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电液执行器的比较分析贾正伟石博强余洋李猛马肖丽（北京科技大学机械工程学院，北京100083）摘要：电液执行器是一种智能型机、电、液一体化动力装置，文章对伺服阀控制式和电动机控制式两种电液执行器在结构、液压系统原理、控制方式、性能、应用等方面进行了详细的比较分析。关键词：电液执行器；伺服阀；开式系统；闭式系统中图分类号：TH-9，TH137.5文献标识码：B文章编号：1008-0813（2011）11-0009-04ComparisonandAnalysisoftheElectro-hydraulicActuatorJIAZheng-weiSHIBo-qiangYUYangLIMengMAXiao-li（SchoolofMechanicalEngineering,UniversityofScience＆TechnologyBeijing,Beijing100083,China）Abstract:Electro-hydraulicactuatorisanintelligentpowerplantwhichiscombinedwiththemechanics,electronics,andhydraulics.Thisariticlemadedetailedanalysisandcomparisionbetweenservovalve-congtrolledandmotor-controlledelectro-hydraulicactuatorinthestructure,hydraulicsyetemprinciple,controlmode,performance,applications,etc.KeyWords:electro-hydraulicactuator；servovalve；opensystem；closedsystem引言执行器作为一种动力装置，综合了气动、液压、控制、机电、计算机、通信等技术，可以快速、稳定地对被泵压力油输出方向和流量，对被控对象进行精确调控，如韩国RPM、美国REXA等电液执行器。0电液执行器与气动及电动执行器的比较气动执行器的执行机构和调节机构是统一的整体，其执行机构有薄膜式、活塞式、拨叉式和齿轮齿条式。采用气体做动力介质，最大的优点是安全性高，对使用环境要求低，可应用于易燃易爆的工作场合。但由于气体的可压缩性，刚度相对较低的气动执行器响应较慢，分辨率欠佳，控制精度低，抗偏差能力较差，应用在动态力或摩擦较大情况下时，极易引起设备的不良振动。且其能-重比差，功率密度低，较大驱动力的气动执行器极其复杂、笨重而昂贵。虽然在高精度控制方面不足，但由于气动执行器安全，易于操作、维护，初始投资省，有较高性价比，在化工、航天等领域应用广泛。电动执行器又称电动执行机构，使用单相或三相1控对象的位置进行精确控制，不仅应用于各种阀门的驱动、控制中，而且现已广泛应用在电力、水利、冶金、造纸、航天、管线、石化、工业装备、食品加工等领域众多需要动力驱动的部位[1,2]。按所用驱动能源形式划分，执行器可分为气动执行器、电动执行器和电液执行器。电液执行器将控制模块和液压动力模块集成一体，分为直行程、角行程两种。控制模块发出指令到智能可控电动机或伺服阀，控制液压动力模块以线性位移（或角位移）输出力（或力矩），驱动被控对象，并通过位移反馈完成调节过程，实现各种功能控制。目前市场上使用最多的电液执行器一般可分为两种：一种是伺服阀控制式电液执行器，即传统的电液伺服执行器，通常采用开式循环液压系统，通过控制伺服阀调节液压油流动方向及流量大小，实现对被控对象的调节，如德国的Reineke电液执行器；另一种是电动机控制式电液执行器，采用闭式循环液压系统，通过调节步进电动机或伺服电动机的转向和转速来控制双向电动机驱动齿轮或蜗轮蜗杆输出直线或旋转运动。电动执行器可输出相对恒定的驱动力，高度稳定，抗偏差能力强，控制精度要比气动执行器高，不用借助其他辅助系统可自动保位，但其结构复杂，易发生故障，维护费用高，调节过于频繁会引起电动机发热，减速齿轮易磨损。此外，电动执行器运行缓慢，难于实现大驱动力，且存在过载保护实现困难、不良位置等问题[3]。电动执行器最适合开/关操作，主要应用于动力厂或核动力厂。收稿日期：2011-04-27作者简介：贾正伟（1985-），男，硕士研究生，现就读于北京科技大学机械工程学院车辆工程专业，研究方向为液压系统的设计与研究。9表1气动、电动、电液执行器的比较1-油箱2-电动机3-双联液压泵4-单向阀5-液控换向阀6-溢流阀7-测压点8-高压过滤器9-压力继电器10-伺服阀11-双向液压锁12-双单向节流阀13-溢流阀14-液压缸15-限位开关图1双泵供油电液执行器液压原理1-油箱2-电动机3-液压泵4-吸油过滤器5-卸