伺服閥的新型結(jié)構(gòu)

在20世紀90年代，國外研制直動型電液伺服閥獲得了較大成就，現(xiàn)形成系列產(chǎn)品的有Moog公司的D633、D634系列直動閥、伊頓威格士(Eaton Vickers)公司的LFDC5V型、德國Bosch公司的NC10型、日本三菱及KYB株式會社合作開發(fā)的MK型閥及Moog公司與俄羅期沃斯霍得工廠合作研制的直動閥等。該類型的伺服閥去掉了一般伺服閥的前置級，利用一個較大功率的力矩馬達直接拖動閥心，并由一個高精度的閥心位移傳感器作為反饋。該閥的最大特點是無前置級，提高了伺服閥的抗污染能力；同時由于去掉了許多難加工零件，降低了加工成本，可廣泛使用于工業(yè)伺服控制的場合。

國內(nèi)有些單位如中國運載火箭技術(shù)研究院第十八研究所、北京機床研究所、浙江工業(yè)大學等單位也研制出了相關(guān)產(chǎn)品的樣機，特別是北京航空航天大學研制出轉(zhuǎn)閥式直動型電液伺服閥。該伺服閥通過將普通伺服閥的滑閥滑動結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榛y的轉(zhuǎn)動，并在閥心與閥套上相應開了幾個與軸向有一定傾角的斜槽。閥心、閥套相互轉(zhuǎn)動時，斜槽相互開通或相互封閉，從而控制輸出壓力或流量。由于在工作時閥心、閥套是相互轉(zhuǎn)動的，降低了閥工作時的摩擦阻力，同時污染物不容易在轉(zhuǎn)動的滑閥內(nèi)堆積，提高了抗污染性能。

Park公司開發(fā)了“音圈驅(qū)動(Voice Coil Drive．VCD)”技術(shù)，以及以此技術(shù)為基礎(chǔ)開發(fā)的DFplus控制閥。所謂音圈驅(qū)動技術(shù)，顧名思義，即是類似于揚聲器的一種驅(qū)動裝置，其基本結(jié)構(gòu)就是套在固定的圓柱形永久磁鐵上的移動線圈，當信號電流輸入線圈時，在電磁效應的作用下，線圈中產(chǎn)生與信號電流相對應的軸向作用力，并驅(qū)動與線圈直接相連的閥心運動，驅(qū)動力很大。線圈上內(nèi)置了位移反饋傳感器，因此，采用VCD驅(qū)動的DFplus閥本質(zhì)上是以閉環(huán)方式進行控制的，線性度相當好。此外，由于VCD驅(qū)動器的運動零件只是移動線圈，慣量極小，相對運動的零件之間也沒有任何支撐，DFplus閥的全部支撐就是閥心和閥體間的配合面，大大減小了摩擦這一非線性因素對控制品質(zhì)的影響。綜合上述的技術(shù)特點，配合內(nèi)置的數(shù)字控制模塊，使DFplus閥的控制性能佳，尤其在頻率響應方面更是優(yōu)越，可達400Hz。

從發(fā)展趨勢來看，新型直動型電液伺服閥在某些行業(yè)有替代傳統(tǒng)伺服閥特別是噴嘴擋板式伺服閥的趨向，但它的最大問題在于體積大、質(zhì)量大，只適用于對場地要求較低的工業(yè)伺服控制場合。如能減輕其質(zhì)量、減小其體積，在航空、航天等軍工行業(yè)亦具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?/span>