伺服阀工作原理
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2023年2月27日发(作者：李老三)伺服阀与比例阀原理介绍
电液伺服阀
的原理和性能介绍
电液伺服阀是一种比电液比例阀的精度更高、响
应更快的液压控制阀，其输出流量或压力受输入
的电气信号控制，主要用于高速闭环液压控制系
统，而比例阀多用于响应速度相对较低的开环控
制系统中，伺服阀价格高且对过滤精度要求也
高，比例阀广泛用于要求对液压参数进行连续控
制或程序控制但对控制精度和动态特性要求不
太高的液压系统中。
另外，1.伺服阀中位没有死区，比例阀有中位死
区；
2.伺服阀的频响（响应频率）更高，可以高
达200Hz左右，比例阀一般最高几十Hz；
3.伺服阀对液压油液的要求更高，需要精过
滤才行，否则容易堵塞，比例阀要求低一些。
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。
伺服阀跟比例阀的本质区别就是他有两横
1、伺服阀和比例阀上下都有两横；
2、比例阀两边都有比例电磁铁，而且有比例电
磁铁的符号上都箭头。但是伺服阀确是只有一边
有力马达，要强调的是只有一边有。
比例阀多为电气反馈，当有信号输入时，主阀芯
带动与之相连的位移传感器运动，当反馈的位移
信号与给定信号相等时，主阀芯停止运动，比例
阀达到一个新的平衡位置伺服阀，阀保持一定的
输出；
伺服阀有机械反馈和电气反馈两种，一般电气反
馈的伺服阀的频响高，机械反馈的伺服阀频响稍
低，动作过程与比例阀基本相同。
区别：一般比例阀的输入功率较大，基本在几百
毫安到1安培以上，而伺服阀的输入功率较小，
基本在几十毫安；
比例阀的控制精度稍低，滞环较伺服阀大，伺服
阀的控制精度高，但对油液的要求也高
一个粗液压缸一个细液压缸长短样怎么同步升起
最简单的就是在细油缸的进油口加一个节流阀，控制一下进入油缸的流量使细
油缸慢下来。但节流阀的节流效果受负载和液压油粘度的影响比较大，如果负
载变化大，你得经常调整。
不用节流阀，用调速阀也可以，不受负载影响，但有发热的趋势。
也可以用分流阀，但分流阀的分流比是确定的，通常是1:1或1:2。粗细油缸的
面积比不一定合适。
最贵的方案就是带有长度传感器的伺服缸和比例阀或者伺服阀，在计算机控制
下，能达到液压系统能达到的最高精度。但价格很难接受。
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|评论
同步精度要求不高的话，直接用个同步分流阀就
行了。有负载补偿的
建议用分流集流阀，好一些的阀，精度可以达到
正负3%
尽可能用机械同步。分流阀不用试，一定失败。
原因是流量太小，形成不了压差。马达式同步有
机会成功，但要选排量非常小的。算手泵流量时
把人算100瓦的功率。
如果能做到机械式同步，那是最好不过的了，如
果没条件，在同步精度要求较低的情况下，可以
用同步阀（分流-集流阀），精度要求再高点的话，
可以用同步马达。再高点，就无法达到了，因为
要用伺服阀，但现场无法用电
分流阀在负载相同时效果非常好,但负载偏差严
重时同步效果大打折扣,建议用同步马达或同步
缸,同步精高时不妨用传感器
油缸不大的话用同步缸要好点，油缸大的话用同
步马达应该可以满足
流马达又叫同步马达，一般为齿轮的，与多联齿
轮泵的外形有点象，就是两组或两组以上的齿轮
马达串联在一起，转速一致，按一定比例分配液
压泵提供来的油液供执行元件使用，不受执行元
件压力高低的影响。
齿轮式液压同步分流马达（液压同步马达）是由一系列相互耦合的齿轮泵或齿轮马达组成。每
一片具有泵或马达的功能。整个元件有一个共同的进油通道和各自独立的出油口。高压油由油
泵提供给分流马达，分流马达只对流入其进油通道的液压油起分配作用，不能向油液提供能量，
如果分流马达每片的尺寸相同，则进油口的高压油将被分流马达等量分流，如果分流马达的每
片尺寸不同，则根据每片的几何排量的不同，输出流量也会不同，排量越大的分流马达，输出
的流量也越大，即几何排量与其输出流量成正比。
液压同步分流马达应用
液压同步分流马达应用主要有以下三个方面：
1、作为流量平衡装置，同步操作多个油缸或马达。
如果几台马达或液压缸并联工作，由同一个油源供油，并且各支路上没有任何方式的控制，
