气比例阀、伺服阀的工作原理

典型电---气比例阀、伺服阀的工作原理

电---气比例阀和伺服阀按其功能可分为压力式和流量式两种。压力式比例/伺服阀将输给的电信号线性地转换为气体压力；流量式比例/伺服阀将输给的电信号转换为气体流量。由于气体的可压缩性，使气缸或气马达等执行元件的运动速度不仅取决于气体流量。还取决于执行元件的负载大小。因此精确地控制气体流量往往是不必要的。单纯的压力式或流量式比例/伺服阀应用不多，往往是压力和流量结合在一起应用更为广泛。

电---气比例阀和伺服阀主要由电---机械转换器和气动放大器组成。但随着近年来廉价的电子集成电路和各种检测器件的大量出现，在1电---气比例/伺服阀中越来越多地采用了电反馈方法，这也大大提高了比例/伺服阀的性能。电---气比例/伺服阀可采用的反馈控制方式，阀内就增加了位移或压力检测器件，有的还集成有控制放大器。

一、滑阀式电---气方向比例阀

流量式四通或五通比例控制阀可以控制气动执行元件在两个方向上的运动速度，这类阀也称方向比例阀。图示即为这类阀的结构原理图。它由直流比例电磁铁1、阀芯2、阀套3、阀体4、位移传感器5和控制放大器6等赞成。位移传感器采用电感式原理，它的作用是将比例电磁铁的衔铁位移线性地转换为电压信号输出。控制放大器的主要作用是：

1）将位移传感器的输出信号进行放大；

2）比较指令信号Ue和位移反馈信号U f U；

3）放大，转换为电流信号I输出。此外，为了改善比例阀的性能，控制放大器还含有对反馈信号

Uf的处理环节。比如状态反馈控制和PID调节等。

带位置反馈的滑阀式方向比例阀，其工作原理是：在初始状态，控制放大器的指令信号UF=0，阀芯处于零位，此时气源口P与A、B两端输出口同时被切断，A、B两口与排气口也切断，无流量输出；同时位移传Uf=0。若阀芯受到某种干扰而偏离调定的零位时，位移传感器将输出一定的电压Uf，控制放

放大后输出给电流比例电磁铁，电磁铁产生的推力迫使阀芯回到零位。若指令Ue>0，则

电压差增大，使控制放大器的输出电流增大，比例电磁铁的输出推力也增大，推动阀芯右移。而阀芯的右移又引起反馈电压Uf的增大，直至Uf与指令电压Ue基本相等，阀芯达到力平衡。此时。

Ue=Uf=KfX(Kf为位移传感器增益)

上式表明阀芯位移X与输入信号Ue成正比。若指令电压信号Ue<0，通过上式类似的反馈调节过程，使阀芯左移一定距离。

阀芯右移时，气源口P与A口连通，B口与排气口连通；阀芯左移时，P与B连通，A与排气口连通。节流口开口量随阀芯位移的增大而增大。上述的工作原理说明带位移反馈的方向比例阀节流口开口量与气流方向均受输入电压Ue的线性控制。

这类阀的优点是线性度好，滞回小，动态性能高。

二、滑阀式二级方向伺阀

下图所示为一种动圈式二级方向伺服阀。它主要由动圈式力马达、喷嘴挡板式气动放大器、滑阀式气动放大器、反馈弹簧等组成。喷嘴档板气动放大器做前置级，滑阀式气动放大器做功率级。

这种二级方向伺服阀的工作原理是：在初始状态，左右两动圈式力马达均无电流输入，也无力输出。在喷嘴气流作用下，两挡板使可变节流器处于全开状态，容腔3、7内压力几乎与大气压相同。滑阀阀芯被装在两侧的反馈弹簧5、6推在中位，两输出口A、B与气源口P和排气口O均被隔开。

当某个动圈式马达有电流输入是（例如右侧力马达），输出与电流I成正比的推力Fm将挡板推向喷嘴，使可变节流器的流通面积减小，容腔6内的气压P6升高，升高后的P6又通过喷嘴对档板产生反推力Ff。当Ff 与Fm平衡时，P6趋于稳定，其稳定值乘以喷嘴面积Ay等于电磁力。另一方面，P6升高使阀芯两侧产生压力差，该压力差作用于阀芯断面使阀芯克服反馈弹簧力左移，并使左边反馈弹簧的压缩量增加，产生附加的弹簧力Fs，方向向右，大小与阀芯位移X成正比。当阀芯移动到一定位置时，弹簧附加作用力与7、3容腔的压差对阀芯的作用力达到平衡，阀芯不在移动。此时同时存在阀芯和挡板的受力平衡方程式：

Fs=KsX=(P6-P5)Ax

Ff=P6Ay=KiI

式中KS----反馈弹簧刚度

Ax----阀芯断面积

Kf----动圈式力马达的电流增益。

在上述的调节过程中，左侧的喷嘴挡板始终处于全开状态，可以认为P5=0，代入后整理上述两式可得

X=(AxKi/AyKs)*I

阀芯位移与输入电流成正比。当另一侧动圈式马达有输入时，通过上述类似的调节过程，阀芯将向相反方向移

动一定距离。

当阀芯左移时，气源口P与输出口A连通，B口通大气；阀芯右移时，P与B通，A口通大气。阀芯位移量越大，阀口开口量也越大。这样就实现了对气流的流动方向和流量的控制。

这类阀采用动圈式马达，动态性能好，缺点是结构比较复杂。

三、动圈式压力伺服阀

图示是一种压力伺服阀，其功能是将电信号成比例地转换为气体压力输出。主要组成部分有：动圈式力马达1、喷嘴2、挡板3、固定节流口4、阀芯5、阀体6、复位弹簧7、租尼孔8等。

初始状态时，力马达无电流输入，喷嘴与挡板处在全开位置，控制腔内的压力与大气压几乎相等。滑阀阀芯在复位弹簧推力的作用下处在右位，这时输出口A与排气口通，与气源口P断开。当力马达有电流I输入时，力马达产生推力Fm(=KiI)，将挡板推向喷嘴，控制腔内的气压P9升高。P9的升高使挡板产生反推力，直至与电磁力Fm相平衡时P9才稳定，这时

