1．DEH系統(tǒng)中伺服閻的主要故障現(xiàn)象及原因

300 MW以上機組廣泛采用數(shù)字電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)(DEH)，提高了汽輪機運行的可靠性和經(jīng)濟性。電液伺服閥是DEH系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其工作可靠性將直接影響到機組的安全穩(wěn)定運行。通過對DEH系統(tǒng)的研究以及多年檢測電液伺服閥的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)DEH系統(tǒng)中的許多故障如氣門擺動、拒開、拒關(guān)等均與電液伺服閥的工作狀況有關(guān)。例如某電廠300MW機組一段時間里常發(fā)生氣門擺動，引起機組負荷擺動，經(jīng)檢查是由于伺服閥高頻振蕩引起；再如某電廠300 MW機組起動過程中，由于伺服閥的卡澀，使汽輪機轉(zhuǎn)速從l500r/min突然沖至3000r/min，非常危險。從統(tǒng)計分析看，引起伺服閥故障的原因較多，除與油質(zhì)及其使用環(huán)境有關(guān)外，還與伺服閥自身結(jié)構(gòu)形式、性能參數(shù)的穩(wěn)定性有關(guān)。

DEH系統(tǒng)中電液伺服閥的常見故障見表4-2。

2．采取的技術(shù)措施

(1)加強油質(zhì)管理。DEH系統(tǒng)普遍采用磷酸酯抗燃油，由于這類油是一種人工合成的物質(zhì)，在使用過程中極易劣化，主要表現(xiàn)為污染顆粒度的增加和酸值升高。DEH系統(tǒng)用抗燃油一般要求達到MOOG2級，酸值應(yīng)小于0.2mg KOH/g?？谷加臀廴绢w粒度增加，極易造成伺服閥卡澀；同時使閥心磨損，泄漏增加。通過對抗燃油的油質(zhì)分析和處理，發(fā)現(xiàn)抗燃油酸值升高，對伺服閥部件產(chǎn)生腐蝕作用，特別是對伺服閥閥心及閥套銳邊的腐蝕，是使伺服閥泄漏增加的主要原因。因此，必須定期化驗油質(zhì)，同時加強油液進貨渠道管理，補油時要使用的濾油設(shè)備，在系統(tǒng)中安裝在線運行的再生裝置。

(2)加強對伺服閥的管理。伺服閥的規(guī)格型號較多，要根據(jù)機組DEH系統(tǒng)要求，

選用合適的伺服閥，盡量選用原機組中同規(guī)格型號的伺服閥。伺服閥在工作一定時間后，要定期利用試驗設(shè)備進行檢測，普通的沖洗臺盡管也可以沖洗堵塞的伺服閥，但不能對伺服閥的性能進行定量分析，不能判斷伺服閥的性能指標是否能滿足運行要求，也不能解決伺服閥的其他故障。通過試驗設(shè)備對伺服閥性能參數(shù)的調(diào)整及清洗，使伺服閥始終處于*工作狀態(tài)，防止伺服閥突發(fā)事故，還可以延長伺服閥的使用壽命。

(3)改善伺服閥的工作環(huán)境。有些電廠伺服閥工作處的環(huán)境溫度高達60℃以上，

伺服閥長期在高溫下工作，對力矩馬達的工作特性有較大影響，直接影響伺服閥的特性。

(4)嚴禁使用與抗燃油不相符的材質(zhì)。有些電廠伺服閥使用丁腈橡膠密封件，不但引起伺服閥泄漏，同時使抗燃液變質(zhì)。如某電廠DEH系統(tǒng)中蓄能器使用丁腈橡膠囊，同樣造成抗燃油變質(zhì)。

3．總結(jié)

電液伺服閥作為DEH系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其性能的優(yōu)劣及穩(wěn)定性直接影響機組安全

運行。加強對伺服閥的管理，對新購伺服閥進行檢測與參數(shù)調(diào)整，對運行中的伺服閥定期檢測并采用再生裝置防止抗燃油老化變質(zhì)，都對DEH系統(tǒng)乃至整個機組的安全運行非常重要。

簡介
液控伺服閥是在伺服系統(tǒng)中將電信號輸入轉(zhuǎn)換為功率較大的壓力或流量壓力信號輸出的執(zhí)行元件。它是一種電液轉(zhuǎn)換和功率放大元件。伺服閥的靈敏度高，快速性好，能將很小的電信號（例如10毫安）轉(zhuǎn)換成很大的液壓功率（如幾十匹馬力以上），可以驅(qū)動多種類型的負載。過去人們曾把噴嘴檔板閥、射流管或滑閥伺服馬達等液壓放大裝置都列入伺服閥范圍內(nèi)。20世紀70年代以來，伺服閥一般僅指電液伺服閥。

