液壓比例閥的原理以及和伺服閥的區(qū)別

比例閥全稱呼電液比例閥，是一種把輸入的電信號按比例轉(zhuǎn)換成力或位移，從而對壓力、流量等參數(shù)進行連續(xù)控制的一種液壓閥。比例閥是由直流比例電磁鐵與液壓閥兩部分組成。其液壓閥部分與一般液壓閥差別不大，而直流比例電磁鐵和一般電磁閥所用的電磁鐵不同，采用比例電磁鐵可得到與給定電流成比例的位移輸出和吸力輸出。比例閥按其控制參量可分為比例壓力閥、比例流量閥、比例方向閥三大類。

閥對流量的控制可以分為兩種:

一種是開關(guān)控制:要么全開、要么全關(guān)，流量要么最大、要么最小，沒有中間狀態(tài)，如普通的電磁直通閥、電磁換向閥、電液換向閥。

另一種是連續(xù)控制:閥口可以根據(jù)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(jié)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(xiàn)對流量的節(jié)流控制(當然經(jīng)過結(jié)構(gòu)上的改動也可實現(xiàn)壓力控制等)，既然是節(jié)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。

滑閥結(jié)構(gòu)

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(tài)性能是所有液壓閥中最高的。就憑著這一個優(yōu)點，在很多對動態(tài)特性要求高的場合不得不使用伺服閥，如飛機火箭的舵機控制、汽輪機調(diào)速等等。動態(tài)要求低一點的，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!

伺服閥與比例閥的區(qū)別

伺服閥與比例閥之間的差別并沒有嚴格的規(guī)定，因為比例閥的性能越來越好，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:

1.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)動裝置是力馬達或力矩馬達;

2.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);

2.1 伺服閥中位沒有死區(qū)，比例閥有中位死區(qū);

2.2 伺服閥的頻響(響應(yīng)頻率)更高，可以高達200Hz左右，比例閥一般最高幾十Hz;

2.3 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;

3.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)。

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(chǎn)品的E型)。

5.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。