電液伺服閥技術(shù)誕生是液壓控制技術(shù)和液壓控制系統(tǒng)的發(fā)展的結(jié)果。

液壓控制技術(shù)的歷史*可追溯到公元前240年，當(dāng)時一位古埃及人發(fā)明了人類歷**個液壓伺服系統(tǒng)--水鐘。然而在隨后漫長的歷史階段，液壓控制技術(shù)一直裹足不前，直到18世紀(jì)末19世紀(jì)初，才有一些重大進(jìn)展。在二戰(zhàn)前夕，隨著工業(yè)發(fā)展的需要，液壓控制技術(shù)出現(xiàn)了突飛猛進(jìn)地發(fā)展，許多早期的控制閥原理及均是這一時代的產(chǎn)物。如:Askania調(diào)節(jié)器公司及Askania-Werke發(fā)明及申請了射流管閥原理的。同樣Foxboro發(fā)明了噴嘴擋板閥原理的。而德國Siemens公司發(fā)明了一種具有永磁馬達(dá)及接收機(jī)械及電信號兩種輸入的雙輸入閥，并開創(chuàng)性地使用在航空領(lǐng)域。

在二戰(zhàn)末期，伺服閥是用螺線管直接驅(qū)動閥芯運動的單級開環(huán)控制閥。然隨著控制理論的成熟及 事應(yīng)用的需要，伺服閥的研制和發(fā)展取得了巨大成就。 1946年，英國Tinsiey獲得了兩級閥的;Raytheon和Bell航空發(fā)明了帶反饋的兩級閥;MIT用力矩馬達(dá)替代了螺線管使馬達(dá)消耗的功率更小而線性度更好。1950年，W.C.Moog*個發(fā)明了單噴嘴兩級伺服閥。1953年至1955年間，T.H.Carson發(fā)明了機(jī)械反饋式兩級伺服閥;W.C.Moog發(fā)明了雙噴嘴兩級伺服閥;Wolpin發(fā)明了干式力矩馬達(dá)，消除了原來浸在油液內(nèi)的力矩馬達(dá)由油液污染帶來的可靠性問題。 1957年R.Atchley利用Askania射流管原理研制了兩級射流管伺服閥。并于1959年研制了三級電反饋伺服閥。

1959年2月國外某液壓與氣動雜志對當(dāng)時的伺服閥情況作了12頁的報道，顯示了當(dāng)時伺服閥蓬勃發(fā)展的狀況。那時生產(chǎn)各種類型的伺服閥的制造商有 20多家。各生產(chǎn)廠家為了爭奪伺服閥生產(chǎn)的霸權(quán)地位展開了激烈地競爭。回顧歷史，可以看到zui終取勝的幾個廠家，大多數(shù)生產(chǎn)具有反饋及力矩馬達(dá)的兩級伺服閥。我們可以看到1960年的伺服閥已具有現(xiàn)代伺服閥的許多特點。如:第二級對*級反饋形成閉環(huán)控制;采用干式力矩馬達(dá);前置級對功率級的壓力恢復(fù)通?？蛇_(dá)到50%;*級的機(jī)械對稱結(jié)構(gòu)減小了溫度、壓力變化對零位的影響。同時，由早期的直動型開環(huán)控制閥發(fā)展變化而來的直動型兩級閉環(huán)控制伺服閥也已出現(xiàn)。當(dāng)時的伺服閥主要用于 領(lǐng)域，隨著太空時代的到來，伺服閥又被廣泛用于航天領(lǐng)域，并研制出高可靠性的多余度伺服閥等產(chǎn)品。

與此同時，隨著伺服閥工業(yè)運用場合的不斷擴(kuò)大，某些生產(chǎn)廠家研制出了專門使用于工業(yè)場合的工業(yè)伺服閥。如Moog公司就在1963年推出了*款專為工業(yè)場合使用的73系列伺服閥產(chǎn)品。隨后，越來越多的專為工業(yè)用途研制的伺服閥出現(xiàn)了。它們具有如下的特征:較大的體積以方便制造;閥體采用鋁材(需要時亦可采用鋼材);獨立的*級以方便調(diào)整及維修;主要使用在14MPa以下的低壓場合;盡量形成系列化、標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品。然而Moog公司在德國的分公司卻將其伺服閥的應(yīng)用場合主要集中在高壓場合，一般工作壓力在21MPa，有的甚至到35MPa，這就使閥的設(shè)計專重于高壓下的使用可靠性。而隨著伺服閥在工業(yè)場合的廣泛運用，各公司均推出了各自的適合工業(yè)場合用的比例閥。其特點為低成本，控制精度雖比不上伺服閥，但通過*控制技術(shù)和精良的電子裝置以彌補其不足，使其性能和功效逼近伺服閥。1973年，Moog公司按工業(yè)使用的需要，把某些伺服閥轉(zhuǎn)換成工業(yè)場合的比例閥標(biāo)準(zhǔn)接口。Bosch研制出了其標(biāo)志性的射流管先導(dǎo)級及電反饋的平板型伺服閥。1974年，Moog公司推出了低成本、大流量的三級電反饋伺服閥。Vickers公司研制了壓力補償?shù)腒G 型比例閥。Rexroth、Bosch及其他公司研制了用兩個線圈分別控制閥芯兩方向運動的比例閥等等。

