美国VICKERS电液伺服阀是电液伺服控制系统中的重要控制元件,在系统中起电液转换和功率放大作用。具

体地说,系统工作时它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,用以驱动相应的执行机构。VICKERS电液伺服阀的性能和可靠性将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。

由于系统服务对象和使用环境各式各样,相应地为系统服务的电液伺服阀型号、结构、性能也

多种多样。它们有个性,也有共性。本章将对常见威格士电液伺服阀的结构原理、组成、分类及有关

特点作简要介绍。

VICKERS电液伺服阀本身是一个闭环控制系统, -般由下列部分组成: 

(1)电-机转换部分;

( 2 )机-液转换和功率放大部分;

(3)反馈部分;

( 4 )电控器部分。

大部分伺服阀仅由前三部分组成，只有电反馈伺服阀才含有电控器部分。

1.电-机转换部分

电-机转换部分的工作原理是把输入电信号的电能通过特定设计的元件转换成机械运动的机械

能,由此机械能进而驱动液压放大器的控制元件,使之转换成液压能。将电能转换为机械能的

元件,人们通常称为力矩马达(输出为转角)或力马达(输出为位移)。力矩马达和力马达有

动铁式和动圈式两种结构。常用的典型结构示于图1.1中。

为永磁桥式动铁式力矩马达。它结构紧凑体积小,固有频率高;但是输出转角线性

范围窄;适用于驱动喷嘴挡板液压放大器的挡板,射流管液压放大器的射流管或偏转射流管的

偏转板。

(b )为高能永磁动铁式直线力马达。它体积大,加工工艺性好;驱动力大、行程较大;

固有频率较低,约≤300Hz ,适用于直接驱动功率级滑阀。

图1.1 (c )为永磁动圈式力马达,它又有内磁型和外磁型两种结构形式。 (d )为激磁动

圈式力马达。它们的共同特点是体积大、加工工艺性好;但是同样的体积下输出力小;机械支

撑弹簧的刚度通常不是很大,在同样的惯性下,动圈组件固有频率低;为提高固有频率,可增

加支撑刚度及激磁和控制线圈功率,但尺寸大,功耗大。此型力马达的磁环小;线性范围宽,

输出位移大;适用于直接驱动滑阀液压放大器的阀芯运动。

典型的双喷嘴挡板两级力反馈电液流量伺服阀的工作原理见第2章。此型力反馈伺服阀具有以

下特点:

( 1 )衔铁及挡板工作在零位附近,对力矩马达的线性度要求不那么严格,而阀仍具有良好的

线性;

( 2 )喷嘴挡板及输出驱动力大,增加了阀芯的抗污染能力;

( 3 )阀芯基本处于浮动状态,附加摩擦力小;

(4)阀的性能稳定,抗干扰能力强,零漂小;

(5 )力反馈回路包围力矩马达,限制了阀的动态响应。

输入控制电流给力马达动圈,则力马达的动圈产生电磁力,此电磁力将克服对中弹簧的弹簧力

使动圈和前置级阀芯移动,其位移量与动圈电流成正比。前置阀芯位移将使液压桥的两个可变

液阻发生变化,因而液压桥将产生负载压力和负载流量,驱动功率级阀芯(即前置级的阀套)

移动，且功率阀芯一边移动-边逐渐消减前置级滑阀的原开启面积的变化量,直到前置级滑阀

两个可变节流控制口的面积相等,此时功率阀芯将停留在某一预定的位置 上。这种直接位置反

馈的作用,使功率级滑阀阀芯跟随前置级滑阀阀芯运动,功率级滑阀阀芯的位移与动圈输入电

流大小成正比。