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电液伺服阀是电液伺服控制中的关键元件，它是一种接受模拟电信号后，相应输出调制的流量和压力的液压控制阀。电液伺服阀具有动态响应快、控制精度高、使用寿命长等优点，已广泛应用于航空、航天、舰船、冶金、化工等领域的电液伺服控制系统中。

液压伺服阀是构建液压伺服控制系统的核心元件，因此液压控制系统书籍会包含电液伺服阀内容。[1]

发展过程

电液伺服阀技术诞生是液压控制技术和液压控制系统的发展的结果。

液压控制技术的历史最早可追溯到公元前240年，当时一位古埃及人发明了人类历史上第一个液压伺服系统——水钟。然而在随后漫长的历史阶段，液压控制技术一直裹足不前，直到18世纪末19世纪初，才有一些重大进展。在二战前夕，随着工业发展的需要，液压控制技术出现了突飞猛进地发展，许多早期的控制阀原理及均是这一时代的产物。如：Askania调节器公司及Askania-Werke发明及申请了射流管阀原理的。同样Foxboro发明了喷嘴挡板阀原理的。而德国Siemens公司发明了一种具有永磁马达及接收机械及电信号两种输入的双输入阀，并开创性地使用在航空领域。

在二战末期，伺服阀是用螺线管直接驱动阀芯运动的单级开环控制阀。然随着控制理论的成熟及军事应用的需要，伺服阀的研制和发展取得了巨大成就。 1946年，英国Tinsiey获得了两级阀的；Raytheon和Bell航空发明了带反馈的两级阀；MIT用力矩马达替代了螺线管使马达消耗的功率更小而线性度更好。1950年，W.C.Moog第一个发明了单喷嘴两级伺服阀。1953年至1955年间，T.H.Carson发明了机械反馈式两级伺服阀；W.C.Moog发明了双喷嘴两级伺服阀；Wolpin发明了干式力矩马达，消除了原来浸在油液内的力矩马达由油液污染带来的可靠性问题。 1957年R.Atchley利用Askania射流管原理研制了两级射流管伺服阀。并于1959年研制了三级电反馈伺服阀。

1959年2月国外某液压与气动杂志对当时的伺服阀情况作了12页的报道，显示了当时伺服阀蓬勃发展的状况。那时生产各种类型的伺服阀的制造商有 20多家。各生产厂家为了争夺伺服阀生产的霸权地位展开了激烈地竞争。回顾历史，可以看到最终取胜的几个厂家，大多数生产具有反馈及力矩马达的两级伺服阀。我们可以看到1960年的伺服阀已具有现代伺服阀的许多特点。如：第二级对第一级反馈形成闭环控制；采用干式力矩马达；前置级对功率级的压力恢复通常可达到50%；第一级的机械对称结构减小了温度、压力变化对零位的影响。同时，由早期的直动型开环控制阀发展变化而来的直动型两级闭环控制伺服阀也已出现。当时的伺服阀主要用于军事领域，随着太空时代的到来，伺服阀又被广泛用于航天领域，并研制出高可靠性的多余度伺服阀等尖端产品。

与此同时，随着伺服阀工业运用场合的不断扩大，某些生产厂家研制出了专门使用于工业场合的工业伺服阀。如Moog公司就在1963年推出了第一款专为工业场合使用的73系列伺服阀产品。随后，越来越多的专为工业用途研制的伺服阀出现了。它们具有如下的特征：较大的体积以方便制造；阀体采用铝材（需要时亦可采用钢材）；独立的第一级以方便调整及维修；主要使用在14MPa以下的低压场合；尽量形成系列化、标准化产品。然而Moog公司在德国的分公司却将其伺服阀的应用场合主要集中在高压场合，一般工作压力在21MPa，有的甚至到35MPa，这就使阀的设计专重于高压下的使用可靠性。而随着伺服阀在工业场合的广泛运用，各公司均推出了各自的适合工业场合用的比例阀。其特点为低成本，控制精度虽比不上伺服阀，但通过先进的控制技术和先进的电子装置以弥补其不足，使其性能和功效逼近伺服阀。1973年，Moog公司按工业使用的需要，把某些伺服阀转换成工业场合的比例阀标准接口。Bosch研制出了其标志性的射流管先导级及电反馈的平板型伺服阀。1974年，Moog公司推出了低成本、大流量的三级电反馈伺服阀。Vickers公司研制了压力补偿的KG 型比例阀。Rexroth、Bosch及其他公司研制了用两个线圈分别控制阀芯两方向运动的比例阀等等。

