内蒙古大唐发电有限责任公司内蒙古呼和浩特010000
摘要：工业生产、航空航天等领域对精细化、数字化技术的要求很高，客观催生、推动了电液伺服阀技术的出现和发展。基于此，本文分别就电液伺服阀的研究现状和发展趋势展开分析，给出基础研究、技术改进研究、经济性提升、自动化作业能力的提升等内容，并做具体分析，为后续电液伺服阀的应用和发展提供参考。
关键词：电液伺服阀；技术改进；经济性；自动化作业
前言
电液伺服阀是电液伺服控制中的关键元件，其依靠默认程序、接受远程指令进行逻辑操作，能够保证对流量、压力等关键参数的调节精度，具有反应速度快、适用性广、自动化作业等诸多优势。目前冶金、化工、航天、舰船等领域均在广泛使用电液伺服阀，本文针对电液伺服阀的研究现状和发展趋势进行分析。
1电液伺服阀的研究现状
1.1基础研究
针对电液伺服阀的研究，多年来始终得到各国重视，基础性研究方面，以结构的优化为主。早期学者针对伺服阀的污染提出过改进技术，强调从工作可靠性的角度，通过冗余技术改善伺服阀功能，如射流管式、偏导射流式伺服阀等。欧洲学者在进一步研究中，尝试引入了现代传感器技术，主要进行阀芯位置信息的实时捕捉。该技术下，伺服阀内部的各类异常得到准确的反馈，也能快速进行备用设备的更换，保持电液伺服阀的功能、提升作业稳定性。美国学者在研究中对伺服阀内部的元件结构进行革新，对伺服阀的力矩马达、反馈元件、滑阀副进行同步的参数更改，使其能够在不同搭配模式下保证耦合性。部分学者尝试改善电液伺服阀的零件结构和线圈结构，投入使用后提升了设备的工作效率。值得注意的是，我国对电液伺服阀的研究虽然起步较晚，但能够充分借鉴外国经验，在PLC逻辑控制器、射流管式伺服阀的研究上获取了一定进展[1]。
1.2技术改进研究
技术改进方面，因电液伺服阀的制造工艺较为复杂，各国普遍在分析改良方法，我国主要的理工技术研究基地也在就加工工艺的改进进行分析，包括上海交通大学、哈尔滨工业大学等。目前智能化技术和配磨系统研究已经获取了可观的进展，如全自动配磨系统，该技术强调以液压油作为测量介质，反应设备工作时滑阀副的实时态势，使参数捕捉的有效性得到提升。另有学者在针对力矩马达弹性元件的研究中获取了突出进展，以具有理想自适应能力的设别，对元件的工作变化进行捕捉，原有以气体变化作为参数、进行测量的方法存在精度不佳、操作复杂的问题，也在新工艺下得到应对，实验室条件下，弹性元件的强度、自恢复能力以及应对的函数变化曲线，精度可达到0.01（1%）的高水平[2]。
1.3性价比研究
性价比研究上，各国家、学者的研究方向不尽相同，我国学者在针对材料的研究上较为热衷，谋求提升设备的使用寿命，德国学者则尝试改善材料结构，提升动态和静态性能。也有学者尝试通过降低腐蚀性的方式提升设备的寿命。我国学者的研究中，不同材料在强度、弹性等方面存在差异，提升材料的机械性能，可使其面对复杂工作参数、环境时，保持理想的作业能力。如低温条件、快速启停的作业模式等。德国学者的研究中，技术人员应用了强度更高的复合材料，将其作为喷嘴档板，在设备的作业过程中，较大的气流冲击对喷嘴档板的损伤得到降低，当复合材料的造价较高，因此推广价值有限。针对耐腐蚀性的研究，主要强调油类物质的润滑，技术人员尝试以相对封闭的环境保持电液伺服阀获取理想的作业环境，并以柴油等为介质，延长设备寿命。
2电液伺服阀的发展趋势
2.1优化的基础性能