Fm=Iki=P9Ay+Yksy

式中Ay----喷嘴喷口面积；

Y----挡板位移；

Ksy----力马达复位弹簧刚度。

另一方面，P9升高使阀芯左依，打开A口与P口，A口的输出压力P10升高，而P10经过阻尼孔8被引到阀芯左腔，该腔内的压力P11也随之升高。P11作用于阀芯左端面阻止阀芯移动，直至阀芯受力平衡，这时

(P9-P11)Ax=(X+X0)Ksx

式中 A x----阀芯断面积；

X----阀芯位移；

X0----滑阀复位弹簧的预压缩量；

Ksx----滑阀复位弹簧刚度。

由以上两式可得到

P11=[P9Ax-(X+X0)Ksx]/Ax=(Iki-Yksy)/Ay-(X+X0)Ksx/Ax

由设计保证，使工作时阀芯有效行程X与弹簧预压缩量X0相比小得多，可忽略不计，同时挡板位移量Y 在调节过程中变化很小，可近似为一常数，则上式简化为

P11=KI+C

其中K=Ki/Ay,称为电-气伺服阀的电流—压力增益，而C=-（X0Ksx/Ax+Yksy/Ay）是一常数。

由上式可见，P11与输入电流成线性关系。阀芯处于平衡时，P10=P11，因此伺服阀的输出压力与输入电流成线性关系。

四、脉宽调制伺服阀

与模拟式伺服阀不同，脉宽调制气动伺服控制是一种数字式伺服控制，采用的控制阀是开关式气动电磁阀。脉宽调制气动伺服系统如图所示。输入的模拟信号经脉宽调制器调制成具有一定频率和一定幅值的脉冲信号，经数字放大后控制气动电磁阀。电磁阀输出的是具有一定压力和流量的气动脉冲信号，但已具有足够的功率，能借助气动执行元件对负载做功。脉冲信号必须通过低通滤波器还原成模拟信号去控制负载。低通滤波器可以是气动执行元件，也可以是负载本身。采用前者滤波方式的称脉宽调制线性化系统，采用后者滤波的是依靠负载的较大惯性，它不能响应高频的脉冲信号，只能响应脉宽调制信号的平均效果。

负载响应的平均效果是与脉宽调制信号的调制量成正比的，其控制机理是：对于一个周期的脉冲波，设正

脉冲和负脉冲的时间分别为T1和T2，周期为T，脉冲幅值为Ym ,则一个周期内的平均输出Ya为Ya=Ym(T1-T2)/T=YmKm

式中Km=(T1-T2)/T称调制量（也称调制系数）。一个周期的脉冲波及调制量与平均输出的关系如下图。由于调制量Km与输入的模拟信号U成正比（这正是控制系统所要求的），因此平均输出与输入的模拟信号之间存在线性关系。

在脉宽调制气动伺服系统中，脉宽调制伺服阀完成信号的转换与放大作用，其常见的结构有四通滑阀型和三通球阀型。下图所示为滑阀式脉宽调制伺服阀的结构原理图。滑阀两端各有一个电磁铁，脉冲信号电流加在两个电磁铁上，控制阀芯按脉冲信号的频率往复运动。

脉宽调制伺服阀的性能主要是动态响应和对称性要求。假设加在电磁铁上的是方波脉冲信号，从电磁铁接到信号到执行元件开始动作这段时间称信号的延迟时间。延迟时间包括三部分，一是电磁线圈中电流由零逐渐增大到衔铁开始运动的电流增长时间；二是衔铁与阀芯一起运动的时间；三是从节流口打开、执行元件工作腔进行放气到执行元件开始动作的固定容器充放时间。前两部分时间是由脉宽调制伺服阀决定。脉宽调制气动伺服的工作频率一般是十几赫兹到二三十赫兹。为了满足动态响应快的特点，要求延迟时间越短越好，一般控制在1~2ms以内。

所谓对称性要求，对四通滑阀，阀芯往复运动的响应要一致，即加在两个电磁铁上的脉冲信号在传递过程中延迟时间应基本相同，两输出口的压力与流量应基本相同；对三通球阀，对应脉冲信号上升沿下降沿的延迟时间应基本相同，球阀的充气过程和排气过程应基本相同。由于三通球阀与差动气缸匹配，其对称性不如四通滑阀好。

为了提高四通滑阀的快速响应，常采用力反馈来提高阀芯反向运动的速度。图所采用的是弹簧反馈的形式。当信号反向时，弹簧力帮助阀芯反向运动，当阀芯运动过了中位，弹簧力改变，起阻止阀芯运动的作用，并能减轻阀芯到位的冲击力，降低噪声。也有采用气压反馈的形式，其作用原理是一样的。

脉宽调制控制与模拟控制相比有很多优点：控制阀在高频开关状态下工作，能消除死区、干摩擦等非线性因素；控制阀加工精度要求不高，降低了控制系统成本；控制阀节流口经常处于全开状态，抗污染能力强，工作可靠。缺点是功率输出小，机械振动和噪声较。

电—气比例伺服系统的应用实例

一、柔性定位伺服气缸

图示为一柔性定位气缸（又称位置伺服控制系统）。该系统可以根据输给的电信号使气缸活塞在任意位置定位。

位置伺服控制系统由电—气方向比例阀由气缸1、2、位移传感器3、控制放大器4等组成。该系统的基本原理是通过控制放大器、电—气比例阀、气缸的调节作用，使输入电压信

号Ue与气缸位移反馈信号Uf(Uf与气缸位移之间是线性关系)之差U减小并趋于零，以实现气缸位移对输入信号的跟踪。

调节过程如下：若给定的输入信号Uf大于反馈信号Uf＞0，控制放大器输出电流I增大，使-电—气比例阀的阀芯左移，气源口与A口之间的节流面积增大，气缸A

力Pa升高并推动活塞右移。气缸活塞的右移又使反馈电压信号Uf U

几乎为零（采用PID调节的控制放大器可将稳态偏差调节至零）。当给定的

Uf U＜0，同样通过类似于上述的调节过程使偏差趋于零。因

U=0即

Ue=Uf=KX(K为常数)

这就实现了输入信号Uf对气缸活塞位移X的比例控制。上述的调节过程是在一段很短的时间内完成的，故只要输入信号Ue的主要频率分量在系统的频宽之内，气缸活塞位移就可以跟踪Ue的变化。

