯位移闭环控制。这种由电磁比例阀、位置反馈传感器、驱动放大器和其它电子电路组成高度集成比例阀，具有一定校正功能，可以有效克服一般比例阀缺点，使控制精度到较大提高。 3 电液比例多路阀负载传感与压力补偿技术 节约能量、降低油温和提高控制精度，同时也使同步动作几个执行元件运动时互不干扰，现较先进工程机械都采用了负载传感与压力补偿技术。负载传感与

电液比例阀工作原理

电液比例阀是阀内比例电磁铁输入电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例压力、流量输出元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电形式进行反馈。电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，应用领域日益拓宽。近年研发生产插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械使用特点，具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它出现对移动式液压机械整体技术水平提升具有重要意义。特别是电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好应用前景。 2 工程机械电液比例阀种类和形式 电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。工程机械液压操作特点，以结构形式划分电液比例阀主要有两类：一类是螺旋插装式比例阀（screwin cartridge proportional valve），另一类是滑阀式比例阀（spool proportional valve）。 螺旋插装式比例阀是螺纹将电磁比例插装件固定油路集成块上元件，螺旋插装阀具有应用灵活、节省管路和成本低廉等特点，近年来工程机械上应用越来越广泛。常用螺旋插装式比例阀有二通、三通、四通和多通等形式，二通式比例阀主比例节流阀，它常它元件一起构成复合阀，对流量、压力进行控制；三通式比例阀主比例减压阀，也是移动式机械液压系统中应用较多比例阀，它主对液动操作多路阀先导油路进行操作。利用三通式比例减压阀可以代替传统手动减压式先导阀，它比手动先导阀具有更多灵活性和更高控制精度。可以制成如图1所示比例伺服控制手动多路阀，不同输入信号，减压阀使输出活塞具有不同压力或流量进而实现对多路阀阀芯位移进行比例控制。四通或多通螺旋插装式比例阀可以对工作装置实现单独控制。 滑阀式比例阀又称分配阀，是移动式机械液压系统最基本元件之一，是能实现方向与流量调节复合阀。电液滑阀式比例多路阀是比较理想电液转换控制元件，它保留了手动多路阀基本功能，还增加了位置电反馈比例伺服操作和负载传感等先进控制手段。它是工程机械分配阀更新换代产品。 出于制造成本考虑和工程机械控制精度要求不高特点，一般比例多路阀内不配置位移感应传感器，具有电子检测和纠错功能。，阀芯位移量容易受负载变化引起压力波动影响，操作过程中要靠视觉观察来保证作业完成。电控、遥控操作时更应注意外界干涉影响。近来，电子技术发展，人们越来越多采用内装差动变压器（ＬＤＶＴ）等位移传感器构成阀芯位置移动检测，实现阀芯位移闭环控制。这种由电磁比例阀、位置反馈传感器、驱动放大器和其它电子电路组成高度集成比例阀，具有一定校正功能，可以有效克服一般比例阀缺点，使控制精度到较大提高。 3 电液比例多路阀负载传感与压力补偿技术 节约能量、降低油温和提高控制精度，同时也使同步动作几个执行元件运动时互不干扰，现较先进工程机械都采用了负载传感与压力补偿技术。负载传感与