基础性能的优化趋势，体现在结构改善方面，也体现在元件结构的综合变化上。我国学者在研究中，将电液伺服阀的滑动结构转变为转动结构，并通过倾角设计改善了耦合性，这一技术使得电液伺服阀在执行流量和压力控制的过程中，利用倾角进行相互开通或相互封闭，且转动模式下借助润滑物的工作效率更高，摩擦阻力下，控制精度得到改善。德国学者在电液伺服阀的研究中，较为重视信号传输的有效性，对传感器的应用进行优化，以传统的正向传感器为基础，额外增加逆向传感器，利用逆向传感器针对位移信息进行捕捉。该技术在实验室阶段的效果理想，闭环方式进行控制，减小了摩擦这一非线性因素对控制品质的影响。也有学者在研究中针对同步技术、异步技术进行综合分析，提出了借助可编程逻辑控制器改善电液伺服阀适应性的观点，但目前仍无有效成果。
2.2经济性提升
经济性的提升趋势，在各类设备中均得到广泛重视，日本学者和德国学者研究成果处于领先地位。如德国学者提出了磁性材料改良理论，将负荷材料进行磁化处理，使其能够在工作中和数字化设备更快的进入相同频率之中，这一技术的核心优势是改善了设备的工作精度，且磁性材料具有抗热变能力强的特点，使用寿命更理想。目前该构想仍处于实验室阶段，其经济性的提升包括工作效率改善和延长工作寿命两个方面，是研究的和新趋势之一。日本学者提出了压电元件理论，以压电陶瓷材料取代常规材料，可避免能量的无谓流失，由压电叠堆的伸、缩实现挡板与喷嘴间的间隙增减，使阀芯两端产生压差推动阀芯移动。该技术下电液伺服阀的响应速度得到提升，且压电元件寿命较长，自适应能力理想，可改善设备经济性，但面临滞环大、易漂移的问题，缺乏解决的实际方法。
2.3自动化作业能力的提升
理论上看，电液伺服阀已经能够进行自动化作业，但这种自动化并非毫无问题，包括使用时间较长时的精度下降、磁性材料的共振问题等。尝试在现有基础上进一步改善电液伺服阀的智能化水平，是其发展的核心趋势。美国学者尝试通过改善自耦和能力的方式，提升电液伺服阀的自动化作业能力，该理念的核心思路是，将电液伺服阀的和主要设别工作过程中产生的能量累积起来，存储于伺服阀周边位置，每次阀门启停过后，都可能与标准参数产生少许误差，此时将累积的能量投入到电液伺服阀的执行单元处，借助智能技术对其进行参数调整，使电液伺服阀作业误差得到控制。也有学者提出了应用物理技术改善电液伺服阀工作能力的理论，该理论的核心在于，改善设备的工作环境，降低来自周围的干扰。电液伺服阀工作对通信技术的依赖性较高，如果干扰强度大，设备接受的信号可能出现质量下降的问题，影响工作精度、反应灵敏性。物理技术强调利用抗干扰材料对设备进行保护，应对来自周边的干扰问题，以保证自动化作业的精度和效率，但面临造价较高的实际问题。
总结
综上，电液伺服阀在各领域的价值得到重视，其研究和发展也具有典型的现代化特点。研究现状上看，电液伺服阀的基础性能、技术以及性价比是分析重点，发展趋势上看，基础性能的进一步优化、经济性的提升为电液伺服阀发展的热点趋势，自动化作业能力则于近年来得到更多关注，以求优化设备的综合能力。
参考文献
[1]李长明,訚耀保,汪明月,等.高温环境对射流管伺服阀偶件配合及特性的影响[J].机械工程学报,2018,54(20):251-261.
[2]田灵飞,钱林方,陈龙淼,等.基于未知输入观测器的车载炮电液位置伺服系统故障检测[J].兵工学报,2018,39(11):2100-2108.