伺服阀工作原理

典型电---气比例阀、伺服阀的工作原理 电---气比例阀和伺服阀按其功能可分为压力式和流量式两种。压力式比例/伺服阀将输给的电信号线性地转换为气体压力；流量式比例/伺服阀将输给的电信号转换为气体流量。由于气体的可压缩性，使气缸或气马达等执行元件的运动速度不仅取决于气体流量。还取决于执行元件的负载大小。因此精确地控制气体流量往往是不必要的。单纯的压力式或流量式比例/伺服阀应用不多，往往是压力和流量结合在一起应用更为广泛。 电---气比例阀和伺服阀主要由电---机械转换器和气动放大器组成。但随着近年来廉价的电子集成电路和各种检测器件的大量出现，在1电---气比例/伺服阀中越来越多地采用了电反馈方法，这也大大提高了比例/伺服阀的性能。电---气比例/伺服阀可采用的反馈控制方式，阀内就增加了位移或压力检测器件，有的还集成有控制放大器。 一、滑阀式电---气方向比例阀 流量式四通或五通比例控制阀可以控制气动执行元件在两个方向上的运动速度，这类阀也称方向比例阀。图示即为这类阀的结构原理图。它由直流比例电磁铁1、阀芯2、阀套3、阀体4、位移传感器5和控制放大器6等赞成。位移传感器采用电感式原理，它的作用是将比例电磁铁的衔铁位移线性地转换为电压信号输出。控制放大器的主要作用是： 1）将位移传感器的输出信号进行放大； 2）比较指令信号Ue和位移反馈信号U f U； 3）放大，转换为电流信号I输出。此外，为了改善比例阀的性能，控制放大器还含有对反馈信号 Uf的处理环节。比如状态反馈控制和PID调节等。 带位置反馈的滑阀式方向比例阀，其工作原理是：在初始状态，控制放大器的指令信号UF=0，阀芯处于零位，此时气源口P与A、B两端输出口同时被切断，A、B两口与排气口也切断，无流量输出；同时位移传Uf=0。若阀芯受到某种干扰而偏离调定的零位时，位移传感器将输出一定的电压Uf，控制放 放大后输出给电流比例电磁铁，电磁铁产生的推力迫使阀芯回到零位。若指令Ue>0，则 电压差U增大，使控制放大器的输出电流增大，比例电磁铁的输出推力也增大，推动阀芯右移。而阀芯的右移又引起反馈电压Uf的增大，直至Uf与指令电压Ue基本相等，阀芯达到力平衡。此时。

电动调节阀的工作原理

一、课程导引——执行器的作用 在过程控制系统中，执行器接受调节器的指令信号，经执行机构将其转换成相应的角位移或直线位移，去操纵调节机构，改变被控对象进、出的能量或物料，以实现过程的自动控制。在任何自动控制系统中，执行器是必不可少的组成部分。如果把传感器比拟成控制系统的感觉器官，调节器就是控制系统的大脑，而执行器则可以比拟为干具体工作的手。 执行器常常工作在高温、高压、深冷、强腐蚀、高粘度、易结晶、闪蒸、汽蚀、高压差等恶劣状态下，因此，它是整个控制系统的薄弱环节。如果执行器选择或使用不当，往往会给生产过程自动化带来困难。在许多场合下，会导致控制系统的控制质量下降、调节失灵，甚至因介质的易燃、易爆、有毒而造成严重的事故。 为此，对于执行器的正确选用和安装、维修等各个环 节，必须给予足够的注意。 执行器根据驱动动力的不同，可划分为气动执行 器、液动执行器和电动执行器，本次课将结合实验装 置所用的智能电动调节阀使用知识进行介绍。 二、产品知识——电动调节阀 的结构与工作原理（20分钟） 1、电动调节阀的基本结构 在THJ-2的实验装置上，配置了上海万迅仪表有 限公司生产的智能型电动调节阀，其型号为 QSVP-16K ，图1是电动调节阀的典型外形，它由两 个可拆分的执行机构和调节阀（调节机构）部分组成。 上部是执行机构，接受调节器输出的0～10mADC 或4～20mADC 信号，并将其转换成相应的直线位移，推动下部的调节阀动作，直接调节流体的流量。各类电动调节阀的执行机构基本相同，但调节阀（调节机构）的结构因使用条件的不同类型很多，最常用的是直通单阀座和直通双阀座两种。 2、电动执行机构的基本结构（部分摘自上海万迅仪表产品说明书） 执行机构采用了德国进口的PSL 电子式一体化的电动执行机构，该产品体积小、重量轻，功能强、操作方便，已广泛应用于工业控制。 其直线行程电动执行器主要是由相互隔离的电气部分和齿轮传动部分组成，电机作为连执 行 机 构调节阀图1 电动调节阀外形机构

