液压比例阀的原理以及和伺服阀的区别

比例阀全称呼电液比例阀，是一种把输入的电信号按比例转换成力或位移，从而对压力、流量等参数进行连续控制的一种液压阀。比例阀是由直流比例电磁铁与液压阀两部分组成。其液压阀部分与一般液压阀差别不大，而直流比例电磁铁和一般电磁阀所用的电磁铁不同，采用比例电磁铁可得到与给定电流成比例的位移输出和吸力输出。比例阀按其控制参量可分为比例压力阀、比例流量阀、比例方向阀三大类。

阀对流量的控制可以分为两种:

一种是开关控制:要么全开、要么全关，流量要么*大、要么*小，没有中间状态，如普通的电磁直通阀、电磁换向阀、电液换向阀。

另一种是连续控制:阀口可以根据需要打开任意一个开度，由此控制通过流量的大小，这类阀有手动控制的，如节流阀，也有电控的，如比例阀、伺服阀。

所以使用比例阀或伺服阀的目的就是:以电控方式实现对流量的节流控制(当然经过结构上的改动也可实现压力控制等)，既然是节流控制，就必然有能量损失，伺服阀和其它阀不同的是，它的能量损失更大一些，因为它需要一定的流量来维持前置级控制油路的工作。
 

滑阀结构

伺服阀的主阀一般来说和换向阀一样是滑阀结构，只不过阀芯的换向不是靠电磁铁来推动，而是靠前置级阀输出的液压力来推动，这一点和电液换向阀比较相似，只不过电液换向阀的前置级阀是电磁换向阀，而伺服阀的前置级阀是动态特性比较好的喷嘴挡板阀或射流管阀。

也就是说，伺服阀的主阀是靠前置级阀的输出压力来控制的，而前置级阀的压力则来自于伺服阀的入口p，假如p口的压力不足，前置级阀就不能输出足够的压力来推动主阀芯动作。

而我们知道，当负载为零的时候，如果四通滑阀完全打开，p口压力=t口压力+阀口压力损失(忽略油路上的其它压力损失)，如果阀口压力损失很小，t口压力又为零，那么p口的压力就不足以供给前置级阀来推动主阀芯，整个伺服阀就失效了。所以伺服阀的阀口做得偏小，即使在阀口全开的情况下，也要有一定的压力损失，来维持前置级阀的正常工作。

伺服阀其实缺点极多:能耗浪费大、容易出故障、抗污染能力差、价格昂贵等等等等，好处只有一个:动态性能是所有液压阀中*高的。就凭着这一个优点，在很多对动态特性要求高的场合不得不使用伺服阀，如飞机火箭的舵机控制、汽轮机调速等等。动态要求低一点的，基本上都是比例阀的天下了。

一般说来，好像伺服系统都是闭环控制，比例阀多用于开环控制;其次比例阀类型要多，有比例压力、流量控制阀等，控制比伺服要灵活一些。从他们内部结构看，伺服阀多是零遮盖，比例阀则有一定的死区，控制精度要低，响应要慢。但从发展趋势看，特别在比例方向流量控制阀和伺服阀方面，两者性能差别逐渐在缩小，另外比例阀的成本比伺服阀要低许多，抗污染能力也强!
 

伺服阀与比例阀的区别

伺服阀与比例阀之间的差别并没有严格的规定，因为比例阀的性能越来越好，逐渐向伺服阀靠近，所以近些年出现了比例伺服阀。

比例阀和伺服阀的区别主要体现在以下几点:

1.驱动装置不同。比例阀的驱动装置是比例电磁铁;伺服阀的驱动装置是力马达或力矩马达;

2.性能参数不同。滞环、中位死区、频宽、过滤精度等特性不同，因此应用场合不同，伺服阀和伺服比例阀主要应用在闭环控制系统，其它结构的比例阀主要应用在开环控系统及闭环速度控制系统;

2.1 伺服阀中位没有死区，比例阀有中位死区;

2.2 伺服阀的频响(响应频率)更高，可以高达200Hz左右，比例阀一般*高几十Hz;

2.3 伺服阀对液压油液的要求更高，需要经过滤才行，否则容易堵塞，比例阀要求低一些;

3.阀芯结构及加工精度不同。比例阀采用阀芯+阀体结构，阀体兼作阀套。伺服阀和伺服比例阀采用阀芯+阀套的结构。

4.中位机能种类不同。比例换向阀具有与普通换向阀相似的中位机能，而伺服阀中位机能只有O型(Rexroth产品的E型)。

5.阀的额定压降不同。

而比例伺服阀性能介于伺服阀和比例阀之间。

比例换向阀属于比例阀的一种，用来控制流量和流向。