1密封密封是任何个液压系统的永恒的主，对于中高压液压伺服系统尤其如此。密封不好不但影响伺服系统的控制精度，还会使系统失控如跑缸失速锁紧失效等。伺服缸的密封主要为活塞杆与端盖及活塞与缸体间的密封，且均为动密封。对伺服缸的动密封般要求应具有低摩擦阻力低泄漏和长寿命的特点。

　　1.1活塞杆与端盖的密封此类密封会引起外泄漏问，设计时尤其应注意。为满足泄漏长寿的要求，传统的做法是选择摩擦系数小且耐磨的材料做密封件，如聚氟乙烯等，但这种材料承受高压的能力不强。为提高强度，势必增加其密封厚度；同时为了增加其密封性，须加大对密封件的预压紧力，这又增加了伺服缸的摩擦阻力。而摩擦力的增加对控制系统的直接后果是增加死区滞环等非线性因素，使控制系统的动静态性能变差。现推荐种方便与静压轴承式密封相比高效与组合密封相比的密封方法，1.

　　这是种分别采用金属材料和非金属材料做成用专门材料构成其兼有导向套的作用，这个套筒与活塞杆之间形成个环形间隙，由于间隙很小，其间的油流可视为层流。第级为般的杆密封非金属材料。由于经过第级密封后，油的压力己很低，可认为第级密封属于低压密封因其为单向密封，建议采用耐压性好寿命长的，形圈或形圈在第级密封中，若经过精心设计，能使整个温度范围如20，80，内杆与套筒的间隙8保持基本恒定，则通过该间隙的泄漏量为密封长度偏心距么压力差因腔内高压时，杆运动方向与泄漏方向相反，由流体力学分析知，实际么9比上式有所减小。

　　小值。设计计算泄漏4，时取*大值偏安全。

　　若4，允许，从理论上说，该密封完全能满足性能要求。但是，么9是个变值，其与油温的变化从粘度中反映有关，又与间隙8的变化主要原因是套筒端盖活塞杆间的热膨胀系数相互作用有关。假设我们在设计中做这样的考虑，使嵌入套筒的端盖材料的热膨胀系数极小，而活塞杆材料的热膨胀系数与套筒材料的热膨胀系数相比也可以略去，则只要适当选取套筒材料的热膨胀系数此时仅它起作用，使得膨胀引起的8变化能够补偿由于油温变化引起的泄漏，的变化量，那么，该泄漏量就是个直值。也就是说，此时只要控制好密封长度乙般应比普通导向套要长和常温下的配合间隙了优质金属材料，摩擦阻力极小启动压力可做到小于0.04MPa，使用寿命大大增加使用结果也证明了这点。缺点是制造成本稍有增加。

　　1.2活塞的密封与活塞杆相比，活塞密封造成的问的象是内泄漏。尽管不直接影响系统的外观形态，但样会影响控制系统的动静态指标，所以对其密封也须引起足够的重视。由于活塞厚度和装配难度的限制，活塞与缸体间的密封不宜采用金属套筒式密封。

　　目前用得较成功的种非金属材料的组合密封方案是双导向环斯来圈加复合密封圈，形橡胶圈加有自动补偿作用的非金属材料环，2.

　　形密封件主密封件；20形密封圈弹性体副密封件；3斯来圈此类密封的具体组合建议采用美国霞板公司的密封组件。这种组件的特点是具有密封性好允许活塞与缸体间有较大的配合间隙更换方便对油的清洁度要求低摩擦阻力小沟槽加工简单等优点。

　　2伺服阀的选取对于伺服阀的选取，有许多因素可考虑，但有两点是设计者必须认真对待的。

　　2.1阀的类型在满足系统*重要指标如阀的频宽流量特性等的前提下，尽量考虑选用对油的污染敏感度低的伺服阀而不是比例阀。实践证明，80以上伺服阀的故障与70以上的伺服系统的故障来自于油如喷嘴挡板阀的喷嘴与挡板间的间隙，通常其间隙量小于0.1就阀本身而言，般情况下，其对油的污染的不敏感性为大流量阀优于小流量阀结构形式和放大级数相同前提下，动圈式力马达推力或力矩大优于动铁式力矩马达，滑阀式取消固定节流孔后流道变大和射流管式喷嘴及其与接受孔间的距离大优于喷嘴挡板式9比例阀其滑阀行于比例方向阀。如喷嘴挡板式伺服阀，对油的精度要求为优于31638标准的6级1804406标准的14级，而动圈式力马达式伺服阀或比例方向阀，对油的精度要求为NAS1638标准的7级6，4406标准的1512级即可。而比例压力阀或比例拆装阀对油的精度要求还可再低个等级，如31638标准的8级130标准的1613级，已接近普通拖动系统对油的使用要求。

　　有种考虑是设计中尽量选用比例阀，其依据是既可使系统对油的精度要求降低，又可降低成本。

　　笔者认为这种想法是不足取的。因为比例阀不仅频响低般低于10赫芝，新设计概念的比例阀另当别论，因其已超出了传统比较阀的范畴，且价格不菲，更要紧的是，由于结构原理和加工精度等原因，它的非线形区死区范围大。所以选用比例阀作闭环控制的直接后果是1使整个系统的频响大大降低。由控制理论分析知，即使执行机构即缸的频响再高，整个系统的频宽也不会大于10赫芝。

