除了應用于小流量情況下的液壓閥有時采用結構簡單的單級閥以外，大多數液壓閥都采用具有不同功能的分級組合形式，以便達到預期的性能。多級閥的每一級都有其特定的功能，如先導控制、功率放大流量調節(jié)、壓力檢測及補償、流量檢測及反饋、邏輯判斷等。級與級之間的物理量(流量、壓力、位移速度、力等)采用某種耦合方式進行聯系，以構成一個完整的控制器件。

  各級閥的物理量中，某些量由于存在固有的聯系而使級與級之間有耦合作用，級間耦合方式對于液壓閥的控制性能有重要影響。

  一、液壓力耦合

  對于液壓控制閥，直接利用液壓力進行級間耦合最為簡便，因此這種耦合方式經常應用于各種閥中。圖8-14a所示的先導式溢流閥中，當入口壓力超過先導閥彈簧的調定壓力時，錐閥開啟而產生流動固定節(jié)流孔R，兩端的壓差使主閥上腔的壓力減小，隨之主閥開啟而溢流。這種先導式溢流閥實質上是由固定節(jié)流孔R和先導閥口可變液阻R。所構成的串聯支路與主閥閥口的可變液阻組成為并聯支路(圖8-14b)兩級間靠控制壓力p，進行聯系。這種耦合作用最簡單，壓力控制閥一般都采用這種耦合方式。

  這種耦合方式能在主閥端部產生相當大的調節(jié)壓力來克服干擾影響。不過主閥的輸出壓力只能被間接反饋到先導閥上，所以，閥的整體控制性能的提高受到一定限制。

  圖8-15所示為具有壓力補償功能的流量閥，其中節(jié)流閥與定差減壓閥之間所采用的液壓力耦合方式具有反饋作用。節(jié)流閥進口壓力p，或出口壓力p變化時都將對定差減壓閥的閥口開度起調節(jié)作用，以保證節(jié)流閥的進出口壓差為定值。但是由于沒有對輸出流量q直接引出反饋耦合，因此，這種閥只能形成局部閉環(huán)，其流量控制精度不高。

  二、位置耦合

  最簡單的位置耦合是將前一級與后一級直接相連。例如，在圖13-20所示的直接位置反饋型比例節(jié)流閥中，主級閥的位移被反饋到先導級，當先導閥移動時，主閥一直跟蹤先導閥位移，直到主閥與先導閥間的單控制邊閥口保持在一個微小開度的穩(wěn)定位置時為止，此時主閥芯上的液壓力與彈簧力平衡。

  由于用一個不大的力來控制先導閥的運動即可獲得很大的液壓輸出功率來控制主閥的運動，所以，這種耦合配置方式實際上起到了功率放大作用。

  三、位移一力耦合

  在電液控制閥中，電/機械轉換器的輸入信號是電流(電壓)，輸出量是力或力矩。為了使先導級獲得相應的位移，就要將先導閥與電/機械轉換器采用位移—力耦合方式。這只要增加某種彈性構件(彈簧、彈性桿)作為力一位移的轉換器，即可將電/機械轉換器的輸出力或力矩轉換為位移量。

  四、電信號耦合

  在電液控制閥中，將輸出物理量(流量、壓力、位移等)由傳感器進行檢測并轉換成電信號后，直接饋送到放大器輸入端以構成全程閉環(huán)系統(tǒng)，可為顯著提高液壓閥的靜態(tài)、動態(tài)性能創(chuàng)造有利條件，并且有可能靈活地采用各種電量校正和控制方法。但采用這種反饋耦合方式時需要性能優(yōu)良、工作可靠的傳感器，因此價格較貴。此方式主要用于某些電液伺服閥和電液比例閥中。

  五、復合耦合

  當液壓閥的級間耦合采用單一的耦合方式不能達到要求時，可采用幾種方式相復合的方法。具有代表性的示例是新型電液比例流量閥所采用的流量一位移一力反饋耦合(參見圖13-23)。

  流量閥的最終輸出是流量。為能完美地實現輸出流量與輸入電信號之間的線性比例關系，有效地克服負載壓力變化及其他擾動的影響，最好將輸出流量信息直接反饋耦合到比例電磁鐵上去，以構成閉環(huán)控制。這種流量一位移——力反饋型電液比例流量閥不是僅采用傳統(tǒng)的流量控制閥中對節(jié)流器前后的壓差進行補償的局部反饋形式，而是采用特殊設計的閥作為流量傳感器，將輸出流量轉換為與之成比例的閥芯位移量，并隨即借助于流量傳感器上的彈簧將位移轉換為力信號，通過先導閥芯饋送到比例電磁鐵上去，從而使這種比例流量閥獲得了優(yōu)異的性能。

  綜上所述，液壓閥的級間耦合方式很多，在設計選擇時，除了要分析其控制性能的完善程度外，還要考慮具體的設計性能要求、結構的復雜程度、造價、可靠性等因素。