原理
典型的伺服閥由永磁力矩馬達、噴嘴、檔板、閥芯、閥套和控制腔組成(見圖)。當輸入線圈通入電流時，檔板向右移動，使右邊噴嘴的節(jié)流作用加強，流量減少，右側(cè)背壓上升；同時使左邊噴嘴節(jié)流作用減小，流量增加，左側(cè)背壓下降。閥芯兩端的作用力失去平衡, 閥芯遂向左移動。高壓油從S流向C2，送到負載。負載回油通過 C1流過回油口，進入油箱。閥芯的位移量與力矩馬達的輸入電流成正比，作用在閥芯上的液壓力與彈簧力相平衡，因此在平衡狀態(tài)下力矩馬達的差動電流與閥芯的位移成正比。如果輸入的電流反向，則流量也反向。表中是伺服閥的分類。
伺服閥主要用在電氣液壓伺服系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件（見液壓伺服系統(tǒng)）。在伺服系統(tǒng)中，液壓執(zhí)行機構(gòu)同電氣及氣動執(zhí)行機構(gòu)相比，具有快速性好、單位重量輸出功率大、傳動平穩(wěn)、抗干擾能力強等特點。另一方面，在伺服系統(tǒng)中傳遞信號和校正特性時多用電氣元件。因此，現(xiàn)代高性能的伺服系統(tǒng)也都采用電液方式，伺服閥就是這種系統(tǒng)的必需元件。
伺服閥結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，造價高，對油的質(zhì)量和清潔度要求高。新型的伺服閥正試圖克服這些缺點，例如利用電致伸縮元件的伺服閥，使結(jié)構(gòu)大為簡化。另一個方向是研制特殊的工作油（如電氣粘性油）。這種工作油能在電磁的作用下改變粘性系數(shù)。利用這一性質(zhì)就可通過電信號直接控制油流。

應(yīng)用領(lǐng)域
電液伺服閥廣泛地應(yīng)用于電液位置,速度,加速度,力伺服系統(tǒng),以及伺服振動發(fā)生器中.它具有體積小,結(jié)構(gòu)緊湊,功率放大系數(shù)高,控制精度高,直線性好,死區(qū)小,靈敏度高,動態(tài)性能好以及響應(yīng)速度快等優(yōu)點.
參考書目 劉長年著：《液壓伺服系統(tǒng)的分析與設(shè)計》，科學出版社，北京，1985。

類型
防滯伺服活門
該伺服閥屬于兩級閥，*級為噴嘴檔板式，由控制信號控制其出口壓力，第二級為滑閥式，執(zhí)行控制級至剎車缸的壓力。當無信號作用時， 由於壓力噴嘴出口油壓力的作用，使伺服閥擋板靠在回油噴嘴上，此時壓力口的油壓作用在滑閥閥芯上，使剎車口同計量油口直接連通，剎車口壓力同飛行員控制的計量油壓相等，當機輪角速度檢測到滑行速度同基準滑行速度有偏差時，力矩馬達接收到偏差電信號，此時力矩馬達驅(qū)動檔板向壓力噴嘴偏轉(zhuǎn)，使作用在閥芯上端油壓下降，在閥芯下端油壓作用下，閥芯上移，關(guān)小計量壓力油口，這將導(dǎo)致控制口壓力降低，控制口壓力降低到某一值時，就有對應(yīng)的制動壓力。

空難
1991年3月3日，聯(lián)合航空585號班機為波音737-291型客機，從丹佛機場前往科羅拉多泉機場途中，飛機垂直尾翼的方向舵突然不受控制轉(zhuǎn)向右面，繼而翻滾，之后直墜地面，機上20名乘客和5名機組人員全部遇難。
1994年9月7日，全美航空427號班機為波音737-300型客機，從芝加哥奧黑爾機場前往匹茲堡機場途中，突然不受控制轉(zhuǎn)向，繼而翻滾，之后直墜地面，機上127名乘客和5名機組人員全部遇難。它的墜機方式與聯(lián)合航空585號班機與東風航空517號很相似。其后發(fā)現(xiàn)原來波音737客機的方向舵液壓器在溫差很大時（30,000呎的-50度到地面的30度，同時加入高溫液壓液體時）會卡住，并且會導(dǎo)致飛行員給方向盤控制后由反向偏轉(zhuǎn)的嚴重后果。這種故障不會有磨損過的痕跡，也是NTSB（National Transportation Safety Board）有史以來調(diào)查時間zui長的一系列空難事故之一。這是波音737自運行以來發(fā)現(xiàn)的zui大的致命設(shè)計錯誤（國家地理《空中浩劫》中S04E04中詳述）。
1996年6月9日，東風航空517號班機于準備降落在里奇蒙機場時，飛機突然發(fā)生故障，所幸只有一名空中服務(wù)員受輕傷。飛機亦成功降落。

