当射流管接收信号向左偏摆时，进入孔a的油液压力就会升高，而进入孔b的油液压力会降低，液压缸在两腔压力差的作用下也向左移动由于接收板和缸体连接在—起，因此，接收板也向左移动，形成负反馈当喷嘴恢复到中间位置时，液压缸两腔压力再次相等，缸体便停止运动同样，当射流管接收信号向右偏摆时，接收板和缸体也向右移动，直至液压缸两腔压力相等停止运动 10.2.2 射流管阀射流管阀 第第10章 章 液压伺服系统液压伺服系统 图图10-5 10-5 射流管阀工作原理图射流管阀工作原理图 图图10-6 10-6 喷嘴挡板阀工作原理图喷嘴挡板阀工作原理图 1—液压缸 2—接收板 3—射流管 1—挡板 2、3—固定节流小孔 4、5—喷嘴 6、7—节流孔道 8—油箱 9—液压缸 射流管阀的优点是结构简单、加工精度要求低，抗污染能力强，工作可靠，寿命长，但由于射流管运动部件惯性大，能量损耗大，响应速度低等缺点，故一般只用于低压、小功率场合 第第10章 章 液压伺服系统液压伺服系统 喷嘴挡板阀有单喷嘴式和双喷嘴式两种，其工作原理基本相同。
双喷嘴挡板阀的工作原理如图10-6所示，它主要由挡板1、固定节流小孔2和3、喷嘴4和5等元件组成挡板和两个喷嘴共同组成两个可变截面的节流孔道6、7当挡板处于中间位置时，两个喷嘴与挡板的间隙相等，液阻相等，因此两喷嘴腔内压力p1=p2，液压缸不动压力油经固定节流小孔2和3、可变节流孔道6和7流回油箱8若挡板接收信号向左偏摆，则可变节流孔道6变小，7增大，液阻发生变化，于是压力p1上升、p2下降，迫使液压缸9左移因喷嘴和缸体固连在—起，故喷嘴也向左移，形成负反馈当喷嘴跟随缸体移动到挡板两边对称位置时，两喷嘴腔内压力p1和p2再次相等，液压缸便停止运动若挡板反向偏摆，则液压缸也反向运动 10.2.3 喷嘴挡板阀喷嘴挡板阀 第第10章 章 液压伺服系统液压伺服系统 喷嘴挡板阀与滑阀相比优点是结构简单，加工方便，挡板运动阻力小，惯性小，反应快，灵敏度高，对油液污染不太敏感缺点是无用的功率损耗大，因而只能用在小功率系统中常用于多级放大液压控制阀中的前置级 卧式车床液压仿形刀架的工作原理如图l0-7a所示液压仿形刀架安装在车床溜板6上，仿形刀架液压缸8的轴线与车床主轴轴线成一定角度，并随车床溜板一起在导轨7上向左作进给运动。
液压缸的活塞杆固定在刀架的底座上图中液压控制阀为双边控制滑阀，滑阀阀芯10在弹簧9的作用下向外伸出，端部连接触头12的杠杆，使触头紧压在样件表面加工开始时，触头先碰到的是样件a b直线段，由于触头移动方向与溜板进给方向平行，故滑阀阀芯始终保持同一位置，液压缸两腔压力相等，缸体连同刀架也随溜板进给方向运动，所以工件AB段加工出来为圆柱体10.3 机液伺服阀的应用机液伺服阀的应用 第第10章 章 液压伺服系统液压伺服系统 当触头运动到样件bc斜线线段时，此时杠杆在力的作用下绕支点O作逆时针转动，并将力传递给滑阀阀芯10，滑阀阀芯受力后压缩弹簧上移，致使阀口δ1增大而阀口δ2减小，这样进入液压缸上腔的压力增大，推动缸体及刀架向右上方移动，速度为v2，如图l0-7b所示，直至两腔压力再次相等，缸体停止向右上方移动由于此时刀具随溜板还要向左作进给运动，速度为v1，故最后刀具的合成运动为斜线 bc方向，速度为v合，从而使刀具加工出相应的锥面BC段由此可见，液压仿形刀架是通过伺服系统使车刀按样件输入的信号自动地完成工件的加工 第第10章 章 液压伺服系统液压伺服系统 a） b）a）工作原理图 b）速度合成图 1—液压泵 2—溢流阀 3—工件 4—车刀 5—刀架 6—溜板 7—导轨 8—液压缸 9—弹簧 10—滑阀阀芯 11—样件 12—触头图图10-7 卧式车床液压仿形刀架工作原理图卧式车床液压仿形刀架工作原理图 第第10章 章 液压伺服系统液压伺服系统 电液伺服阀可以实现液压系统的连续控制，通过改变电流的大小来控制液压系统的压力、流量和液压缸的运动方向。
