美國VICKERS電液伺服閥是電液伺服控制系統中的重要控制元件,在系統中起電液轉換和功率放大作用。具

體地說,系統工作時它直接接收系統傳遞來的電信號,并把電信號轉換成具有相應極性的、成

比例的、能夠控制電液伺服閥的負載流量或負載壓力的信號,從而使系統輸出較大的液壓功

率,用以驅動相應的執行機構。VICKERS電液伺服閥的性能和可靠性將直接影響系統的性能和可靠性,

是電液伺服控制系統中引人注目的關鍵元件。

由于系統服務對象和使用環境各式各樣,相應地為系統服務的電液伺服閥型號、結構、性能也

多種多樣。它們有個性,也有共性。本章將對常見威格士電液伺服閥的結構原理、組成、分類及有關

特點作簡要介紹。

VICKERS電液伺服閥本身是一個閉環控制系統, -般由下列部分組成: 

(1)電-機轉換部分;

( 2 )機-液轉換和功率放大部分;

(3)反饋部分;

( 4 )電控器部分。

大部分伺服閥僅由前三部分組成，只有電反饋伺服閥才含有電控器部分。

1.電-機轉換部分

電-機轉換部分的工作原理是把輸入電信號的電能通過特定設計的元件轉換成機械運動的機械

能,由此機械能進而驅動液壓放大器的控制元件,使之轉換成液壓能。將電能轉換為機械能的

元件,人們通常稱為力矩馬達(輸出為轉角)或力馬達(輸出為位移)。力矩馬達和力馬達有

動鐵式和動圈式兩種結構。常用的典型結構示于圖1.1中。

為永磁橋式動鐵式力矩馬達。它結構緊湊體積小,固有頻率高;但是輸出轉角線性

范圍窄;適用于驅動噴嘴擋板液壓放大器的擋板,射流管液壓放大器的射流管或偏轉射流管的

偏轉板。

(b )為高能永磁動鐵式直線力馬達。它體積大,加工工藝性好;驅動力大、行程較大;

固有頻率較低,約≤300Hz ,適用于直接驅動功率級滑閥。

圖1.1 (c )為永磁動圈式力馬達,它又有內磁型和外磁型兩種結構形式。 (d )為激磁動

圈式力馬達。它們的共同特點是體積大、加工工藝性好;但是同樣的體積下輸出力小;機械支

撐彈簧的剛度通常不是很大,在同樣的慣性下,動圈組件固有頻率低;為提高固有頻率,可增

加支撐剛度及激磁和控制線圈功率,但尺寸大,功耗大。此型力馬達的磁環小;線性范圍寬,

輸出位移大;適用于直接驅動滑閥液壓放大器的閥芯運動。

典型的雙噴嘴擋板兩級力反饋電液流量伺服閥的工作原理見第2章。此型力反饋伺服閥具有以

下特點:

( 1 )銜鐵及擋板工作在零位附近,對力矩馬達的線性度要求不那么嚴格,而閥仍具有良好的

線性;

( 2 )噴嘴擋板及輸出驅動力大,增加了閥芯的抗污染能力;

( 3 )閥芯基本處于浮動狀態,附加摩擦力小;

(4)閥的性能穩定,抗干擾能力強,零漂小;

(5 )力反饋回路包圍力矩馬達,限制了閥的動態響應。

輸入控制電流給力馬達動圈,則力馬達的動圈產生電磁力,此電磁力將克服對中彈簧的彈簧力

使動圈和前置級閥芯移動,其位移量與動圈電流成正比。前置閥芯位移將使液壓橋的兩個可變

液阻發生變化,因而液壓橋將產生負載壓力和負載流量,驅動功率級閥芯(即前置級的閥套)

移動，且功率閥芯一邊移動-邊逐漸消減前置級滑閥的原開啟面積的變化量,直到前置級滑閥

兩個可變節流控制口的面積相等,此時功率閥芯將停留在某一預定的位置 上。這種直接位置反

饋的作用,使功率級滑閥閥芯跟隨前置級滑閥閥芯運動,功率級滑閥閥芯的位移與動圈輸入電

流大小成正比。