 國內(nèi)外的現(xiàn)狀

 市場情況

目前，國內(nèi)生產(chǎn)伺服閥的廠家主要有:航空工業(yè)總公司第六O九研究所、航空工業(yè)總公司第六一八研究所、北京機(jī)床研究所、中國運載火箭技術(shù)研究院第十八研究所、上海航天控制工程研究所、九江中船儀表有限責(zé)任公司(四四一廠)及中國船舶重工集團(tuán)公司第七O四研究所。國外生產(chǎn)伺服閥的廠家主要有:美國 Moog公司、英國Dowty公司、美國Team公司、俄羅斯的"祖國"設(shè)計局、沃斯霍得工廠等，此外美國Park公司、EatonVickers公司、德國Bosch公司、Rexroth公司等亦有自己的伺服閥產(chǎn)品。

電液伺服閥一般按力矩馬達(dá)型式分為動圈式和永磁式兩種。傳統(tǒng)的伺服閥大部分采用永磁式力矩馬達(dá)，此類伺服閥還可分為噴嘴擋板式和射流式兩大類。目前國內(nèi)生產(chǎn)伺服閥的廠家大部分以噴嘴擋板式為主。生產(chǎn)射流管式伺服閥形成規(guī)模及系列的只有九江中船儀表有限責(zé)任公司(四四一廠)和中國船舶重工集團(tuán)公司第七O四研究所。國外情況亦類似，原專業(yè)生產(chǎn)射流管式伺服閥的廠家美國Abex公司也已被Park公司所吞并。然而，由于射流管式伺服閥具有抗污染性能好、高可靠性、高分辨率等特點。有些生產(chǎn)廠家也在研制或已推出自己的射流管式產(chǎn)品，如航空工業(yè)總公司第六O九研究所、中國運載火箭技術(shù)研究院第十八研究所、美國Moog公司及俄羅斯的有關(guān)廠家等。美國Moog公司還在2006年7月召開了產(chǎn)品推廣會，推出了射流管式的D660系列產(chǎn)品，并認(rèn)為該產(chǎn)品代表了今后伺服閥的發(fā)展趨勢。

當(dāng)前國內(nèi)在研究、生產(chǎn)及使用伺服閥方面雖然形成了一定的規(guī)模。然而生產(chǎn)的產(chǎn)品主要用于航空、航天、艦船等 領(lǐng)域，在民品*不大。同時由于各生產(chǎn)單位各自為戰(zhàn)、缺少合作、力量分散，很不利于伺服閥的進(jìn)一步發(fā)展，也無法形成強(qiáng)大的競爭力與國外產(chǎn)品進(jìn)行競爭。現(xiàn)國外產(chǎn)品在國內(nèi)*zui大的為Moog公司，它的產(chǎn)品占據(jù)了國內(nèi)絕大部分的民品市場。

M3000 的構(gòu)成運動控制器
伺服控制器（MSC I）

MSC I 是帶 PLC 功能并配備高分辨率模擬輸入/輸出以及位置傳感器接口的高性能伺服控制器。其專門的設(shè)計可實現(xiàn)兩臺液壓伺服作動器快速的閉環(huán)控制。
伺服控制器（MSC II）

MSCII 是帶 PLC 功能并配備現(xiàn)場總線和位置傳感器接口的高性能伺服控制器。它通過現(xiàn)場總線接口能夠處理復(fù)雜的多軸功能，實現(xiàn)快速的閉環(huán)控制。
軸控制軟件（MACS）

MACS 是基于 CoDeSys 并符合 IEC61131-3 標(biāo)準(zhǔn)的編程語言。它提供完整的編程、調(diào)試、模擬、參數(shù)化、可視化和跟蹤功能以及穆格專家設(shè)計的各種功能模塊。
擴(kuò)展模塊
模擬和數(shù)字輸入/輸出模塊，配備 MSC I 和 MSC II 擴(kuò)展總線接口。
數(shù)字輸入/輸出模塊，配備 CANOpen 接口。
帶 CANopen 或 TCP/IP 接口的顯示器。

