伺服阀抖动问题探讨

伺服阀抖动大部分发生在零位附近。伺服阀零位抖动主要有以下原因:

第一，喷嘴特性不好，如果喷嘴光洁度不好导致射流散射，在零位附近时，两个控制腔压力近似相等，如果液流有轻微散射，则会很容易破坏两腔压力平衡，导致阀芯抖动。由于工作在其他流量点，两腔压力相差相对较大（伺服阀工作在平衡位置时，两腔压力并不是完全相等的，尤其是对于力反馈式伺服阀，由于液动力以及反馈杆的变形，需要压差来平衡），轻微散射并不会破坏控制腔压力平衡，不过仍然会造成流量曲线不光滑。

第二个原因是：阀芯阀套加工质量不好，零位附近阀芯驱动力很小，如果阀芯阀套加工质量不好，粗糙度或者圆柱度达不到要求，则零位附近由于摩擦力的影响，阀芯会抖动，曲线呈台阶状。

第三个原因：对于机械反馈伺服阀，由于反馈杆球头磨损，球头与阀芯配合的孔有间隙，对导致非线性。如果局部磨损，反应在曲线上就是凸跳。如果球头整体磨损，则会导致高频震荡。

第四个原因：则是伺服阀开环增益过大，零位附近增益最大，如果不满足劳斯稳定判据，则在零位附近伺服阀会抖动。开环增益过大造成的伺服阀抖动很容易判别，因为曲线是规则的抖动。

第五个原因：则是油液的脉动造成的，零位附近阀芯驱动力小，轻微的油液脉动就会造成阀芯控制腔压力失衡，引起阀芯抖动。油液脉动造成的阀芯抖动是不规则的，和喷嘴特性不好类似。

如果阀芯在整个流量曲线工作点都抖动，则基本可以确定是开环增益过高，稳定失效。这种情况在维修阀中很常见，一般是弹簧管发生疲劳破坏，刚度降低。可以通过退磁使伺服阀重新满足稳定性条件，不过有可能额定流量不够。或者可以降低反馈杆刚度，也可以增大弹簧管刚度。

稳定失效具体计算，可参考公众号文章《伺服阀高频震荡故障机理分析》。