伺服阀的分类及特点

伺服阀（Servo Valve）是一种控制系统中常用的液压元件，主要用于精密液压

传动系统中的流量和压力的精确控制。它通过调节液压油的流量和压力，实现精确

的位置、速度和力的控制，广泛应用于飞机、船舶、汽车、机床等领域。伺服阀根

据工作原理和结构特点的不同，可以分为两种主要类型：液动伺服阀和电液伺服阀。

液动伺服阀是一种传统的液压元件，主要由阀芯、阀座、油室、压力补偿以及

电控元件等部分组成。它的工作原理是通过调节阀芯与阀座之间的间隙，以控制液

压油的流量和压力，从而实现相应的运动控制。液动伺服阀具有以下特点：

高精度控制：液动伺服阀能够提供高精度的位置、速度和力的控制，其控制

精度可以达到微米级，适用于对位置和速度要求较高的应用。

快速响应：液动伺服阀具有快速的动态响应特性，能够实现高频率的控制，

适用于对快速响应的系统要求。

大功率输出：液动伺服阀具有较大的功率输出能力，能够承载较大的负载，

适用于一些高功率的应用。

不过，液动伺服阀也存在一些局限性，如无法实现非线性控制和需要较为复杂

的电控系统等。

与液动伺服阀相比，电液伺服阀是近年来液压技术发展的新型伺服阀。电液伺

服阀集成了传统液动伺服阀的液压元素和电控元素，并通过电磁比例机构实现对液

压油流量的精确调节。电液伺服阀具有以下特点：

EMG SV1-10/4/120/6伺服阀

EMG SV1-10/8/315/6 伺服阀

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EMG SV2-16/125/315/1/1/01伺服阀

EMG KLW150.012传感器

EMG KLW225.012传感器

EMG KLW300.012传感器

高精度控制：电液伺服阀的控制精度高，可以实现微米级的位置和速度控制，

适用于对精度要求较高的任务。

简化结构：电液伺服阀将电控元件和液压元件集成在一起，结构相对简化，

安装和维护较为方便。

伺服阀是电液伺服控制中的关键元件知名品牌，它是一种接受模拟电信号后，相应输出调制的流量和压力的液压控制阀。电液伺服阀具有动态响应快、控制精度高、使用寿命长等优点，伺服阀可分为单级、双级或三级三种。

伺服阀原理：

伺服阀由永磁力矩马达、喷嘴、档板、阀芯、阀套和控制腔组成。当输入线圈通入电流伺服阀时，档板向右移动，使右边喷嘴的节流作用加强，流量减少，右侧背压上升；同时使左边喷嘴节流作用减小，流量增加，左侧背压下降。阀芯两端的作用力失去平衡,阀芯遂向左移动。高压油从S流向C2，送到负载。负载回油通过C1流过回油口，进入油箱。阀芯的位移量与力矩马达的输入电流成正比，作用在阀芯上的液压力与弹簧力相平衡，因此在平衡状态下力矩马达的差动电流与阀芯的位移成正比。如果输入的电流反向，则流量也反向。

伺服阀在液压万能试验机中的作用液压伺服阀通过改变输入信号的大小，连续、双向、成比例地控制液压系统的流量或压力，可用于位置控制、速度控制、加速度控制、力控制等各方面。电液伺服阀通常是由电气-机械转换器、液压放大器（先导级阀和功率级主阀）、检测反馈机构三部分组成。

伺服阀特点：

① 结构紧凑、体积小；

② 直线性好；

③ 动态响应好；

④ 控制精度高。

伺服阀是一种用于控制液压或气压系统中流体流动的装置，通过电信号或其他输入信号控制阀芯的位置，从而精确控制流体的流量、压力和方向。伺服阀广泛应用于工业自动化、机械控制、液压系统和气动系统等领域。

一体伺服是指将伺服控制器集成到伺服阀内部的一种设计方式。一体伺服将伺服电机、传感器和控制器等组件直接集成到伺服阀内部，形成一个紧凑的、集成化的装置。这种设计方式可以减小系统的占地面积，简化安装和布线，提高控制精度和响应速度。