液压伺服阀结构及工作原理

液压伺服阀结构及工作原理 一、滑阀式伺服阀： 采用动圈式力马达，结构简单，功率放大系数较大，滞环小和工作行程大；固定节流口尺寸大，不易被污物堵塞；主滑阀两端控制油压作用面积大，从而加大了驱动力，使滑阀不易卡死，工作可靠。 喷嘴挡板式伺服阀： 该伺服阀，由于力反馈的存在，使得力矩马达在其零点附近工作，即衔铁偏转角θ很小，故线性度好。此外，改变反馈弹簧杆11的刚度，就能在相同输入电流时改变滑阀的位移。 该伺服阀结构紧凑，外形尺寸小，响应快。但喷嘴挡板的工作间隙较小，对油液的清洁度要求较高。 射流管式伺服阀： 对油液的清洁度要求较低。缺点是零位泄漏量大；受油液粘度变化影响显著，低温特性差；力矩马达带动射流管，负载惯量大，响应速度低于喷嘴挡板阀。 滑阀式伺服阀 由永磁动圈式力马达、一对固定节流孔、预开口双边滑阀式前置液压放大器和三通滑阀式功率级组成。前置控制滑阀的两个预开口节流控制边与两个固定节流孔组成一个液压桥路。滑阀副的阀心（控制阀芯）直接与力马达的动圈骨架相连，（控制阀芯）在阀套内滑动。前置级的阀套又是功率级滑阀放大器的阀心。 输入控制电流使力马达动圈产生的电磁力与对中弹簧的弹簧力相平衡，使动圈和前置级（控制级）阀心（控制阀芯）移动，其位移量与动圈电流成正比。前置级阀心（控制阀芯）若向右移动，则滑阀右腔控制口·面积增大，右腔控制压力降低；左侧控制口·面积减小，左腔控制压力升高。该压力差作用在功率级滑阀阀心（即前置级的阀套）的两端上，使功率级滑阀阀心（主滑阀）向右移动，也就是前置级滑阀的阀套（主滑阀）向右移动，逐渐减小右侧控制孔的面积，直至停留在某一位置。在此位置上，前置级滑阀副的两个可变节流控制孔的面积相等，功率级滑阀阀心（主滑阀）两端的压力相等。这种直接反馈的作用，使功率级滑阀阀心跟随前置级滑阀阀心运动，功率级滑阀阀心的位移与动圈输入电流大小成正比。 二、喷嘴挡板式伺服阀 图中上半部为衔铁式力马达，下半部为喷嘴挡板式和滑阀式液压放大器。衔铁与挡板和弹簧杆连接在一起，由固定在阀体上的弹簧管支承。弹簧杆下端为一球头，嵌放在滑阀的凹槽内，永久磁铁和导磁体形成一个固定磁场。当线圈中没有电流通过时，衔铁和导磁体间的四个气隙中的磁通相等，且方向相同，衔铁与挡板都处于中间位置，因此滑阀没有油输出。当有控制电流流入线圈时，一组对角方向的气隙中的磁通增加，另一组对角方向的气隙中的磁通减小，于是衔铁在磁力作用下克服弹簧管的弹性反作用力

电动调节阀工作原理_secret

电动调节阀工作原理 电动调节阀工作原理：压力控制的叫电动调节阀，电动球阀啊、电动碟阀、智能调节阀，其实都是电动阀扭距电动阀大调节形式上电动阀可以粗略控制开度实现原理就是在电机转动过程中停止。 结构：由电动执行机构和调节阀连接组合后经过调试安装构成电动调节阀。 工作电源：AC22V 380V等电压等级。 通过接收工业自动化控制系统的信号（如：4~20mA）来驱动阀门改变阀芯和阀座之间的截面积大小控制管道介质的流量、温度、压力等工艺参数。实现自动化调节功能。 流量特性介绍：电动调节阀的流量特性，是在阀两端压差保持恒定的条件下，介质流经电动调节阀的相对流量与它的开度之间关系。主要有：线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。 应用领域：电力、化工、冶金、环保、水处理、轻工、建材等工业自动化系统领域。 安装：电动调节阀最适宜安装为工作活塞上端在水平管线下部。温度传感器可安装在任何位置，整个长度必须浸入到被控介质中。 电动调节阀一般包括驱动器，接受驱动器信号（0-10V或4-20MA）来控制阀门进行调节，也可根据控制需要，组成智能化网络控制系统，优化控制实现远程监控。 类似产品：与电动调节阀功能相似的还有：自力式调节阀。 电动调节阀不需外加能源，通过调节设定点控制温度。当温度升高，阀门根据温度变化成比例的关闭。 电动调节阀包含一个控制阀和一个温控器（包含一个温度传感器、一个设定点调整器、一个毛细管和一个工作活塞），电动执行器依靠选择不同的温度状态应用。温度调节阀根据液体膨胀原理操作，如果在传感器上的温度升高，将使得液体填充物同时加热并膨胀，在工作活塞的作用下阀门关闭，此时将冷却介质。通过设定点键可以一步步调整，电动二通阀可以在标尺上读出。所有的温控器都配有一个超温安全保护设备。

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

电动调节阀的结构与工作原理

课前准备：多媒体课件制作、演示实验设备调试、以4人/小组进行分组。 一、课程导引——执行器的作用 在过程控制系统中，执行器接受调节器的指令信号，经执行机构将其转换成相应的角位移或直线位移，去操纵调节机构，改变被控对象进、出的能量或物料，以实现过程的自动控制。在任何自动控制系统中，执行器是必不可少的组成部分。如果把传感器比拟成控制系统的感觉器官，调节器就是控制系统的大脑，而执行器则可以比拟为干具体工作的手。 执行器常常工作在高温、高压、深冷、强腐蚀、高粘度、易结晶、闪蒸、汽蚀、高压差等状态下，使用条件恶劣，因此，它是整个控制系统的薄弱环节。如果执行器选择或使用不当，往往会给生产过程自动化带来困难。在许多场合下，会导致控制系统的控制质量下降、调节失灵，甚至因介质的易燃、易爆、有毒而造成严重的事故。为此，对于执行器的正确选用和安装、维修等各个环节，必须给予足够的注意。 执行器根据驱动动力的不同，可划分为气动执行 器、液动执行器和电动执行器，本次课将结合实验装 置所用的智能电动调节阀使用知识进行介绍。 二、产品知识——电动调节阀 的结构与工作原理（20分钟） 1、电动调节阀的基本结构 在THJ-2的实验装置上，配置了上海万迅仪表有 限公司生产的智能型电动调节阀，其型号为 QSVP-16K ，图1是电动调节阀的典型外形，它由两个可拆分的执行机构和调节阀（调节机构）部分组成。 上部是执行机构，接受调节器输出的0～10mADC 或 4～20mADC 信号，并将其转换成相应的直线位移， 推动下部的调节阀动作，直接调节流体的流量。各类电动调节阀的执行机构基本相同，但调节阀（调节机构）的结构因使用条件的不同类型很多，最常用的是直通单阀座和直通双阀座两种。 2、电动执行机构的基本结构（部分摘自上海万迅仪表产品说明书） 执行机构采用了德国进口的PSL 电子式一体化的电动执行机构，该产品体积小、重量执 行 机 构调节阀图1 电动调节阀外形机构

