闲聊：为什么伺服阀和比例阀使用不同的压降（转自 液压传动与控制）

伺服阀和比例阀越来越多的被用在精密控制的场合如船舶、航空、工业和移动设备等。原因很简单，他们具有良好的可控性。但是，它也有缺点，因为其包含很多性能方面的说明和描述，必须研究才能知道如何正确使用。

两个经常弄错的误区

伺服阀和比例阀的额定流量都是基于某一额定压降来讨论的。伺服阀的额定基准压降1000psi（7Mpa），而比例阀的额定基准压降145psi（1Mpa）。

比例阀压降曲线示例。在选择比例阀的时候，我们通常根据曲线1来选择其流量能达到的能力范围。

伺服阀压降曲线示例。一般选择伺服阀额定流量的时候，是查看压差为70bar情况。

长期以来，人们在认识上可能会有两个误区。一是大家一直以为比例阀额定流量压降值更低，因此其比伺服阀更高效。第二个误区是，额定流量是阀能够工作的最大流量，不管负载如何变化，其值都是不变的。当然，这些认识和理解都是不对的，也是我们在实际应用中应当避免的误区。

伺服阀的历史

伺服阀的额定流量基准压降是怎么来的？

伺服阀最早是应用于航空军事工业。大多数的航空液压系统使用压力补偿泵，其压力调至3000psi，而大多数的执行器均为双出杆液压缸，也即活塞腔具有相同的面积。根据计算得知，从泵传递至负载的最大的功率效率发生在伺服阀压降为系统压力1/3处，而剩下的2/3可用于负载。这种简单的关系使得计算和思考非常容易。因此对于3000psi的系统，可以简单设计为2000psi用于负载，1000psi用于阀的压降，这样在新项目的设计中，使用阀的时候无需再去做更多的计算。

这就是为什么在现有关于伺服阀的样本中，额定流量都是基于压降1000psi的来由。

但这带来了3个问题。

一是在现在的工业或工程机械的应用中，并不是所有系统的额定供油压力都是3000psi，其也许从300psi至5000psi，或者更多。

二是即使在航空工业的应用中，经过阀的实际压降并不永远是1000psi，尽管这是设计标准。其压降有可能在0至供油压力之间波动，因此流量也不永远是额定流量。

三是在非航空工业，并不一定用双出杆液压缸，而是单出杆液压缸，因此经过阀的P口和T口的流量是不一样的。这些事实使得对阀的选型变得更为复杂，需要进行更多的计算，才能更好的匹配阀和油缸。在某种情况下，此时的额定流量就变得毫无意义。

比例阀的历史

很遗憾，暂时还无法确切知道比例阀额定流量基准压降是怎么来的。

暂定一些假设吧（只是假设）。

所有的阀受制于作用在阀芯上的液动力或者叫伯努利力的影响。电磁铁通电后得到的电磁力只比液动力大一点。这也意味着，实际的阀芯位置总是比得电后期望的阀芯位置小一些。

举个例子。假设直动式比例阀电磁铁额定电流3A。如果控制器输出1.5A的电流至线圈，理论上讲，阀芯将移动50%。但是如果液压油源开始工作，液动力的作用会驱使阀芯向关闭移动，因此导致的结果阀芯实际位置会比50%小。

液动力受压力和流量的影响。因此选择低的基准压降比如说10bar，可以减小液动力对阀芯的影响，从而确保阀芯的位置定位误差为最小。

这会引来另外一个问题：伺服阀难道不受液动力影响吗？答案是“是”，也是“不是”。说“是”，是因为液动力始终存在且连续的；说“不是”，是因为大多数情况下，伺服阀用先导（先导油或者先导级）来控制阀芯的运动。一般比例阀可以提供90~140牛顿的力来保持阀芯位置，而带先导级的阀可提供的定位力达几百牛至上千牛。

对于内部先导的伺服阀，当供油压力上升的时候，先导压力也同时上升，从而弥补液动力的变化影响。因此，通常情况下，带先导控制的阀比直动式能更好的保持阀芯稳定。对于大流量的比例阀，其也采用先导控制，道理同此。

由此可见，目前大家说见到的一些技术规范和描述与当时的历史发展息息相关。