液压伺服系统如何选用控制阀？

对于液压伺服系统来说，保持机构的高速度和高精度是系统设计的基本条件。为了实现这一要求，该如何选用控制阀？ 

01阀的尺寸

使用线性执行机构时，从应用所需的行程长度和运动时间角度，系统设计人员应先从确定缸径大小入手。

首先关注缸径，是为了保证充分的动态响应以满足加速和减速的需要。确定缸径，通常还需要计算所需的系统压力。第二步一般是选择阀的大小尺寸（额定流量），一旦计算出正确的缸径，这步便相对简单。  需要注意的是，伺服阀和伺服比例阀的压降通常是70bar (1015 psi)，而其它比例阀通常压降是10 bar (145psi)。两者之间差别很明显——70 bar压降时的流量是10 bar时的2.65倍。但是液压阀在每个尺寸范围内通常有许多功能选项，所以选择正确的阀不仅要考率通径大小，还得参考其它相关参数。 

02阀的选型

选用伺服阀还是比例阀？两者的主要区别是驱动阀芯移动的方式。比例阀使用电动线圈和磁铁，与典型的音频扬声器所用的音圈(发音线圈)类似，属于直接驱动阀芯。 

而伺服阀则是使用小型力矩马达驱动液压油路，依靠液压力带动阀芯运动(先导控制)。  伺服阀和比例阀响应速度上的差异主要是由于作用在阀芯的驱动力不同所引起的。由于伺服阀的液压力与阀芯质量的比例关系，伺服阀的响应速度一般要快于比例阀(尽管有些比例阀已接近伺服阀的响应时间了)。比例阀必须输出足够的力来推动阀芯、内置的LVDT和电磁线圈，还要来克服弹簧的置中力。 

先导伺服阀加工精度高，结构中设计有小孔径的先导控制油口，使得这类伺服阀的价格更高，同时更容易被污染。在许多实际应用中，这些缺点使人们更倾向于使用比例阀。不过伺服阀仍有自身的市场。例如在大流量工况下，由于系统压力可以用来驱动阀芯并克服液动力，伺服阀性能更好。在这些工况下，因为伺服阀响应更快，响应的线性特性更好(因此便于操纵)，伺服阀是更安全的设计选择，而且其运作也更高效。 在某些工况下，比例阀无法提供足够的力来克服大流量下产生的液动力(伯努利力)。

此时，阀会瞬时失控，直至液动力下降为止。在出现故障时，在排除故障时，人们常常倾向于怀疑控制装置而不是阀本身有问题。这时使用示波器等诊断工具来记录控制信号波形、阀芯位移、以及执行机构的位移等参数，就会很有价值。 我们可以使用多级阀来解决与液动力有关的问题，用小型先导阀的液流来控制主阀阀芯的位移。但由于存在相位延时，多级控制阀价格较高，控制环节更多，响应时间也往往更长。不过为了使主阀芯快速运动，大型阀需要的力要比单靠电磁线圈提供的力要大。这种情况下，先导阀通过导入油压来直接而快速地推动主阀芯，从而增强系统的性能。