伺服阀的工作原理及运行维护

穆格伺服阀的工作原理及运行维护 穆格电液伺服阀是电液转换元件，它能把微小的电气信号转换成大功率的液压输出。其性能的优劣对电液调节系统的影响很大，因此，它是电液调节系统的核心和关键。为了能够正确使用电液调节系统，必须了解电液伺服阀的工作原理。 1、电液伺服阀的分类 1）按液压放大级数可分为单级电液伺服阀，两级电液伺服阀，三级电液伺服阀。 2）按液压前置级的结构形式，可分为单喷嘴挡板式，双喷嘴挡板式，滑阀式，射流管式和偏转板射流式。 3）按反馈形式可分为位置反馈式，负载压力反馈式，负载流量反馈式，电反馈式。 4）按电机械转换装置可分为动铁式和动圈式。 5）按输出量形式分为流量伺服阀和压力控制伺服阀。 2、穆格电液伺服阀结构及工作原理（以双喷嘴挡板为例） 双喷嘴挡板式力反馈二级电液伺服阀由电磁和液压两部分组成。电磁部分是永磁式力矩马达，由永久磁铁，导磁体，衔铁，控制线圈和弹簧管组成。液压部分是结构对称的二级液压放大器，前置级是双喷嘴挡板阀，功率级是四通滑阀。画法通过反馈杆与衔铁挡板组件相连。 力矩马达把输入的电信号（电流）转换为力矩输出。无信号时，衔铁有弹簧管支撑在上下导磁体的中间位置，永久磁铁在四个气隙中产生的极化磁通是相同的力矩马达无力矩输出。此时，挡板处于两个喷嘴的中间位置，喷嘴两侧的压力相等，滑阀处于中间位置，阀无液压输出；若有信号时控制线圈产生磁通，其大小和方向由信号电流决定，磁铁两极所受的力不一样，于是，在磁铁上产生磁转矩（如逆时针），使衔铁绕弹簧管中心逆时针方向偏转，使挡板向右偏移，喷嘴挡板的右侧间隙减小而左侧间隙增大，则右侧压力大于左侧压力，从而推动滑阀左移。同时，使反馈杆产生弹性形变，对衔铁挡板组件产生一个顺时针方向的反转矩。当作用在衔铁挡板组件上的电磁转矩、弹簧管反转矩反馈杆反转矩等诸力矩达到平衡时，滑阀停止移动，取得一个平衡位置，并有相应的流量输出。 滑阀位移，挡板位移，力矩马达输出力矩都与输出的电信号（电流）成比例变化。 3、穆格电液伺服阀的常见故障 1）力矩马达部分 a.线圈断线：引起阀不动，无电流。 b.衔铁卡住或受到限位：原因是工作气隙内有杂物，引起阀门不动作。 c.球头磨损或脱落：原因是磨损，引起伺服阀性能下降，不稳定，频繁调整。 d.紧固件松动：原因是振动，固定螺丝松动等，引起零偏增大。 e.弹簧管疲劳：原因是疲劳，引起系统迅速失效，伺服阀逐渐产生振动，系统震荡，严重的管路也振动。 f.反馈杆弯曲：疲劳或人为损坏，引起阀不能正常工作，零偏大，控制电流可能到最大。 2）喷嘴挡板部分 a.喷嘴或节流孔局部或全部堵塞：原因是油液污染。引起频响下降，分辨降率低，严重的引起系统不稳定。

液压比例阀工作原理

液压比例阀工作原理）置信电气生产非晶合金变压器，2间电网投资的快速增长为公司提供了良好的发展机遇。市场占公司为国内唯一的规模化生产非晶合金变压器的企业，属于国家推广的节能类产品，％以上。受政府强制采购政策的推动，非晶合金变压器有望获得大范围的推广，80有率达到得益于此，公司将面临一个巨大的市场空间。建议重点关注特变电工和置信电气。电力行业“节能减排”形势严峻“十一五”期间在“十一五”乃至相当长的时间内，“节能减排”将是我国政府工作的重点。％。但电力％、主要污染物排放总量减少10节能减排目标：实现国内生产总值能耗降低20亿吨，排放的二氧年，发电用煤超过121）2006行业节能减排形势很严峻，具体表现为：％，烟尘排放量占全国排放量的40化碳占全国排放总量的54％，火电用水占工业用水的）电网32）我国火电发电机组所占比例大，大量小机组存在，这使得煤耗显著偏高。％。20“重发轻供”导致电网建设落后于电源建设，电网建设中超高压输电线路比重偏建设滞后，低，高耗能变压器使用量太大。电气设备将在“节能减排”中发挥重要作用加强现有电厂设备未来国内电力行业节能的主要途径为：大力发展特高压电网；我们认为，改造，提高能源使用效率；积极鼓励新能源开发利用。电气设备将在“发送配用”各个环节发 首页>>产品中心>>比例式减压阀 的详细资料：固定比例式减压阀一、产品[] 产品名称：固定比例式减压阀． 产品特点：本厂生产的比例式减压阀，外形美观，质量可靠，比例准确，工作平稳．既减动压也减静压。该阀利用阀体内部活塞两端不同截面积产生的压力差，改变阀后的压力，达到减压目的。我厂减压阀的减压比例是：2：1，3：1，4：

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）

调节阀执行机构的工作原理与分类研究

调节阀执行机构的工作原理与分类研究 摘要:调节阀是物料或能量供给系统中不可缺少的重要组成部分,而执行机构是调节阀的关键组成部件。针对执行机构对调节阀工作性能的影响,分析了调节阀的执行机构类型，讨论了不同类型执行机构的组成、工作原理和特点，在此基础上对不同类型的执行机构适用范围进行了探讨，为调节阀的选择提供指导作用。 1引言 调节阀广泛应用于火力发电、核电、化工等流体控制场合，是工业生产过程最常用的终端控制元件。执行机构和调节阀门是组成调节阀的两大部件，执行机构根据控制信号驱动调节阀门,对通过的流体进行调节，从而改变操纵变量的数值[1～2］。作为调节阀的驱动部分，执行机构在很大程度上影响着调节阀的工作性能。本文讨论了调节阀的执行机构，并对各种类型执行机构的性能特点进行了分析。 2调节阀执行机构 按操作能源的不同,调节阀执行机构可分为气动执行机构、电动执行机构和电液执行机构。 2.1气动执行机构 气动薄膜执行机构是最常用的气动执行机构[3］,工作原理如图１所示。将2０～10０kPa的标准气压信号P通入薄膜气室中，在薄膜上便产生一个向下的推力，驱动阀杆部件向下移动，调节阀门打开。与此同时，弹簧被压缩，对薄膜产生一个向上的反作用力。当弹簧的反作用力与气压信号在薄膜产生的推力相等时，阀杆部件停止运动。信号压力越大，在薄膜上产生的推力就越大，弹簧压缩量即调节阀门的开度也就越大。

