王传礼等设计的一款超磁致伸缩喷嘴挡板伺服阀网。其结构如图5所示。该阀通过GMM棒产生的应变位移推动输出杆进而改变挡板与喷嘴间的距离，从而实现阀控压力的改变，同时该阀设有温度实时补偿机构，可利用阀工作时的泄漏油液使转换器内部与热补偿管的温度基本相同，以实现对GMM棒热伸长的补偿，提高其输出精度。

1.前端盖2.密封圈3.线圈骨架4.补偿管5.输出杆6.线圈7.后端盖8.调节螺钉9.保护衬10. GMM杆11导磁环12.预压弹簧13.喷嘴14油路

图5 GMM喷嘴挡板伺服阀

由于GMM具有高频率和高精度等特性，因而该阀频响和精度有部分提高，并且具有较宽的控制压力特性，该阀的性能指标参数如表3所示。

表3 GMM喷嘴挡板伺服阀的性能参数

2.2 在射流管阀中的应用

射流管阀主要由射流管和接收器组成，该阀依据动量定理工作，其典型结构如图6所示。该阀的工作原理为:在驱动电流的作用下，力矩马达产生电磁力使射流管发生偏转，进而使得接收器两控制口处产生压差，从而推动主阀工作。射流管阀被潜在看作是喷嘴挡板阀的替代者，它具有抗污染能力强(可通过0.2 mm的污染颗粒)，工作效率高(≥70%)等优点，但同时存在着对油液温度较为敏感，动态特性较差，加工非常困难等缺点。

1射流管供油口2.可动射流管及其接收口3油滤4.负载口5滑阀6.悬臂反馈弹簧7.弹簧管8.力矩马达

图6 射流管阀典型结构

图7为李跃松等人设计的一款GMM射流伺服阀，该阀的工作原理为:首先向驱动线圈中输入一定大小的初始电流使GMM棒产生相应的预伸长量，通过调零装置将伺服阀输出杆调至右端盖两个接受孔中间，此时左右2个接收孔接收流量、压力均相等，无压差输出，当向GMM棒外侧的驱动线圈中通入激励电流时，GMM棒产生磁致伸缩应变并推动输出杆产生轴向位移，从而改变射流管与左右2个接收口之间的相对位置，进而改变2个接收口输入流量的大小，使得两接收口产生压力差，此差值力推动阀芯工作。该阀的偏转板直接由GMM棒驱动，因而集成了GMM的高精度、高频响与射流管阀的高效率、抗污染及直动式伺服阀的低成本、可靠性高等优点。实验测得:在7MPa供油压力下，施加控制电流为0.5A时，其幅频宽可达400Hz，相频宽接近500Hz，波形不失真频率为300Hz。

1调节螺钉2GMM棒3.热补偿器4.驱动线圈5.永磁体6输出杆7.碟簧8.位移传感器

图7 超磁致伸缩射流伺服阀

2.3 在直接驱动式电液伺服阀中的应用

直接驱动式电液伺服阀(Direct  Drive  ValveDDV)是一种新型的单级电液伺服阀，其电例几换能器直接驱动阀芯工作，省去了由动力部件至工作部件间的机械传动环节，实现了“零传动”，减小了机械磨损，提高了整个阀的可靠性，确保了系统的定位精度和传动精度。DDV具有常规比例阀和伺服阀达不到的性能优势，它的出现标志着二级电液伺服阀向单级电液伺服阀的回归，引起了国内外很多研究人员和相关厂商的高度关注。尽管GMM的磁致伸缩应变比传统功能材料大，但其输出位移一般也只有微米级，因而在研制大流量的GMM-DV中需要加设放大机构。因此，按照有无放大机构可将GMM直接驱动阀分为以下两类。

1)无放大机构的GMM-DV

无放大机构的GMM-DV一般具有较高的响应频宽，但由于GMM磁致伸缩应变量有限，该类阀的输出流量往往较小。日本学者浦井隆宏设计了一款基于GMM的DDV，其结构如图8所示。该阀工作原理为:当通入电流时，阀的线圈中产生激励磁场，该磁场使得GMM棒磁化并产生应变，直接驱动阀芯产生位移，并通过调节输入电流的强弱来改变GMM棒的应变量大小从而控制阀口流量。

1预偏压压力油口2.阀芯3. GMM棒4.线圈5.调节螺钉6.位移传感器7.阀体8.骨架

图8 GMM直动式伺服阀

此外，针对该阀因GMM固有的磁滞效应引起的非线性，通过位置传感器、放大器及PI闭环控制的方法进行了补偿。整个阀具有结构紧凑、响应快、精度高等特点。该阀的性能指标参数如表4所示。

表4 GMM直动式伺服阀的性能参数

图9为吴晓磊等设计的一种基于GMM直接驱动的自动热补偿式电液伺服阀，该阀的工作原理为:

向驱动线圈通入电流信号时，GMM转换器产生输出位移直接驱动阀芯运动，进而使得伺服阀输出相应流量，同时阀体右端部的位移传感器检测阀芯位移，提供控制器所需的位移补偿信号。通过AMESim建立其液压系统模型，并对该阀流量特性进行仿真，结果表明该阀的精度高、响应快、稳定性好。

1.密封圈2.前端盖3.导磁杆4.热补偿滑块5.导磁环6.线圈骨架7. GMM棒8.保护衬9.驱动线圈10.偏置线圈11.外壳12.输出杆13.后端盖14.阀体15.阀芯16.预压弹簧17.传感器组件18.壳体

图9  GMM直动式电液伺服阀

李立毅博士设计了一种管状GMM直接驱动阀，在100Hz的驱动频率下，阀的质量流率为1.999mg/s，阶跃响应上升时间为0.02s。