　　2有可能使控制系统不稳定由控制理论非线形分析可知，造成伺服液压缸无法正常工作。所以，在选用比例阀时应慎重。

　　般认为，在满足频响由分析知，当阀的频响大于3倍缸的频响时，系统动特性就由缸的频响决定的前提下，对于中小流量小于升分情况，建议选用单级动圈式马达驱动滑阀式伺服阀如鳢，8633634等，其频响很易做到80100赫芝。

　　对于大流量升分以上，建议选用动圈式力马达为先导级的滑阀式多级伺服阀如上海液压件厂的，系列北京机械工业自动化所的8系列等，其频响可达5080赫芝。这种仅供参考的选取，可以兼顾伺服缸对动态性能的要求和对油的污染度的要求。

　　2.2阀的流量般选取的顺序是，先由执行机构*大负载外下应达到的速度确定负载流量02，再由21确定系统的空载流量2心即定出25后，再由样本选取规定阀压降今般为7MPa下的空载流量0，即但是，考虑到输入信号的多变性常会大于预计输入信号的*大值，此时会引起流量饱和，劣化系统议实际选用的伺服阀的空载流量，实应大于或等于2济的兔空载流试搡的规格过大的不足是响应慢因惯量大，且阀的大行程得不到经常有效的工作和磨合，系统的灵敏度也差。

　　改善这种状况有效的做法是。选用两个较小规格的伺服陶，其流帚之和等于所需的个大规格阀提下明显改善伺服缸的动特性。

　　3建模和辨识非对称单出杆缸具有占用空间小结构简单成本低外泄小仅为对称缸的半等优点，是伺服液压缸的执行机构的**形式。对称阀控不对称缸样的阶数学模型形式性能指标低于制造商给出的指标的情况。由于伺服1压力系数；儿等效活寒面积；6等效容积；油的体弹模数；等效干扰力；77质量；粘性阻尼系数弹簧系数哪平均活塞面积需要注意的是，不对称缸与对称缸的动态模型始终存在的原因是，为保持零位力平衡，阀通向有杆腔处须个预开口心，作用的接后果是增加了系统的静差。

　　般制造商可根据实际伺服缸的使用工况如有否弹簧负载可否略去速度阻尼等和类型如位置速还是力控制进行简化，进而给出必要的响应曲线或频率特性和动静态指标。如对于无弹负载忽略速度阻尼的位置控制系统且假定阀的频宽远大于3倍以上缸的频宽，则系统以阀的电流为输入的传递函数可简化为叫阶固有频率，=2讥据此画出开环或闭环的响应线提供给用户，似乎工作己经很完善了。

　　但笔者认为这种仅以理论模型得出的响应曲线缸元件而不是零件多加工和装配的不致性简化时多次忽略非线性因素和高阶因次等原因，使缸法是，对每个伺月艮缸哪怕是同型号同规格，均以试验须取多种幅值输入信号，尤其不要遗漏小信号的方法作出响应曲线，进而根据用户需要用辨识的方法得出所设数7模咽如阶阶还是阶的参数。若辨识中所得数学模型的相对误差过大如用*小乘法，其值应不大于2.0 102，则需重新假设模型类型，再次辨识，直至结果正7用随着试验手段的不断丰富，今已有不少成熟个系统连续施加个己知的激励，测出其响应，便可得到传递函数。也可用频率法做试验曲线，再用*小乘法拟合的方法得出传递函数。*简便有效样得出的响应曲线和数学模型才是真正可信的。

　　用试验和辨识方法确定模型的另个直接好处以通过试似1对伺服液味缸进厅故障诊1破，找出缺陷，进而改进设计和制造。如在对即将出厂对应缸的输出行程为135毫米的小信号时低频即低频小于1赫芝时，几乎无输出振幅。当信号在对应缸的输出行程610毫米范时。缸有低频爬行和滞涩现象，再增大输入信号时，波形渐趋正常。这与死区摩擦滞环等非线性因素*易影响塞密3波形封圈损伤后卡紧缸体的缘故去掉故障后，切正常。所以，这是种很有实际意义的做法。好在由于理论的+断完善。手段的不断改进，设各价格的不断下降，使试验辨识从阳春白雪走向了下里巴人。我们应当充分利用这现代科技手段。

　　结语伺服液压缸的设计和制造涉及到的因素很多，往往需要反复比较综合考虑试验验证辨识建模等。以上涉及的仅是笔者在某些方面的体会，供参考指正。

　　注1注2另有文章详述。

　　l雷天觉。新编液压工托，册。北现工大学出版社。

　　2王显正拄制刊沦基国际业出版社他3刘长年液1.伺服系统优化设汁理仑。冶金业出版4贾。0.丁戴们9自适1；找制以充的系统辨识。科学出作者花克勤，副教。1学硕海应技术学院。