气动薄膜调节阀 将与执行阀杆刚性连接的调节阀运动部件视为一典型的质量－弹簧-阻尼环节,系统运动受力模型如图2所示。系统在运动过程满足以下方程： 方程式（１) 式中:m为与执行阀杆刚性连接的运动部件总质量;x为阀杆位移;ｃ为阻尼系数;ｆ为摩擦力；Fｓ为信号压力在薄膜上产生的推力；G为运动部件总重力;F ｔ为调节阀所控流体在阀芯上的压力差产生的不平衡力；k为弹簧刚度系数。当阀杆由下往上运动时，式(１)等号左端各项符号变负。

液压伺服工作原理

液压伺服工作原理 1.1 液压伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率大等独特的优点在工业控制中得到了广泛的应用。 电液伺服系统通过使用电液伺服阀，将小功率的电信号转换为大功率的液压动力，从而实现了一些重型机械设备的伺服控制。 液压伺服系统是使系统的输出量，如位移、速度或力等，能自动地、快速而准确地跟随输入量的变化而变化，与此同时，输出功率被大幅度地放大。液压伺服系统的工作原理可由图1来说明。 图1所示为一个对管道流量进行连续控制的电液伺服系统。在大口径流体管道1中，阀板2的转角θ变化会产生节流作用而起到调节流量qT的作用。阀板转动由液压缸带动齿轮、齿条来实现。这个系统的输入量是电位器5的给定值 x i 。对应给定值x i ，有一定的电压输给放大器7，放大器将电压信号转换为电流 信号加到伺服阀的电磁线圈上，使阀芯相应地产生一定的开口量x v 。阀开口x v 使液压油进入液压缸上腔，推动液压缸向下移动。液压缸下腔的油液则经伺服阀流回油箱。液压缸的向下移动，使齿轮、齿条带动阀板产生偏转。同时，液压缸 活塞杆也带动电位器6的触点下移x p 。当x p 所对应的电压与x i 所对应的电压相 等时，两电压之差为零。这时，放大器的输出电流亦为零，伺服阀关闭，液压缸带动的阀板停在相应的qT位置。 图1 管道流量（或静压力）的电液伺服系统 1—流体管道；2—阀板；3—齿轮、齿条；4—液压缸；5—给定电位器；6—流量传感电位器；7—放大器；8—电液伺服阀 在控制系统中，将被控制对象的输出信号回输到系统的输入端，并与给定值进行比较而形成偏差信号以产生对被控对象的控制作用，这种控制形式称之为反

调节阀的基本知识

气动调节阀工作原理 已有76 次阅读2011-01-27 09:04标签: 气动调节阀电磁阀转换器动力源 气动调节阀 气动调节阀是石油、化工、电力、冶金等工业企业广泛使用的工业过程控制仪表之一。通常由气动执行机构、阀门、**等连接安装调试后形成气动调节阀。 气动调节阀工作原理气动调节阀就是以压缩空气为动力源，以气缸为执行器，并借助于电气阀门**、转换器、电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的流量、压力、温度等各种工艺参数。气动调节阀的特点就是控制简单，反应快速，且本质安全，不需另外再采取防爆措施。 结构分类根据阀门动作方式可基本分为：直行程（薄膜调节阀、直行程气缸）和角行程（拨叉式、齿轮齿条式）两种方式。 维修检查气动调节阀准确正常地工作对保证工艺装置的正常运行和安全生产有着十分重要的意义。因此加强气动调节阀的维修是必要的。 一、检修时的重点检查部位 检查间体内壁：在高压差和有腐蚀性介质的场合，阀体内壁、隔膜阀的隔膜经常受到介质的冲击和腐蚀，必须重点检查耐压耐腐情况； 检查阀座：因工作时介质渗入，固定阀座用的螺纹内表面易受腐蚀而使阀座松弛； 检查阀芯：阀芯是调节阀的可动部件之一，受介质的冲蚀较为严重，检修时要认真检查阀芯各部是否被腐蚀、磨损，特别是在高压差的情况下，阀芯的磨损因空化引起的汽蚀现象更为严重。损坏严重的阀芯应予更换；检查密封填料：检查盘根石棉绳是否干燥，如采用聚四氟乙烯填料，应注意检查是否老化和其配合面是否损坏； 检查执行机构中的橡胶薄膜是否老化，是否有龟裂现象。 二、气动用调节阀的日常维护 当调节阀采用石墨一石棉为填料时，大约三个月应在填料上添加一次润滑油，以保证调节阀灵活好用。如发现填料压帽压得很低，则应补充填料，如发现聚四氟乙燥填料硬化，则应及时更换；应在巡回检查中注意调节阀的运行情况，检查阀位指示器和调节器输出是否吻合；对有**的调节阀要经常检查气源，发现问题及时处理；应经常保持调节阀的卫生以及各部件完整好用。 三、常见故障及产生的原因 （一）调节阀不动作。故障现象及原因如下： 1．无信号、无气源。①气源未开，②由于气源含水在冬季结冰，导致风管堵塞或过滤器减压阀堵塞失灵，③压缩机故障；④气源总管泄漏。 2．有气源，无信号。①调节器故障；③**波纹管漏气；④调节网膜片损坏。 3．**无气源。①过滤器堵塞；②减压阀故障I③管道泄漏或堵塞。 4．**有气源，无输出。**的节流孔堵塞。

气动调节阀知识

气动调节阀知识 气动调节阀就是以压缩空气为动力源，以气缸为执行器，并借助于电气阀门定位器、转换器、电磁阀、保位阀等附件去驱动阀门，实现开关量或比例式调节，接收工业自动化控制系统的控制信号来完成调节管道介质的：流量、压力、温度等各种工艺参数。气动调节阀的特点就是控制简单，反应快速，且本质安全，不需另外再采取防爆措施。 ◆◆◆ 气动调节阀工作原理(图)