电液伺服阀简称伺服阀，电液伺服阀既是电液转换元件，也是功率放大元件，它能够将小功率的输入电信号转换为大功率的输出液压能电液伺服阀具有控制灵活、输出功率大、直线特性好、动态性能好、响应速度快等特点，因此，在液压连续控制系统中得到了广泛的应用电液伺服阀是闭环控制系统中最重要的一种伺服控制元件 电液伺服阀的工作原理如图10-8所示，它由电磁式力矩马达、喷嘴挡板式液压前置放大级和四边滑阀功率放大级三部分组成当线圈中没有电流通过时，电磁式力矩马达无力矩输出，挡板处于两喷嘴中间位置10.4 电液伺服阀电液伺服阀 第第10章 章 液压伺服系统液压伺服系统 当线圈通入电流后，衔铁因受到电磁力矩的作用偏转角度θ，由于衔铁固定在弹簧上，这时，弹簧管上的挡板也偏转相应的θ角，使挡板与两喷嘴的间隙改变，如果右面间隙增加，左面间隙减小，则左喷嘴腔内压力升高，右喷嘴腔内压力降低，主滑阀芯在此压差作用下右移由于挡板下端的球头是嵌放在滑阀的凹槽内，在阀芯移动的同时，带动球头上的挡板一起向右移动，使右喷嘴与挡板的间隙逐渐减小，在新的位置平衡，间隙相等同时滑阀芯在一定的开度下达到平衡，滑阀便不在移动，并使其阀口一直保持在这一开度上。
通过线圈的控制电流越大，挡板挠曲变形越大，导致滑阀两端的压差以及滑阀的位移量越大，伺服阀输出的流量也就越大 第第10章 章 液压伺服系统液压伺服系统a） b） a）原理图 b）图形符号图图10-8 电液伺服阀原理图及图形符号电液伺服阀原理图及图形符号 第第10章 章 液压伺服系统液压伺服系统 电液伺服阀能实现执行元件的准确位置控制如图10-9所示，利用输入指令信号1使电液伺服阀2的电磁力矩马达动作，通过能量的转换和放大，驱动执行元件及负载3到达某一预定位置再利用位置传感器4产生的反馈信号与输入信号相比较，消除输入和输出信号的误差，使执行元件准确的停止在预定位置上 电液伺服阀常用于自动控制系统中的位置控制、速度控制、压力控制和同步控制等10.5.1 位置控制回路位置控制回路 电液伺服阀可以维持液压缸中的压力保持恒定如图10-10所示为压力控制回路，给电液伺服阀2输入指令信号1，经能量的转换和放大，使液压缸中达到某一预定压力当压力有变化时，压力传感器3发出的反馈信号与指令信号相比较，然后消除反馈信号与指令信号的误差，使液压缸保持恒定压力。
10.5.2 压力控制回路压力控制回路10.5 电液伺服阀的应用电液伺服阀的应用 第第10章 章 液压伺服系统液压伺服系统1—指令信号 2—电液伺服阀 3—负载 4—位置传感器 1—指令信号 2—电液伺服阀 3—压力传感器 图图10-9 位置控制回路位置控制回路 图图10-10 压力控制回路压力控制回路 第第10章 章 液压伺服系统液压伺服系统 电液伺服阀可以使执行元件的速度保持一定值的控制回路如图10-11所示，给电液伺服阀2输入指令信号1，经能量的转换和放大，使液压马达具有一定的转速当速度有变化时，速度传感器3发出的反馈信号与指令信号相比较，然后消除反馈信号与指令信号的误差，使液压马达保持一定的转速10.5.4 同步控制回路同步控制回路 电液伺服阀可以使两个液压缸的位移或速度同步，并且具有很高的同步精度如图10-12所示，当指令信号1输入时，两个液压缸同步运动当出现同步误差时，速度传感器比较两个液压缸的速度误差，并将信号误差反馈给电气系统与指令信号相比较，使电液伺服阀2适当位移，修正流量，消除同步误差，实现严格的同步运动。
