电液伺服阀的应用及发展趋势

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1、电液伺服阀的应用及发展趋势摘要：电液伺服阀是电液伺服控制系统中的重要控制元件，在系统中起着电业转换和功率放大作用。具休地说，系统工作时，他直接接收系统传递来的电信号，并把电信号转换成具有相应极性的、成比例的、能够控制电液伺服阀的负载流量或负载压力的信号，从而使系统输出较大的液压功率，用以驶动相应的执行机构。电液伺服阀的性能和可靠性可以直接影响系统的性能和可靠性，是电液伺服控制系统中引人注目的关键元件。关键字：电液伺服阀；现状；发展趋势；应用；展望引言：电液伺服阀是一种变电气信号为液压信号以实现流量或压力控制的转换装置。它充分发挥了电气信号传递快、线路连接方便，

2、适于远距离控制，易于测量、比较和校正的有点，和液压输出力大、惯性小、反应快的优点。这两者的结合使电液伺服阀成为一种反应灵活、精度高、快速性好、输出功率大的控制元件。［1］一、电液伺服阀研究现状群控系统(DNC)和柔性制造系统(FMS)等新工艺装备的使用，计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助测试(CAT)的广泛应用，为我们进一步简化伺服阀结构，完善设计，降低工艺制造成本和管理费用，提高产品性能，稳定产品质量，增加产品可靠性和延长使用寿命创造了极其有利的条件。1、伺服阀的结构改进(1)在电液伺服阀的部分结构上，主要从余度技术、结构优化和材料的更替等方面进行改造，以

3、提高相关性能。采用三余度技术的电液伺服作动系统［1］将伺服阀的力矩马达、喷嘴扌肖板阀、系统的反馈元件等做成一式三份，若伺服阀线圈有一路断开，而系统仍能够正常工作，且有系统动态品质性能基本不变，从而提高了伺服作动系统的可靠性和容错能力。在结构的改进上，针对阀出现的故障提岀改进措施，进行结构优化，以满足其相关性能的要求。从材料方面考虑，阀的某些元件采用了强度、塑性、韧性、硕度等机械性能优良的材料，既可以减少故障，乂让阀具备良好的动态性能。(2)从阀芯和阀套磨配加工工艺的改进上，采用不同的磨配原理，如磁力研磨法等原理来提高阀的工作性能。阀芯和阀套组成的滑阀副是伺服阀

4、的核心，阀套窗口棱边的儿何精度决定了阀的工作性能。在阀芯加工最后磨配端面时，不能直接获得尖锐的棱边，而是在棱边处产生“毛刺”，然后采取措施加以去除。上海交大的陈鹏研制了智能化、全口动的伺服阀配磨系统，以计算机为核心，能自动测量阀的输出特性，并给出配磨参数，从而使阀芯、阀套的制造简便、迅速。1992年由美国某公司在加州制造了一台加工阀芯棱边的CNC液压磨床，由另一公司制造了一台配合磨床的液压测试台，二者结合起来就是口动化流量磨削系统，使产品的完好率从50%提高到85%〜90%,生产阀芯的时间缩减75%〜80%,制造厂称加工精度可达土015，性能相当优良。⑵(1)

5、利用优质材料进行伺服阀装配。由丁•伺服阀的衔铁组件装配是属薄壁件与细长杆装配，压装力稍大时，易产生使工件变形或装配尺寸压不到位的抱死现象。喷嘴体与对应孔压装轴向压装力大，喷嘴体常出现打压渗漏油、压力窜动、跳跃现象。FA表面改质剂不含金属成分及固体润滑剂、树酯等，使用后没冇凝固物及杂质产生，与矿物油、液压油等是相溶的。还冇金属清洁与去污特性。所以口J以改善润滑条件，解决压装中的难点[3]2、动态性能研究在电液伺服阀动态性能理论分析中，通过分析伺服阀结构原理，辨识其非线性数学模型，再进行仿真研究，以证明动态数学模型的正确性，为电液伺服系统的设计、控制策略的研究、电

6、液伺服阀的工作性能认知提供研究的平台。采用不同的输入信号(正弦、脉冲等)对电液伺服阀进行试验，求岀其动态数学模型。还口J用一种新的混沌遗传算法，结合混沌优化方法与改进型遗传算法IGA(ImprovedGeneticAlgorithm)#自的优点，能够解决传统上用伪随机信号进行系统辩识时参数选择的不确定性问题，而11准确、快速。利用多目标优化理论，建立统一的目标函数，然后运用优化算法对模型进行优化，获得改善阀动态性能的一组结构参数，从而达到改善电液伺服阀动态性能的目的。对实际系统中阀前的压力脉动问题，进行了系统的研究，理论建模、仿真计算与试验结果基本一致，并提出

7、了冇意义的论点。高频响高精度屯液伺服系统冇广泛的应用前景，在有关研究中遇到了阀前压力脉动的困扰，对液压管道上支路连接蓄能器进行了冇益的研究，指出:誉能器在一定的频率范围内可以起到较好的滤波作用，而现在需要既能提供高频流量，又能在0〜500Hz左右冇较好的滤波作用的低阻高通滤波器件。影响系统稳定性的研究，主要从减小阀分辨率误差以及系统的频带等因索进行，王向周等对三级电液伺服阀加入PD校正环节展宽了频带和减小了先导二级伺服阀的阻尼系数，有利于三级阀系统的稳定。[4]二、电液伺服阀的发展方向为适应液压伺服系统向高性能、高精度和自动化方向发展需要，伺服阀主要发展方向是

8、：⑴标准化目前,国内在研究、生产和使用