气动调节阀通常由气动执行机构和调节阀连接安装调试组成，气动执行机构可分为单作用式和双作用式两种，单作用执行器内有复位弹簧，而双作用执行器内没有复位弹簧。其中单作用执行器，可在失去起源或突然故障时，自动归位到阀门初始所设置的开启或关闭状态。 气动调节阀根据动作形式分气开型和气关型两种，即所谓的常开型和常闭型，气动调节阀的气开或气关，通常是通过执行机构的正反作用和阀态结构的不同组装方式实现。 ◆◆◆ 气动调节阀作用方式： 气开型（常闭型）是当膜头上空气压力增加时，阀门向增加开度方向动作，当达到输入气压上限时，阀门处于全开状态。反过来，当空气压力减小时，阀门向关闭方向动作，在没有输入空气时，阀门全闭。顾通常我们称气开型调节阀为故障关闭型阀门。 气关型（常开型）动作方向正好与气开型相反。当空气压力增加时，阀门向关闭方向动作；空气压力减小或没有时，阀门向开启方向或全开为止。顾通常我们称气关型调节阀为故障开启型阀门。

气开气关的选择是根据工艺生产的安全角度出发来考虑。当气源切断时，调节阀是处于关闭位置安全还是开启位置安全。 举例来说，一个加热炉的燃烧控制，调节阀安装在燃料气管道上，根据炉膛的温度或被加热物料在加热炉出口的温度来控制燃料的供应。这时，宜选用气开阀更安全些，因为一旦气源停止供给，阀门处于关闭比阀门处于全开更合适。如果气源中断，燃料阀全开，会使加热过量发生危险。又如一个用冷却水冷却的的换热设备，热物料在换热器内与冷却水进行热交换被冷却，调节阀安装在冷却水管上，用换热后的物料温度来控制冷却水量，在气源中断时，调节阀应处于开启位置更安全些，宜选用气关式(即FO)调节阀。 ◆◆◆ 阀门定位器 阀门定位器是调节阀的主要附件，与气动调节阀大大配套使用，它接受调节器的输出信号，然后以它的输出信号去控制气动调节阀，当调节阀动作后，阀杆的位移又通过机械装置反馈到阀门定位器，阀位状况通过电信号传给上位系统。阀门定位器按其结构形式和工作原理可以分成气动阀门定位器、电-气阀门定位器和智能式阀门定位器。

REXROTH伺服阀的原理

REXROTH伺服阀的原理 我司在德国、美国都有自己的公司，专业从事进口贸易行业，以下是我司的专业人士为大家所做的报告，具体请看下面描述： REXROTH伺服阀它在接受电气模拟信号后，相应输出调制的流量和压力。它既是电液转换元件，也是功率放大元件，它能够将小功率的微弱电气输入信号转换为大功率的液压能（流量和压力）输出。在电液伺服系统中，它将电气部分与液压部分连接起来，实现电液信号的转换与液压放大。电液伺服阀是电液伺服系统控制的核心。 REXROTH伺服阀的产品描述： 4WS（E）2EM 6-2X / ... 这种类型的阀门是电动的2级定向伺服阀，其端口模式符合ISO 4401-03-02-0-05。它们主要用于控制位置，力，压力或速度。 这些阀门由一个机电转换器（力矩电机）（1），一个液压放大器（原理：喷嘴挡板）（2）和一个套管（第二级）中的控制阀芯（3）组成。扭矩马达通过机械反馈。 扭矩电动机的线圈（4）处的电输入信号借助于作用在电枢（5）上的永磁体产生力，并且与扭矩管（6）连接产生扭矩。这使得通过螺栓连接到扭矩管（6）的挡板（7）从两个控制喷嘴（8）之间的中心位置移动，并且在控制阀芯的前侧产生压差。（3）。压差导致阀芯改变其位置，这导致压力端口连接到一个致动器端口，同时另一个致动器端口连接到回流端口。 控制阀芯通过弯曲弹簧（机械反馈）（9）连接到挡板或扭矩马达。改变阀芯的位置，直到弯曲弹簧上的反馈扭矩和扭矩马达的电磁扭矩平衡，并且喷嘴挡板系统处的压差变为零。 控制阀芯的行程以及因此伺服阀的流量与电输入信号成比例地控制。必须注意的是，流量取决于阀门压降。 外部控制电子装置（伺服放大器）用于操作阀门，放大模拟输入信号（指令值），以便通过输出信号，伺服阀以流量控制的形式启动。 REXROTH伺服阀的特征： 阀门控制位置，力，压力或速度 带机械反馈的2级伺服阀

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。负载传感与压力补偿是一个很相似概念，都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。

伺服阀的动作原理

电液伺服阀的工作原理 ?电液伺服阀由力矩马达和液压放大器组成。 力矩马达工作原理 磁铁把导磁体磁化成N、S极，形成磁场。衔铁和挡板固连由弹簧支撑位于导磁体的中间。挡板下端球头嵌放在滑阀中间凹槽内；线圈无电流时，力矩马达无力矩输出，挡板处于两喷嘴中间；当输入电流通过线圈使衔铁3左端被磁化为N极，右端为S极，衔铁逆时针偏转。弹簧管弯曲产生反力矩，使衔铁转过θ角。电流越大θ角就越大，力矩马达把输入电信号转换为力矩信号输出。 前置放大级工作原理 压力油经滤油器和节流孔流到滑阀左、右两端油腔和两喷嘴腔，由喷嘴喷出，经阀9中部流回油箱力矩马达无输出信号时，挡板不动，滑阀两端压力相等。当力矩马达有信号输出时，挡板偏转，两喷嘴与挡板之间的间隙不等，致使滑阀两端压力不等，推动阀芯移动。 功率放大级工作原理 当前置放大级有压差信号使滑阀阀芯移动时，主油路被接通。滑阀位移后的开度正比于力矩马达的输入电流，即阀的输出流量和输入电流成正比；当输入电流反向时，输出流量也反向。滑阀移动的同时，挡板下端的小球亦随同移动，使挡板弹簧片产生弹性反力，阻止滑阀继续移动；挡板变形又使它在两喷嘴间的位移量减小，实现了反馈。当滑阀上的液压作用力和挡板弹性反力平衡时，滑阀便保持在这一开度上不再移动。 电液伺服阀的分类 ? 1 按液压放大级数可分为单级电液伺服阀，两级电液伺服阀，三级电液伺服阀。 2 按液压前置级的结构形式，可分为单喷嘴挡板式，双喷嘴挡板式，滑阀式，射 流管式和偏转板射流式。 3 按反馈形式可分为位置反馈式，负载压力反馈式，负载流量反馈式，电反馈式 等。 4 按电机械转换装置可分为动铁式和动圈式。 5 按输出量形式可分为流量伺服阀和压力控制伺服阀。 电液伺服阀运转不良引起的故障 ? 1 油动机拒动 在机组启动前做阀门传动试验时，有时出现个别油动机不动的现象，在排除控制信号故障的前提下，造成上述现象的主要原因是电液伺服阀卡涩。尽管在机组启动前已进行油循环且油质化验也合格，但由于系统中的各个死角的位置不可能完全循环冲洗，所以一些颗粒可能在伺服阀动作过程中卡涩伺服阀。 2 汽门突然失控