10.5.3 速度控制回路速度控制回路 第第10章 章 液压伺服系统液压伺服系统 1—指令信号 2—电液伺服阀 1—指令信号 2—电液伺服阀 3—速度传感器 3—电磁阀 4—速度传感器图图10-11 速度控制回路速度控制回路 图图10-12 同步控制回路同步控制回路 第第10章 章 液压伺服系统液压伺服系统 在轧钢生产中，广泛使用着各种规格的板带轧机，尤其以四辊轧机最为常见，其工艺原理如图10-13所示当板坯通过两工作轧辊之间的缝隙时，在轧制力的作用下，板坯产生塑性变形，在出口就得到了比入口薄的板带，经过多道次的轧制，即可轧制出所需厚度的成品由于不同的道次需要不同的辊缝值，以及在轧制过程中需要不断地自动修正辊缝值，就需要压下机构早期的压下机构大多是电动-机械式的，近年来随着对成品厚度公差要求的不断提高，电动-机械式的压下机构已不能适应，而液压压下机构则由于其响应快、精度高等优点正在受到越来越广泛的应用 10.6.1 轧机液压压下系统概述轧机液压压下系统概述10.6 轧机液压压下系统轧机液压压下系统 第第10章 章 液压伺服系统液压伺服系统 液压压下装置的作用就是使轧机在轧制过程中克服来料的厚度不均及材料物理性能的不均匀，消除轧机刚度、辊系的机械精度以及轧制速度的变化的影响，自动迅速地调节压下液压缸的位置，使轧机工作辊辊缝恒定，从而使出口板厚恒定。
轧机液压压下装置，主要由液压泵站、伺服阀台、压下液压缸、电气控制装置以及各种检测装置所组成，如图10-14所示压下液压缸安装在轧辊下支承辊轴承下面，习惯上都称之为压下调节液压缸的位置，即可调节两工作辊的开口度（辊缝）的大小辊缝的检测主要有两种，一是采用专门的辊缝仪直接测量出辊缝的大小，二是检测压下液压缸的位移，但它不能反映出轧机的弹跳及轧辊的弹性压扁对辊缝变化的影响，因此往往需要用测压仪或油压传感器测出压力变化，构成压力补偿环，来消除轧机弹跳的影响，实现恒辊缝控制此外，完善的液压压下系统还有预控和监控系统10.6.2 轧机压下液压系统及特点轧机压下液压系统及特点 第第10章 章 液压伺服系统液压伺服系统 液压压下装置，由于轧制力大，辊系重，所以其液压缸-负载环节的固有频率一般较低为了提高系统的快速性就需要采用行程尽可能短的液压缸，在测量位移时应测液压缸的中心，或者测量液压缸的两边，取其平均值 轧机压下液压系统如图10-15所示由恒压变量泵提供压力恒定的高压油，经两次精密过滤后送至两侧的伺服阀台，两侧的油路完全相同以操作侧为例，压下液压缸9的位置由伺服阀7控制，液压缸的升降即产生了辊缝的改变。
阀8起安全保护作用，并可使液压缸检修时快速放油，蓄能器3是为了减少泵站的压力波动，而蓄能器6则是为了提高快速响应双联泵14供给两个低压回路，一个为压下液压缸的背压回路；一个是冷却和过滤循环回路，它对系统油液不断进行循环过滤，以保证油液的清洁度，当油液超温时，通过热交换器12对油进行冷却每个压下液压缸采用两个伺服阀控制，小流量时一个阀控制，大流量时两个阀控制，这样对改善系统的性能有利 第第10章 章 液压伺服系统液压伺服系统1—牌坊 2—带材 3—测压仪 1—压下泵站 2—伺服阀台 3—压下液压缸4—支承辊 5—工作辊 4—油压传感器 5—位置传感器 6—电控装置6—压下液压缸 7—入口测厚仪 8—出口测厚仪 9—测压仪 10—带材图图10-13 四辊轧机轧制过程示意图四辊轧机轧制过程示意图 图图10-14轧机液压压下结构示意图轧机液压压下结构示意图 第第10章 章 液压伺服系统液压伺服系统 由于液压压下系统的压力较高，工作过程中的流量变化大，所以其油源多采用恒压变量泵-蓄能器式，以提高其工作效率；但由于恒压变量泵的结构复杂，调节不够灵敏，当系统需要的流量变化较大时，就会产生泵的流量赶不上负载需要，从而引起较大的压力变化。