那么承受最小负载的首先开始工作循环，它的行程完成后。第二小负载的开始工作，依次类推。
但这种工况模式通常不是需要的模式，因此需要把总的泵流量分成一系列部分流量，使几台并
联工作的马达或液压缸同时开启，同时到达指定位置，液压同步马达就担当了这一重要角色。
2、作为流量分配装置，按照系统要求分配泵的输出流量。
例如：装有多套滑动轴承的轴要求确保给每个轴承供应相同量或按比例供应润滑油。齿轮式
液压马达没有任何的外泄漏，如果其中一部分齿轮在旋转，其它部分中也会通过相同或成比例
的流量。
3、作为增压装置，使分流器的某一输出口压力超过泵的输出压力。
液压同步分流马达，除了作为“同步元件”外，也可以作为“增压器”，使马达的某一输出口压
力超过液压泵的输出压力。
液压同步分流马达优势
作为分（集）流阀升级换代产品，液压同步分流马达同步精度更精确（液压同步马达1.5～
2.5%，分集流阀4～5%），效率更高，对油品粘度不敏感，抗污染能力强。特别是在实现
多路分流方面，液压同步马达有分（集）流阀不可比拟的优势。
同步误差
无论是齿轮式还是柱塞式液压同步马达，其同步误差主要取决于以下一些参数：
·介质油的粘度和温度；
·负载的均衡性；
·系统的压力等级；
·流量的连续性；
只有在得到以上各参数的具体数值后才有可能精确计算出系统的同步水平。
为了获得高的同步性能，建议设计时满足下列要求：
·马达的转速不得低于1000r/min；
·所有被驱动油缸或马达的负载尽可能均匀；
·在某一恒定温度下，工作压力范围100bar~250bar情况下，保证介质粘度在40cst左右。
内部压降
液压同步分流马达在液压回路中作为一种待命元件，只有在系统需要时才自动工作，且输出与
输入的功率（流量、压力）非常接近（效率通常在98%以上），微小的功率损失作用于内部
的传动，而非发热。
最小流量
液压同步马达不是一种低速运转的元件，请注意各型号马达所允许的最小转速。
工作介质
一般情况下，无论是齿轮式还是柱塞式液压同步马达都可以使用普通矿物油或者其它工作介
质。但是为了确保液压同步马达的正常工作，在使用除矿物油以外的其它介质时，请事先同优
科公司联络以获得技术确认。
同步误差的消除
作为一个独立的流量控制机构，液压同步马达对于必然发生的同步误差不具备直接的测量手
段，所以一般情况下同步误差只能在液压缸到达行程末端时进行调整。建议在液压同步马达和
液压缸之间用最短的油管或对所有的液压缸用相同长度的油管来消除误差。各液压缸的负载尽
可能均匀，如果负载误差无法改变，那么可以通过适当使用溢流阀来修正或消除油液压缩同步
误差。
液压同步分流马达的进口/出口阀块
为了使排出管与管路之间连接最简化，同时保证液压回路中各重要阀类零件的正常工作，我
们建议您为各系列分流马达订购进口/出口阀块。进出口阀块必须同分流马达一起订货，因为一
般情况下，出厂后阀块同液压同步马达的装配是不可靠的，而且会产生一些问题。优科同步分
流马达的出口阀块对应每腔流道都有一个溢流阀和单向补油阀。分流马达的溢流阀压力设定必
须高出驱动液压缸负载所需压力20bar。
典型结构图
液压同步分流马达安装与调试
同步回路连续运动会造成累计误差，这种误差在液压缸到达行程终点可以进行同步误差平
衡。但是，当负载压力不同时，由于油液的压缩所产生的误差，液压同步马达不能予以平衡。
此时，液压同步马达尽可能安装在执行机构的旁边，对通往液压同步马达各腔的管路尽可能进
行相同的选择。如果单个液压缸或者液压同步马达负载压力极端不同，并且负载在整个工作行
程内基本不发生变动，也就是较低的压力始终在同一个液压缸或者液压马达上出现时，则可通
过背压阀来减少差别。通过这一方法可以减少或者消除由于油压压缩而产生的误差。
液压同步马达系列
优科齿轮式同步马达，根据流量大小主要有UD、UW、UL、UG四个系列；其中UD、UW
系列有铝合金和铸铁两种材质，UL、UG系列为铸铁材质。
铝合金液压同步马达主要特点是轻便。
相比铝合金液压同步马达，铸铁液压同步马达有如下优点：
·许多工业领域不接受铝合金液压同步马达，如船舶工业。
·低速运转时，铸铁同步马达的噪音要比铝合金同步分流马达低。
·铸铁同步分流马达有更好的刚性。
·在使用除矿物油以外的其它介质时，必须使用铸铁同步马达。
·铸铁同步马达热膨胀系数小。
除非特别要求外，优科齿轮式液压同步马达都采用铸铁材质。