阀门定位器的工作原理与结构(很详细的介绍)

阀门定位器的工作原理与结构 阀门定位器是气动调节阀的关键附件之一，其作用是把调节装置输出的电信号变成驱动调节阀动作的气信号。它具有阀门定位功能，既克服阀杆摩擦力，又可以克服因介质压力变化而引起的不平衡力，从而能够使阀门快速的跟随，并对应于调节器输出的控制信号，实现调节阀快速定位，提升其调节品质。随着智能仪表技术的发展，微电子技术广泛应用在传统仪表中，大大提高了仪表的功能与性能。 阀门定位器(图1) 阀门定位器的原理：反馈杆反馈阀门的开度位置发生变化，当输入信号产生的电磁力矩与定位器的反馈系统产生的力矩相等，定位器力平衡系统处于平衡状态，定位器处于稳定状态，此时输入信号与阀位成对应比例关系。当输入信号变化或介质流体作用力等发生变化时，力平衡系统的平衡状态被打破，磁电组件的作用力与因阀杆位置变化引起的反馈回路产生的作用力就处于不平衡状态，由于喷嘴和挡板作用，使定位器气源输出压力发生变化，执行机构气室压力的变化推动执行机构运动，使阀杆定位到新位置，重新与输入信号相对应，达到新的平衡状态。在使用中改变定位器的反馈杆的结构(如凸轮曲线)，可以改变调节阀的正、反作用，流量特性等，实现对调节阀性能的提升。 智能阀门定位器结构如下图所示，其中虚线内为定位器部分，右侧为气动执行机构。控制和驱动电路，以及位置反馈传感器的数据采集电路，均位于定位器内的电路板中。控制

电路主要完成控制信号和位置反馈信号的数据采集与处理工作，同时形成稳定输出电压。驱动电路用于PWM电流滤波后的功率放大。喷嘴挡板、喷嘴以及相应组件构成了I/P转换器，实现电气转换。调节喷嘴挡板和喷嘴的间距，通过气体放大器，完成对输出气体的调节。反馈杆和位置反馈传感器，完成气动执行机构位移的检测，并组成完整的闭环控制系统。 智能阀门定位器结构图(图2)

伺服阀工作原理

（1）电液伺服阀的组成 伺服阀由力矩马达、液压放大器、反馈机构三部分组成 （2）力矩马达的工作原理 力矩马达的作用是把输入的电气控制信号转换为力矩。它由永久磁铁、上导磁体、下导磁体、衔铁、控制线圈、弹簧管等组成。衔铁固定在弹簧管上端，由弹簧管支承在上、下导磁体的中间位置，可绕弹簧管的转动中心作微小的转动。 永久磁铁将上、下导磁体磁化，一个为N级，另一个为S级。无信号电流时，衔铁在上、下导磁体的中间位置，由于力矩马达结构是对称的，使磁铁两端所受的电磁力相同，力矩马达无力矩输出。当有信号电流通过线圈时，控制线圈产生控制磁通，其大小和方向取决于信号电流的大小和方向电磁力矩的大小与信号电流的大小成比例，衔铁的转角也与信号电流成比例。

力矩马达磁路原理图 对于上图的磁路分析： 对分支点A 和B 应用磁路基尔霍夫第一定律可得衔铁磁通 12a φφφ=- 整理后得到 g 2g 2()2l 1()l g c a x x φφφ+=- 由于2g (x/l )1 《，上式化简a g 2l c g g x N i R φφ=+?，考虑到x a θ≈，上式写成 a g 2l c g g a N i R φφθ=+? 由控制磁通和极化磁通的相互作用在衔铁上产生电磁力矩d 14=2a(F -F )T ，考

虑到衔铁转角θ很小，故有,,x tg x a a θθθ=≈≈则上式可写成： 2 2222g 22g (1)(1)l (1)l c t m g d x K i K T x φθφ+?++=-， 式中t K 为力矩马达的中位电磁力矩系数，g 2l t c g a K N φ= m K 为力矩马达的中位磁弹簧刚度，22g 4()l m g g a K R φ= 由上式可以看出，力矩马达的输出力矩具有非线性。为了改善线性度和防 止衔铁被永久磁铁吸附，力矩马达一般都设计成g x/l <1/3，即2g (x/l )1 《和2(/) 1c g φφ《。则接着化简成： t d m T K i K θ=?+ 上式中，t i K ?是衔铁在中位时，由控制电流i ?产生的电磁力矩，称为中位电磁力矩。m K θ是由于衔铁偏离中位时，气隙发生变化而产生的附加电磁力矩，它使衔铁进一步偏离中位。这个力矩与转角成比例，相似于弹簧的特性，称为电磁弹簧力矩。 （3） 液压放大器 液压放大器的运动去控制液压能源流向液压执行机构的流量或压力。力矩马达的输出力矩很小，在阀的流量比较大时，无法直接驱动功率级阀运动，此时需要增加液压前置级，将力矩马达的输出加以放大，再去控制功率级阀，功率级阀采用三位四通滑阀，这就构成了电液伺服阀。 三级电液伺服阀实质上是由通用型双喷嘴力反馈两级伺服阀和第三级滑阀组成,第三级滑阀的阀芯位移由电反馈来实现闭环控制。 伺服射流管先导阀主要由力矩马达、喷嘴挡板和接收器组成。当线圈中有电流通过时，产生的电磁力使挡板偏离中位。这个偏离和特殊形状的喷嘴设计使得当挡板偏向一侧时造成先导阀的接收器产生偏差。此压差直接导致阀芯两侧驱动