伺服閥的新型結構

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，現形成系列產品的有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，可廣泛使用于工業伺服控制的場合。

國內有些單位如中國運載火箭技術研究院第十八研究所、北京機床研究所、浙江工業大學等單位也研制出了相關產品的樣機，特別是北京航空航天大學研制出轉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構轉變為滑閥的轉動，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、閥套是相互轉動的，降低了閥工作時的摩擦阻力，同時污染物不容易在轉動的滑閥內堆積，提高了抗污染性能。

Park公司開發了“音圈驅動(Voice Coil Drive．VCD)”技術，以及以此技術為基礎開發的DFplus控制閥。所謂音圈驅動技術，顧名思義，即是類似于揚聲器的一種驅動裝置，其基本結構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，線圈中產生與信號電流相對應的軸向作用力，并驅動與線圈直接相連的閥心運動，驅動力很大。線圈上內置了位移反饋傳感器，因此，采用VCD驅動的DFplus閥本質上是以閉環方式進行控制的，線性度相當好。此外，由于VCD驅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的影響。綜合上述的技術特點，配合內置的數字控制模塊，使DFplus閥的控制性能佳，尤其在頻率響應方面更是優越，可達400Hz。

從發展趨勢來看，新型直動型電液伺服閥在某些行業有替代傳統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、質量大，只適用于對場地要求較低的工業伺服控制場合。如能減輕其質量、減小其體積，在航空、航天等軍工行業亦具有極大的發展潛力。