伺服阀是闭环电液运动控制系统的主要元件。“伺服阀”是指主阀芯位置与电信号成比例,而阀芯运动是由内部液动力驱动的。阀芯的运动改变节流口的大小,因此控制了流量;然而,流量取决于节流口压差,除非使用了压力补偿器。最常见的伺服阀设计就是带机械反馈的两级喷嘴挡板伺服阀。
伺服阀既是一个功率放大器,也是一个电气与液压的转换器。电气输入功率一般约0.1W,经过先导级放大之后,液压输出功率约达10W,经过主阀芯转换之后液压输出功率可达10kW。因此阀的功率放大因子达到105。对于一个三级阀,小阀芯驱动大阀芯,且带电气位置反馈,可以进一步带来另外100倍的功率放大。
Moog阀最初由W.C.(Bill)Moog在康奈尔航空实验室(CornellAeronauticalLaboratory)设计,并用于航空与导弹发射控制应用。Moog带来了大量实际的提高。通过弹簧管支撑力矩马达,使得弹簧管偏置时更轻,摩擦力更小,减小了阀的阈值,提高了分辨率。1953年Moog获得了此项专利之后,又开始申请其它方面的专利,即改变单喷嘴设计的缺陷,提出了采用双喷嘴挡板的机构,以消除其对供油压力的敏感。
一个通常的故障就是磁性颗粒被油液带入聚集在力矩马达,这在Series 2000阀上第一次得到了解决,即通过把力矩马达和油液隔离开来。贝尔航空(BellAerospace)在1953年申请了此项专利。
到1957年为止,约另外17项阀的新设计出现了,并被美国空军评估,包括制造商Boeing, Lear, Dalmo Victor, Robertshaw Fulton, Hydraulic Research, Hagan和National Water。两级双喷嘴挡板阀开始占据市场主流。需要注意的是,喷嘴挡板的结构比先导级采用滑阀的结构制造上更便宜,因为所有先导级的滑阀都需要采用颤振频率克服摩擦,有时甚至是正遮盖。