一体伺服在伺服阀中的集成可以实现以下优势：

（1）紧凑设计：一体伺服将多个组件集成到一个装置中，减小了系统的占地面积，适用于空间有限的应用场景。

（2）更高的控制精度：一体伺服通过直接控制阀芯的位置，实现更精确的流量、压力和方向控制，提高系统的控制精度。

（3）更快的响应速度：一体伺服减少了信号传输的时间延迟，实现更快的响应速度，适应对于快速控制要求的应用场景。

（4）简化安装和布线：一体伺服减少了传统伺服系统中的连接线缆和接口，简化了安装和布线的过程，降低了系统的复杂性。

伺服阀的主要作用包括控制流量和压力、实现位置和速度控制、提高系统的安全性和可靠性等。以下是关于伺服阀作用的详细介绍：¹²

控制流量和压力。伺服阀能够根据需要调节液压或气动系统的流量和压力，确保系统的稳定和可靠。¹²

实现位置和速度控制。伺服阀可精确控制液压缸和液压马达的位置和速度，提高机械运动的精度和效率。¹²

提高系统的安全性和可靠性。伺服阀在系统中控制压力和流量，防止因过高的压力或流量而发生故障，保障系统安全。¹³

广泛的应用领域。伺服阀被广泛应用于工业控制、机器人技术、航空航天、机床加工和液压发电等多个领域。³⁶

此外，伺服阀还可以通过电信号调节液压功率，实现功率的精确调节，提高工业生产的效率和精确度

出量与输入量成一定函数关系并能快速响应的液压控制阀﹐是液压伺服系统的重要元件。液压伺服阀按结构分为滑阀式﹑喷嘴挡板式﹑射流管式﹑射流板式和平板式等﹔按输入信号可分为机液伺服阀﹑电液伺服阀和气液伺服阀。机液伺服阀是将小功率的机械动作转变为液压输出量(流量或压力)的机液转换元件。机液伺服阀大都是滑阀式结构﹐在船舶的舵机﹑机床的仿形装置﹑飞机的助力器上应用最早。电液伺服阀是将电量转变成液压输出量的电液转换元件﹐出现於1940年。到50年代﹐这种元件的结构趋於成熟。随著电子技术和计算机技术的发展﹐电液伺服系统的性能得到显著改善﹐大大优於其他的液压伺服系统﹐因而得到广泛应用。电液伺服阀的内部结构可分滑阀位置反馈﹑载荷压力反馈和载荷流量反馈﹔阀的级数可分单级﹑双级和多级。在电液伺

EMG KLW360.012传感器

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服阀中﹐将电信号转变为旋转或直线运动的部件称为力矩马达或力马达。力矩马达浸泡在油液中的称为湿式﹐不浸泡在油液中的称为乾式。其中以滑阀位置反馈﹑两级乾式电液伺服阀应用最广。图电液伺服阀的工作原理图为电液伺服阀的工作原理。力矩马达在线圈中通入电流后产生扭矩﹐使弹簧管上的挡板在两喷嘴间移动﹐移动的距离和方向随电流的大小和方向而变化。例如挡板向右移近喷嘴时﹐就在主阀芯两端面上产生压力差推动主阀芯左移﹐使压力油口P S与载荷1口相通﹐回油口与载荷 2口相通。主阀芯左移的同时通过反馈杆对力矩马达产生的力矩和挡板的位移进行负反馈。因此﹐主阀芯的位移量就能精确地随著电流的大小和方向而变化﹐从而控制通向液压执行元件的流量和压力。气液伺服阀是将气动量转变为液压输出量的气液转换元件。

伺服阀是一种用于控制流体流动的设备，主要通过改变阀门的开启程度来调整流体的流量。

伺服阀在自动化系统中得到广泛应用，用于精确控制压力、流量和方向。伺服阀采用电、液或气信号来驱动，以实现精密的流体控制。

伺服阀的工作原理基于反馈系统，其中传感器测量输出参数（例如压力、流量或位置）并将信息反馈给控制单元。控制单元与执行机构连接，通过调整阀门的位置来维持或调整所需的输出参数。这种反馈机制使得伺服阀能够实时调整并保持系统的稳定性和准确性。

伺服阀的应用领域非常广泛，包括工业自动化、液压系统、航空航天、汽车工业等。在这些领域，伺服阀能够提供高精度、高响应性和可靠性的流体控制，适用于需要复杂运动和高性能的系统。