雙噴嘴擋板式力反饋二級電液伺服閥由電磁和液壓兩部分組成。電磁部分是永磁式力矩馬達(dá)，由*磁鐵，導(dǎo)磁體，銜鐵，控制線圈和彈簧管組成。液壓部分是結(jié)構(gòu)對稱的二級液壓放大器，前置級是雙噴嘴擋板閥，功率級是四通滑閥。畫法通過反饋桿與銜鐵擋板組件相連。
力矩馬達(dá)把輸入的電信號（電流）轉(zhuǎn)換為力矩輸出。無信號時，銜鐵有彈簧管支撐在上下導(dǎo)磁體的中間位置，*磁鐵在四個氣隙中產(chǎn)生的極化磁通是相同的力矩馬達(dá)無力矩輸出。此時，擋板處于兩個噴嘴的中間位置，噴嘴兩側(cè)的壓力相等，滑閥處于中間位置，閥無液壓輸出；若有信號時控制線圈產(chǎn)生磁通，其大小和方向由信號電流決定，磁鐵兩極所受的力不一樣，于是，在磁鐵上產(chǎn)生磁轉(zhuǎn)矩（如逆時針），使銜鐵繞彈簧管中心逆時針方向偏轉(zhuǎn)，使擋板向右偏移，噴嘴擋板的右側(cè)間隙減小而左側(cè)間隙增大，則右側(cè)壓力大于左側(cè)壓力，從而推動滑閥左移。同時，使反饋桿產(chǎn)生彈性形變，對銜鐵擋板組件產(chǎn)生一個順時針方向的反轉(zhuǎn)矩。當(dāng)作用在銜鐵擋板組件上的電磁轉(zhuǎn)矩、彈簧管反轉(zhuǎn)矩反饋桿反轉(zhuǎn)矩等諸力矩達(dá)到平衡時，滑閥停止移動，取得一個平衡位置，并有相應(yīng)的流量輸出。

MOOG進(jìn)口原裝電液伺服閥的常見故障
1力矩馬達(dá)部分
a.線圈斷線：引起閥不動，無電流。
b.銜鐵卡住或受到限位：原因是工作氣隙內(nèi)有雜物，引起閥門不動作。
c.球頭磨損或脫落：原因是磨損，引起伺服閥性能下降，不穩(wěn)定，頻繁調(diào)整。
d.緊固件松動：原因是振動，固定螺絲松動等，引起零偏增大。
e.彈簧管疲勞：原因是疲勞，引起系統(tǒng)迅速失效，伺服閥逐漸產(chǎn)生振動，系統(tǒng)震蕩，嚴(yán)重的管路也振動。
f.反饋桿彎曲：疲勞或人為損壞，引起閥不能正常工作，零偏大，控制電流可能到zui大。
2）噴嘴擋板部分
a.噴嘴或節(jié)流孔局部或全部堵塞：原因是油液污染。引起頻響下降，分辨降率低，嚴(yán)重的引起系統(tǒng)不穩(wěn)定。
b.濾芯堵塞：原因是油液污染。引起頻響下降，分辨率降低嚴(yán)重的引起系統(tǒng)擺動。
3)滑閥放大器部分
a.刃邊磨損：原因是磨損，引起泄露，流體噪聲大，零偏大，系統(tǒng)不穩(wěn)定。
b.徑向濾芯磨損：原因是磨損。引起泄露增大，零偏增大，增益下降。
c.滑閥卡滯：原因是油液污染，滑閥變形。引起波形失真，卡死。
4）其他部分
密封件老化：壽命已到或油液不符。引起閥內(nèi)外滲油，可導(dǎo)致伺服閥堵塞。
5、運行中抗燃油的維護(hù)
系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計：汽輪機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)對抗燃油的使用壽命有直接的影響，因此，系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮以下因素：
1系統(tǒng)應(yīng)安全可靠?？谷加蛻?yīng)采用獨立的管路系統(tǒng)，以免礦物油、水分、等泄露至燃油中造成污染。系統(tǒng)管路中盡量減少死角，以利于沖洗系統(tǒng)。
2油箱容量大小適宜，油箱用于儲存系統(tǒng)的全部用油，同時還起著分離空氣和機(jī)械雜質(zhì)的作用。如果油箱容量設(shè)計過小，抗燃油在油箱中停留時間短，起不到分離作用，會加速油質(zhì)劣化，縮短抗燃油的使用壽命。
結(jié)束語：
建議今后應(yīng)定期對伺服閥進(jìn)行更換并送到機(jī)構(gòu)進(jìn)行必要的檢測和校驗，以防止因伺服閥故障而導(dǎo)致閥門擺動及負(fù)荷波形等不安全因素的發(fā)生；其次應(yīng)對液壓油進(jìn)行定期檢測，定期濾油，以保證機(jī)組安全穩(wěn)定運行