比例閥應(yīng)用_圖文

1、比例多路換向閥在工程機械中的應(yīng)用朱小明(上海豪高機電科技有限公司,上海 ! " " ! ! 中圖分類號 " ( E H $&! ! ! 文獻標(biāo)識碼 " J ! ! 文章編號 " " " , &&%-#! " " #$" %, " " . H , " %$7, &/" , ( 9$* $ *" , (/70, *%&" , (/7 $ 7A /7A % (& ( " *+&

2、" , (B/&-, (%*# 81-5N A , 456O! 多路 換 向 閥 常 用 于 工 程 機 械 中 #隨 著 加 工 工藝水平的 提 高 和 比 例 技 術(shù) 及 電 子 技 術(shù) 的 引 入 #多路換向閥 近 年 來 有 了 長 足 的 發(fā) 展 #出 現(xiàn) 了 比 例 多路換向閥 #并在工程機械中已有成熟的應(yīng)用 $2比例多路換向閥的結(jié)構(gòu)比例多路 換 向 閥 的 結(jié) 構(gòu) 與 傳 統(tǒng) 多 路 換 向 閥 的結(jié)構(gòu)大致相 似 #只 是 在 保 留 手 動 操 作 的 同 時 #在另一端增 加 了 比 例 電 磁 鐵 ! 或 液 壓 比 例 驅(qū) 動 模 塊或氣動比例驅(qū)動模 塊

3、 " #并 集成 了 更 多 的螺 紋 插裝閥 $比例多路換向閥的外形如圖 所示 #比例多路換向 閥 的 壓 力 最 高 可 達 %! Y D N #最 大 流 量 可 達 E &" /%456$閥體 采 用 鋼 或 鑄 鐵 #鋼 件 的 承 壓 能 力 強 #但 因 孔 道 為 機 械 加 工 而 成 #故 通 流 能 力 差 #鑄鐵件流道 是 鑄 造 的 #故 通 流 能 力 強 #但 承 壓 能 力稍低 $比例多路換 向 閥可 以 由 多至 ! 片 基 本 閥 塊組合在一 起 #采 用 負 載 敏 感 技 術(shù) #使 閥 的 輸 出 流量不受負 載 影 響 #保

4、 持 良 好 的 比 例 特 性 #泵 的 輸出流量 和 系 統(tǒng) 壓 力 隨 負 載 的 需 要 而 改 變 #保 持 良好的流 量 匹 配 和 壓 力 匹 配 $比 例 多 路 換 向 閥 可 以 分 成 泵 側(cè) 閥 塊 &基 本 閥 塊 &驅(qū) 動 閥 塊 &端 板 &遙控單元 &電子附件等 #部分 #其分解示意圖如圖 ! 所示 #可細分為泵側(cè)閥塊 &換向閥塊 &手柄 &閥 芯 &端板 &定 位 裝 置 或 蓋 板 &比 例 電 磁 鐵 &遙 控 單元 &電子附件等 $! " 泵

5、 側(cè) 閥 塊 $連 接 油 泵 和 油 箱 的 閥 塊 #由 進出油 口 &內(nèi) 置 溢 流 閥 &壓 力 表 接 口 &三 通 負 載 敏感閥 &減 壓 閥 &限 壓 閥 &卸 荷 閥 等 組 成 #有 定 量泵開式回 路 &變 量 泵 閉 式 回 路 &恒 壓 回 路 等 形圖 2比例多路換向閥的外形圖圖 3比例多路換向閥的分解示意圖式供選擇 $! ! " 基本閥塊 $比例 多 路 換 向 閥 的 主 體 部 分 #由 +油 口 &#油 口 &換 向 閥 塊 &可 互 換 的 閥 芯 &

6、二通負 載 敏 感 閥 &緩 沖 閥 &補 油 閥 &負 載 敏 感 限 壓閥等組成 $! 收稿日期 " ! " " &K K ! ! 通訊地址 " 朱小明,上海市虹梅路 ! #I 號寶城大廈 H " &室 ! " " %! ! ! ! " " %! E" 驅(qū)動 閥 塊 #比 例 多 路 換 向 閥 的 驅(qū) 動 部 分 和定位裝置 或 蓋 板 $有 開 關(guān) 電 驅(qū) 動 %比 例 電 磁 鐵 驅(qū)動 %液壓驅(qū)動 %手 動驅(qū) 動 %電 驅(qū) 動 *手 動 驅(qū) 動

