想要在你的应用中得到最平滑的，最有效的液压运动控制系统吗？如果你对阀的选择经验很丰富，那么这，就会显得与众不同了。
高性能控制阀是液压运动控制系统中工作负荷最大的元件。选择合适的阀使得在机器设备优异的工作性能，低的维护和导致生产大量的次品，需要大量的关注之间大不相同。
本文想讨论的是一个基本指导，即关于如何选择和应用这些阀，使得你的液压运动控制系统免维护。该指导主要讨论那些市面上具有伺服品质的四通阀，其利用运动控制器提供的±10V的指令信号，实现对液压油缸的运动控制。
油缸运动典型的采用四通阀。主要有两种类型-关于其术语，在工业上还没有形成完全的统一意见，但是下面的分类似乎基本可以涵盖：
• 伺服品质的比例方向阀是最通用的类型，采用力马达，强电磁铁，或者音圈来推动阀芯运动。这类阀通常无需调节。
• 电流驱动的伺服阀，这种“最初的”伺服阀，包含射流管型或者喷嘴挡板型，由电流驱动，典型的电流范围从±10 mA 到±200 mA。这些阀需要周期性的重新调整零位或者中位。
在工业上，现在越来越多的使用伺服品质的比例阀。其通常比传统伺服阀性能更高，更紧凑。
线性阀
运动控制器采用的算法通常假定系统是一种线性响应，意味着给阀2V的指令信号，其得到的速度将是1V信号时的两倍。为了实现良好控制，阀的流量与指令信号也应该是线性的(图1)。
图1：零遮盖阀芯-流量与指令信号的线性关系
非线性阀
诸如“kink”，“knee”和“progressive”的术语指的是非线性阀。非线性阀肯定可以用，但是其需要在运动控制器进行更多的设置，也就是需要用线性化算法补偿器非线性过程。传统的，非线性阀（图2和图3所示）非常适合于提供高的速度控制以及低速时的精密调节。需要注意的是，如果非线性阀在零位时性能并不好，其优势就荡然无存了。
图2：非线性阀芯-双增益
图3：非线性阀芯-抛物线（Curvilinear）型，指令信号增加，流量变化加快
零遮盖，正遮盖和负遮盖阀芯
零遮盖的阀芯意味着一旦有电压输入，液压油就会有输出流动。对需要快速改变油液方向的动态系统，这是极其重要的。正遮盖阀芯（图4）意味着当阀芯移动一定距离之后，油液才会开始流动，也就是说流量的输出需要等待一段时间。正遮盖阀芯在反向运动时没有延时是不可能的。
图4：正遮盖阀芯-有死区，指令大于2V时，才有流量输出
在某些情况，特别是压力控制，负遮盖就非常适合。负遮盖阀芯的特点就是，在中位，会有极少的压力油P与A和B相通，且与T相连。这种设计使得系统从关到开的系统响应过渡很平滑。
OBE集成放大器
带集成放大器OBE的阀不需要独立的放大电路板。典型的，对于一个好阀，你不需要调节集成放大器。对于运动控制，阀芯位置反馈是必须的-集成放大器利用反馈，提供指令信号所需的精确流量。
不同性能的阀
阀的制造商提供不同性能的阀。举个例子，BOSCH的4WREE比4WRPEH便宜且响应更慢。如样本上所示，便宜些的阀其电磁铁更小，频宽更低，响应更慢，线性略差，所有这些都使得控制变得困难。
而且，便宜些的阀在节流边用更高的压差作为流量的限定，也就是指P口与A、B口的压差，A、B口与T口的压差。这是因为阀体里面的伯努利力比电磁铁力更大，阀趋向于关闭，破坏了控制环。这与很多人的直觉相反。除非你能够意识到这一点，困惑自然就没有了。
头疼的权衡
如果选择了一种低性能正遮盖阀芯（阀响应时有死区），且是非线性阀芯的阀，其伯努利力就会导致很多问题。
然而，如果客服了这些问题就可以节省成本，特别是对于OEM用户来说。诸如这样的应用-当你需要经过一次艰苦繁杂的设置以及精密的调节过程，之后就可以应用于批量，这种情况就值得去做-优化设定一个并没那么好的阀。相反，如果量不大，或者只是一次性的应用，则就应该考虑用一个更高品质的阀。
控制阀的技术发展水平
想要对不同制造商的阀进行精确的对比是比较难的，因为阀本身的说明就有很多不同。然而，对于大多数需要快速的动态响应和精密的运动控制（0.001 inch或更少）应用来说，一个在-3dB频率响应（5%幅值）具有100Hz或更高，阶跃响应10ms或更少的阀是很不错的。
一些最新出品的阀性能有了很大提高，如某款NG6产品，流量40~60lpm，上述同样的条件频宽达到400Hz，阶跃响应5ms。
Delta测试了不同制造商的不同的阀，因此积累了相当多的技术数据和曲线，可以很方便的给客户提供专业的建议。
Atos SpA—两种阀DLHZO-TEB和DLKZOR-TEB。单级阀，尺寸有NG6和NG10。订货号Part number中的字母L代表阀套，其可以提供更精密的控制和更快速的响应。 DPZO-LEB是两级阀，尺寸从NG10到NG35。EB表明其是基本的积分数字驱动器。 ATOS有一种渐进式阀芯（progressive-spool）的阀，在零位附近表现也非常好。 BoschRexroth—4WRREH阀只有NG6规格。其响应快速，阶跃响应约5ms。4WRPEH具有NG6和NG10两种规格。NG6响应不如4WRREH，但也是相当的好。 4WRVE规格从NG10到NG35。其比4WRLE具有更高的性能。4WRLE规格也从NG10到NG35。 Eaton— 可提供NG6和NG10的高频响控制阀：KBS-03和KBS-05。 Moog— D661具有很高的响应，D681至D685系列可提供更大的流量。可提供符合ISO4401规格05至10。D633/634和D636/637也有很好的测试效果。 Moog的79系列阀具有极高的响应，即使在大流量的场合。 Parker Hannifin—DFPlus音圈阀具有很高的响应。D1FP和D3FP分别对应NG6和NG10。D1FH性能不如D1FP，但性能同样很好。 ALA 工业 (Yuken Kogyo)—Yuken的LSVG-01-EH和LSVG-03-EH带集成放大器，响应快，输出线性，但是D03和D05系列阀的最大输出流量只有60L/min。YUKEN也提供同样高频的阀D05阀SE1024，流量可达130L/min。YUKEN甚至提供更快速响应的不带集成放大器的阀，其允许更高的电压输入。
结论
设计一个满足你的应用需求的液压运动控制系统需要多方面的考虑。选择一个合适的阀是必须的，也期望通过上述的罗列对你经验的提升有更好的帮助。
其它的一些重要的因素包括选择合适的位置、压力或者力传感器；阀尽可能的靠近油缸即控制器只控制油缸（无油液或者软管的膨胀或压缩）；选择合适的运动控制器等等。