所以一定要配备大容量的蓄能器3，同时应尽量采用粗而短的连接管道 为了缩短停机维修时间，提高生产率，采用两台主泵，即一台工作一台备用伺服阀台一般安装在靠近压下液压缸的位置，这样有利于提高液压缸-负载环节的固有频率蓄能器6的体积一般较小，多为或，以便为伺服阀提供瞬时的高频流量需求油液在进入伺服阀台以前，要经3μm过滤器5过滤，以确保到阀台的油液有较高的清洁度需要特别指出的是，过滤器5一定要安装在蓄能器6之前以防伺服阀液流快速变化时，带出过滤器中的脏物，降低过滤效果，同时考虑某些高频流量的响应 第第10章 章 液压伺服系统液压伺服系统图图10-15 轧机压下液压系统原理图轧机压下液压系统原理图 伺服阀伺服阀电液比例阀电液比例阀 伺服阀伺服阀n伺服阀是一种根据输入信号及输出信号反馈伺服阀是一种根据输入信号及输出信号反馈量连续成比例地控制流量和压力的液压控制量连续成比例地控制流量和压力的液压控制阀根据输入信号的方式不同，又分电液伺阀根据输入信号的方式不同，又分电液伺服阀和机液伺服阀服阀和机液伺服阀n电液伺服阀将小功率的电信号转换为大功率电液伺服阀将小功率的电信号转换为大功率的液压能输出，实现执行元件的位移、速度、的液压能输出，实现执行元件的位移、速度、加速度及力的控制。
加速度及力的控制n机液伺服阀的输入信号是机动或手控的位移机液伺服阀的输入信号是机动或手控的位移n伺服阀控制精度高，响应速度快，特别是电伺服阀控制精度高，响应速度快，特别是电液伺服系统容易实现计算机控制，在航空航液伺服系统容易实现计算机控制，在航空航天、军事装备中得到广泛应用但加工工艺天、军事装备中得到广泛应用但加工工艺复杂，成本高，对油液污染敏感，维护保养复杂，成本高，对油液污染敏感，维护保养难，民用工业应用较少难，民用工业应用较少 § 电液伺服阀的组成和工作原理电液伺服阀的组成和工作原理 （见（见动画动画）） §电液伺服阀由电气－机械电液伺服阀由电气－机械转换装置、液压放大器和转换装置、液压放大器和反馈（平衡）机构三部分反馈（平衡）机构三部分组成§电气电气—机械转换装置将输机械转换装置将输入的电信号转换为转角或入的电信号转换为转角或直线位移输出，常称为力直线位移输出，常称为力矩马达或力马达图中上矩马达或力马达图中上部分为力矩马达部分为力矩马达 §液压放大器接受小功率的液压放大器接受小功率的转角或位移信号，对大功转角或位移信号，对大功率的液压油进行调节和分率的液压油进行调节和分配，实现控制功率的转换配，实现控制功率的转换和放大。
图中有喷嘴挡板和放大图中有喷嘴挡板（前置级）和主滑阀两级前置级）和主滑阀两级§反馈平衡机构使阀输出的反馈平衡机构使阀输出的流量或压力与输入信号成流量或压力与输入信号成比例图中反馈弹簧杆比例图中反馈弹簧杆11为反馈机构为反馈机构 § 机机液液伺服阀伺服阀§ 轴向柱塞泵的手动伺服变量机构主要轴向柱塞泵的手动伺服变量机构主要零件有伺服阀阀芯零件有伺服阀阀芯1、伺服阀阀套、伺服阀阀套2、变、变量活塞量活塞5等伺服阀芯与控制杆挂在一等伺服阀芯与控制杆挂在一起，伺服阀套与变量活塞刚性连成一体起，伺服阀套与变量活塞刚性连成一体伺服阀油口伺服阀油口a 通过油道通过油道b 与变量活塞下与变量活塞下腔相通；油口腔相通；油口e 通过油道通过油道f 与变量活塞与变量活塞上腔相通变量活塞下腔通有泵的压力上腔相通变量活塞下腔通有泵的压力油，上腔为密闭容腔，上下腔面积比为油，上腔为密闭容腔，上下腔面积比为2：：1§ 给控制杆输入一个位移信号，因为伺给控制杆输入一个位移信号，因为伺服阀的控制作用，变量活塞将跟随产生服阀的控制作用，变量活塞将跟随产生一个同方向的位移，泵的斜盘摆动为某一个同方向的位移，泵的斜盘摆动为某一角度，泵输出一定的排量，排量的大一角度，泵输出一定的排量，排量的大小与控制杆的位移信号成比例。
