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     简要分析新型电液伺服阀技术发展趋势  

     当前,新型电液伺服阀技术的发展趋势主要体现在新型结构的设计、新型材

 

料的采用及电子化、数字化技术与液压技术的结合等几方面。

    1 

 

新型结构的设计

    在 20 世纪 90 年代,国外研制直动型电液伺服阀获得了较大的成就。现形成
系列产品的有 Moog 公司的 D633、D634 系列的直动阀、伊顿威格士
(EatonVickers)公司的 LFDC5V 型、德国 Bosch 公司的 NC10 型、日本三菱及
KYB 株式会社合作开发的 MK 型阀及 Moog 公司与俄罗期沃斯霍得工厂合作研
制的直动阀等。该类型的伺服阀去掉了一般伺服阀的前置级,利用一个较大功
率的力矩马达直接拖动阀芯,并由一个高精度的阀芯位移传感器作为反馈。该
阀的最大特点是无前置级,提高了伺服阀的抗污染能力。同时由于去掉了许多
难加工零件,降低了加工成本,可广泛使用于工业伺服控制的场合。国内有些
单位如中国运载火箭技术研究院第十八研究所、北京机床研究所、浙江工业大学
等单位也研制出了相关产品的样机。特别是北京航空航天大学研制出转阀式直
动型电液伺服阀。该伺服阀通过将普通伺服阀的滑阀滑动结构转变为滑阀的转
动,并在阀芯与阀套上相应开了几个与轴向有一定倾角的斜槽。阀芯阀套相互
转动时,斜槽相互开通或相互封闭,从而控制输出压力或流量。由于在工作时
阀芯阀套是相互转动的,降低了阀工作时的摩擦阻力,同时污染物不容易在转
动的滑阀内堆积,提高了抗污染性能。此外,Park

公司开发了 音圈驱动

(VoiceCoilDrive ”

) 技术(VCD),以及以此技术为基础开发的 DFplus 控制

阀。所谓音圈驱动技术,顾名思义,即是类似于扬声器的一种驱动装置,其基
本结构就是套在固定的圆柱形永久磁铁上的移动线圈,当信号电流输入线圈时,
在电磁效应的作用下,线圈中产生与信号电流相对应的轴向作用力,并驱动与
线圈直接相连的阀芯运动,驱动力很大。线圈上内置了位移反馈传感器,因此,
采用 VCD 驱动的 DFplus 阀本质上是以闭环方式进行控制的,线性度相当好。
此外,由于 VCD 驱动器的运动零件只是移动线圈,惯量极小,相对运动的零
件之间也没有任何支承,DFplus 阀的全部支承就是阀芯和阀体间的配合面,
大大减小了摩擦这一非线性因素对控制品质的影响。综合上述的技术特点,配
合内置的数字控制模块,使 DFplus 阀的控制性能佳,尤其在频率响应方面更
是优越,可达 400Hz.从发展趋势来看,新型直动型电液伺服阀在某些行业有
替代传统伺服阀特别是喷嘴挡板式伺服阀的趋向,但它的最大问题在于体积大、
重量重,只适用于对场地要求较低的工业伺服控制场合。如能减轻其重量、减小

 

其体积,在航空、航天等军工行业亦具有极大的发展潜力。
    另外,近年来伺服阀新型的驱动方式除了力矩马达直接驱动外,还出现了采
用步进电机、伺服电机、新型电磁铁等驱动结构以及光-液直接转换结构的伺服
阀。这些新技术的应用不仅提高了伺服阀的性能,而且为伺服阀发展开拓了思