比例阀与伺服阀的区别详解（转载自液压传动与控制）

正文

几乎在每个工业培训项目上，总有人问我：比例阀和伺服阀到底区别在哪？我很喜欢听到这个问题，因为它给我们带来了一些乐趣。但是最简短的回答是：我拒绝陷入这些无休止的争论中。在技术标准ISO 10770-1中，其做了某些定义。在我解释之前，我们先来了解一些历史背景。

流体动力技术标准委员会

持续增长的电子与电气技术应用于各种类型的液压系统，自然而然的也引起了比例阀和伺服阀的极大兴趣。事实上，这也逃不了ISO技术委员会的法眼，因为他们负责国际新技术标准的制定，特别是ISO/TC-131/SC-8，其负责液压元件的标准化制定。

技术委员会TC-131是ISO组织里专门负责所有流体动力标准化的。在美国，负责ISO标准的代表隶属于ANSI(American National Standards Institute)，但是ANSI有权派遣他的秘书功能到其它的美国国家技术主体里面去。关于流体动力方面，ANSI就授权位于密尔沃基（Milwaukee）的美国国家流体动力组织。

附属委员会SC-8，秘书处位于伦敦的英国国家标准化机构，其本身主要关注于流体动力设备的测试，包括液压阀。在2000年，ISO颁布了新标准ISO10770-1，命名为“液压流体动力-电液控制阀-第一部分：四通方向流量控制阀的测试方法”。它主要涉及的是测试方法，而且也主要针对比例阀和伺服阀。ISO 10770-1代替了ISO 6604，后者只讨论伺服阀，因此10770相对来说是一个进步。

在尝试中去做的方法

在1988和1989年，在密尔沃基工程学院（Milwaukee School ofEngineering）的流体动力研究所，我领导了一个研究项目，主要就是关于比例阀和伺服阀的实践与应用。其中的目标之一就是期望给比例阀和伺服阀一个确切的定义。

我们调查了所有知道的生产此类阀的制造商，并总结了产品最重要的特性。我们的目标就是希望发现其中的不同。

为了找到工业实践中对两者应用的不同，我们做了如下特征定义：

  • 控制方式（先导或者直动式）

  • 频率响应

  • 反馈方式，内置还是外置

  • 阀芯遮盖

  • 阀的用途（用于开环还是闭环控制）

  • 控制精度

当我们完成该课题的时候，只有一点能够把两者区分开来：阀芯的遮盖量。这就形成了下面我们关于伺服阀和比例阀的定义。

伺服阀—任何连续变化的，电气调节的方向控制阀且遮盖量小于3%

比例阀—任何连续变化的，电气调节的方向控制阀且遮盖量大于3%

遮盖示意图

这些定义被集成在术语汇编里，并在项目结束后得以发布。牢记在心，我们也试图在不同的工业场合介绍其术语。在那之后，只要有机会，我个人也在自己的课堂上，以及每一个NFPA和ISO会议上去介绍它。令我惊奇的是，反对之声是如此之少。无论此时还是彼时，也有人会问我：那么，如果遮盖量刚好是3%，又怎么定义？我的答案是：你自己挑吧。

我相信，问题应是起源于当人们开始使用术语伺服阀和比例阀的时候，而之前并没有人去准确定义。其结果就是，每一个具体阀，每个人都凭空造出来各种术语。这种对术语的定义，也许在某一个公司内部，大家能够达成一致。然而，在商业事务中，特别是国际业务，想要把伺服阀和比例阀两者轻松区分开来并不容易。有时候，这甚至已经不是技术的问题，而是宗教的问题了。

回到官方上来

  制定10770-1的ISO工作组巧妙的回避了一些问题，因为他们知道，争论永远不会停止。但是，委员会又希望有一个文件，能同时覆盖伺服阀和比例阀。但是，如果不先定义，你如何是好？可以明确的是，ISO希望把重点放在大家普遍能接受的观点：比例阀比伺服阀有更小的压差。因此，在ISO标准里，比例阀被定义为具有更低压差的阀。

ISO委员会决定定义伺服阀额定流量时压差按1000 PSI或7MPa（1015 PSI），而比例阀额定流量采用压差1MPa或者145 PSI。

标准里有这样一句话：设定阀的总压降为1MPa或者7MPa，视情况而定。这个“视情况肯定”有点让ISO标准委员会置身事外的感觉。谁来定义“视情况而定”？好吧，测试者来定！因此，他们可以按伺服阀或者按比例阀来进行测试。更重要的是，他们可以，随他所想来定义该阀。这也就是在现实情况下，我们有额定流量按压差1000PSI来测试的比例阀。我们也有“零遮盖的比例阀”。这是一场文字游戏之间的战争，谁也永远不会赢！

现实情况

有一个问题会有影响：是否可以用伺服阀代替比例阀来满足应用需求，反之亦然。很不幸的是，回答该问题仅仅依靠那些定义是不够的，它需要理解具体应用的需求，并了解阀的特性说明，或者反之。

这通常会涉及到一些计算，而这在常规的液压课程里面并不会教你的。虽然如此，方法只要是直驱而入的，不冗长乏味，结果总会是好的，可靠的，并且高性能的系统设计。而且，更重要的是，因为计算，就可以量化的回答诸如此类的问题“多少的遮盖量我是能容忍的”，而不是含糊不清。

免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删