發(fā)展過程

電液伺服閥技術(shù)誕生是液壓控制技術(shù)和液壓控制系統(tǒng)的發(fā)展的結(jié)果。
液壓控制技術(shù)的歷史zui早可追溯到公元前240年，當時一位古埃及人發(fā)明了人類歷**個液壓伺服系統(tǒng)——水鐘。然而在隨后漫長的歷史階段，液壓控制技術(shù)一直裹足不前，直到18世紀末19世紀初，才有一些重大進展。在二戰(zhàn)前夕，隨著工業(yè)發(fā)展的需要，液壓控制技術(shù)出現(xiàn)了突飛猛進地發(fā)展，許多早期的控制閥原理及均是這一時代的產(chǎn)物。如：Askania調(diào)節(jié)器公司及Askania-Werke發(fā)明及申請了射流管閥原理的。同樣Foxboro發(fā)明了噴嘴擋板閥原理的。而德國Siemens公司發(fā)明了一種具有永磁馬達及接收機械及電信號兩種輸入的雙輸入閥，并開創(chuàng)性地使用在航空領(lǐng)域。
在二戰(zhàn)末期，伺服閥是用螺線管直接驅(qū)動閥芯運動的單級開環(huán)控制閥。然隨著控制理論的成熟及軍事應(yīng)用的需要，伺服閥的研制和發(fā)展取得了巨大成就。 1946年，英國Tinsiey獲得了兩級閥的；Raytheon和Bell航空發(fā)明了帶反饋的兩級閥；MIT用力矩馬達替代了螺線管使馬達消耗的功率更小而線性度更好。1950年，W.C.Moog*個發(fā)明了單噴嘴兩級伺服閥。1953年至1955年間，T.H.Carson發(fā)明了機械反饋式兩級伺服閥；W.C.Moog發(fā)明了雙噴嘴兩級伺服閥；Wolpin發(fā)明了干式力矩馬達，消除了原來浸在油液內(nèi)的力矩馬達由油液污染帶來的可靠性問題。 1957年R.Atchley利用Askania射流管原理研制了兩級射流管伺服閥。并于1959年研制了三級電反饋伺服閥。

1959年2月國外某液壓與氣動雜志對當時的伺服閥情況作了12頁的報道，顯示了當時伺服閥蓬勃發(fā)展的狀況。那時生產(chǎn)各種類型的伺服閥的制造商有 20多家。各生產(chǎn)廠家為了爭奪伺服閥生產(chǎn)的霸權(quán)地位展開了激烈地競爭。回顧歷史，可以看到zui終取勝的幾個廠家，大多數(shù)生產(chǎn)具有反饋及力矩馬達的兩級伺服閥。我們可以看到1960年的伺服閥已具有現(xiàn)代伺服閥的許多特點。如：第二級對*級反饋形成閉環(huán)控制；采用干式力矩馬達；前置級對功率級的壓力恢復(fù)通?？蛇_到50%；*級的機械對稱結(jié)構(gòu)減小了溫度、壓力變化對零位的影響。同時，由早期的直動型開環(huán)控制閥發(fā)展變化而來的直動型兩級閉環(huán)控制伺服閥也已出現(xiàn)。當時的伺服閥主要用于軍事領(lǐng)域，隨著太空時代的到來，伺服閥又被廣泛用于航天領(lǐng)域，并研制出高可靠性的多余度伺服閥等產(chǎn)品。

與此同時，隨著伺服閥工業(yè)運用場合的不斷擴大，某些生產(chǎn)廠家研制出了專門使用于工業(yè)場合的工業(yè)伺服閥。如Moog公司就在1963年推出了*款專為工業(yè)場合使用的73系列伺服閥產(chǎn)品。隨后，越來越多的專為工業(yè)用途研制的伺服閥出現(xiàn)了。它們具有如下的特征：較大的體積以方便制造；閥體采用鋁材（需要時亦可采用鋼材）；獨立的*級以方便調(diào)整及維修；主要使用在14MPa以下的低壓場合；盡量形成系列化、標準化產(chǎn)品。然而Moog公司在德國的分公司卻將其伺服閥的應(yīng)用場合主要集中在高壓場合，一般工作壓力在21MPa，有的甚至到35MPa，這就使閥的設(shè)計專重于高壓下的使用可靠性。而隨著伺服閥在工業(yè)場合的廣泛運用，各公司均推出了各自的適合工業(yè)場合用的比例閥。其特點為低成本，控制精度雖比不上伺服閥，但通過先進的控制技術(shù)和先進的電子裝置以彌補其不足，使其性能和功效逼近伺服閥。1973年，Moog公司按工業(yè)使用的需要，把某些伺服閥轉(zhuǎn)換成工業(yè)場合的比例閥標準接口。Bosch研制出了其標志性的射流管先導(dǎo)級及電反饋的平板型伺服閥。1974年，Moog公司推出了低成本、大流量的三級電反饋伺服閥。Vickers公司研制了壓力補償?shù)腒G 型比例閥。Rexroth、Bosch及其他公司研制了用兩個線圈分別控制閥芯兩方向運動的比例閥等等。