小与控制杆的位移信号成比例 电液比例阀电液比例阀n电液比例阀是一种性能介于普通控制电液比例阀是一种性能介于普通控制阀和电液伺服阀之间的新阀种它既阀和电液伺服阀之间的新阀种它既可以根据输入电信号的大小连续成比可以根据输入电信号的大小连续成比例地对油液的压力、流量、方向实现例地对油液的压力、流量、方向实现远距离控制、计算机控制，又在制造远距离控制、计算机控制，又在制造成本、抗污染等方面优于电液伺服阀成本、抗污染等方面优于电液伺服阀n电液比例阀根据用途分为：电液比例电液比例阀根据用途分为：电液比例压力阀，电液比例流量阀，电液比例压力阀，电液比例流量阀，电液比例方向阀 § 电液比例压力阀电液比例压力阀§ 图示为电液比例压力先导阀，它与普通溢流阀、减压图示为电液比例压力先导阀，它与普通溢流阀、减压阀、顺序阀的主阀组合可构成电液比例溢流阀、电液比阀、顺序阀的主阀组合可构成电液比例溢流阀、电液比例减压阀和电液比例顺序阀改变输入电磁铁电流的大例减压阀和电液比例顺序阀改变输入电磁铁电流的大小，即可改变电磁吸力，从而改变先导阀前腔压力，对小，即可改变电磁吸力，从而改变先导阀前腔压力，对主阀的进口或出口压力实现控制。
主阀的进口或出口压力实现控制§ 与普通压力先导阀不与普通压力先导阀不同：同： 1、与作用在阀芯上的液、与作用在阀芯上的液压力进行比较的是电磁压力进行比较的是电磁吸力，不是弹簧力吸力，不是弹簧力 2、此处弹簧为传力弹簧，、此处弹簧为传力弹簧，无压缩量无压缩量 § 电液比例流量阀电液比例流量阀§ 图示为位移图示为位移—弹簧力反馈型电液比例二弹簧力反馈型电液比例二通节流阀主阀芯通节流阀主阀芯5为插装阀结构当比为插装阀结构当比例电磁铁输入一定电流时，产生的电磁吸例电磁铁输入一定电流时，产生的电磁吸力推动先导阀芯力推动先导阀芯2下移，先导阀阀口开启，下移，先导阀阀口开启，主阀进口压力油经主阀进口压力油经R1和和R2、、先导阀阀口先导阀阀口流至主阀出口因阻尼流至主阀出口因阻尼R1作用，使主阀芯作用，使主阀芯上下腔产生压力差，致使主阀芯克服弹簧上下腔产生压力差，致使主阀芯克服弹簧力上移，主阀口开启主阀芯向上位移使力上移，主阀口开启主阀芯向上位移使反馈弹簧反馈弹簧3受压缩，但反馈弹簧力与先导受压缩，但反馈弹簧力与先导阀芯上端电磁吸力相等时，先导阀芯和主阀芯上端电磁吸力相等时，先导阀芯和主阀芯受力平衡，主阀阀口大小与输入电流阀芯受力平衡，主阀阀口大小与输入电流大小成比例。
改变输入电流大小，即可改大小成比例改变输入电流大小，即可改变阀口大小，在系统中起节流调速作用变阀口大小，在系统中起节流调速作用§ 特点特点 输入电流为零时，阀口是关闭的；主阀的位移量不受比例输入电流为零时，阀口是关闭的；主阀的位移量不受比例电磁铁行程的限制，阀口开度可以设计得较大，即阀的通流能力较电磁铁行程的限制，阀口开度可以设计得较大，即阀的通流能力较大 § 电液比例换向阀电液比例换向阀§电液比例换向阀由前置级（电液电液比例换向阀由前置级（电液比例双向减压阀）和放大级（液比例双向减压阀）和放大级（液动比例双向节流阀）两部分组成动比例双向节流阀）两部分组成§前置级由比例电磁铁控制双向减前置级由比例电磁铁控制双向减压阀阀芯位移当比例电磁铁输压阀阀芯位移当比例电磁铁输入电流时，减压阀芯移动，减压入电流时，减压阀芯移动，减压开口一定，经阀口减压后得到稳开口一定，经阀口减压后得到稳定的控制压力定的控制压力§放大级由阀体、主阀芯、左右端放大级由阀体、主阀芯、左右端盖、阻尼螺钉和弹簧等零件组成盖、阻尼螺钉和弹簧等零件组成控制压力油经阻尼孔作用在主阀控制压力油经阻尼孔作用在主阀芯的端面时，液压力将克服弹簧芯的端面时，液压力将克服弹簧力使阀芯移动，开启阀口，沟通力使阀芯移动，开启阀口，沟通油道。
主阀开口大小取决于输入油道主阀开口大小取决于输入电流的大小电流的大小§改变比例电磁铁的输入电流，不改变比例电磁铁的输入电流，不仅可以改变阀的工作液流方向，仅可以改变阀的工作液流方向，而且可以控制阀口大小实现流量而且可以控制阀口大小实现流量调节，即具有换向、节流复合功调节，即具有换向、节流复合功能。