7、%液壓驅(qū)動 *手動驅(qū)動等多種形式供選擇 #! %" 端板 #比 例 多 路 換 向 閥 側(cè) 邊 基 本 閥 塊 的 終端塊 $把 側(cè) 邊 基 本 閥 塊 的 疊 加 油 口 堵 住 或 相 互 導(dǎo)通 $有的帶有附加的 &, 進口和回油接口 #! &" 遙控 單 元 #是 遠 端 控 制 比 例 多 路 換 向 閥 的電操作手 柄 和 液 控 操 作 手 柄 $操 作 力 小 $一 般 裝在駕駛 室 或 控 制 室 里 #電 操 作 手 柄 的 形 式 有 很 多種 $一個手柄可以 控 制 多 片 閥 $可 以 是 開 關(guān) 的 $也可以是比 例 的 #液 控

8、操 作 手 柄 品 種 較 少 $有 單 聯(lián)的和雙聯(lián)的 $最多可以控制 ! 片閥 #! #" 電子 附 件 #有 流 量 調(diào) 節(jié) 單 元 %斜 波 發(fā) 生 器 %速度 控 制 單 元 %閉 環(huán) 速 度 控 制 單 元 %警 報 邏 輯電路 %閉環(huán)位置控制單元等供選擇 #3比例多路換向閥的原理某比例多路換向閥的原理圖如圖 E 所示 $當(dāng)比例電磁鐵 得 到 某 一 電 壓 值 ! 或 電 流 值 " 時 $電 路 驅(qū)動電磁鐵 和 電 磁 閥 ! ! 或 電 磁 閥 E 和 電 磁 閥 %" $壓力油 -使主閥芯左移 ! 或右移 " $同時位移 傳感器 . 檢

9、 測 閥 芯 的 位 置 $并 反 饋 到 比 較 器 與 輸 入電壓值 ! 或 電 流 值 " 進 行 比 較 $形 成 一 個 小 的 $驅(qū)動電磁鐵 ! ! %E %$電磁閥 圖 4某比例多路換向閥的原理圖閉環(huán)控 制 $從 而 使 閥 芯 獲 得 其 相 應(yīng) 的 準(zhǔn) 確 位 置 $閥芯的位 移 ! 即 閥 芯 的 開 口 " 隨 輸 入 電 壓 ! 或 電 流 " 的 變 化 而 變 化 $閥 的 輸 出 流 量 與 輸 入 電 壓 ! 或電流 " 成線性比 例 差 系 $實 現(xiàn) 比 例 功 能 #輸 入 電壓 ! 或電流 " 的 給 定

10、可 以 通 過 D +%D /+%遙 控電手柄等 來 實 現(xiàn) #當(dāng) 比 例 多 路 換 向 閥 采 用 液 壓 比 例驅(qū)動模 塊 或 氣 動 比 例 驅(qū) 動 模 塊 時 $可 以 用 遙 控 液壓減壓 閥 或 遙 控 氣 壓 減 壓 閥 來 控 制 $以 實 現(xiàn) 比 例控制 #與 此 同 時 $該 閥 還 保 留 手 動 操 作 $但 其 手動操作 與 傳 統(tǒng) 多 路 換 向 閥 的 手 動 操 作 完 全 不 一 樣 $不僅可 以 實 現(xiàn) 開 關(guān) 控 制 和 換 向 控 制 還 能 實 現(xiàn) 比例控制 $即可控制輸出流量的大小 #有的比例 多 路 換 向 閥 的 原 理 是 通 過 輸 入 電

11、 壓 ! 或 電 流 " 的 大 小 來 控 制 比 例 電 磁 鐵 輸 出 力 的 大 小 $克服彈簧 力 后 閥 芯 得 到 一 個 固 定 位 置 $以 此 來實現(xiàn)比 例 多 路 換 向 閥 輸 出 流 量 的 比 例 控 制 $但 該種閥的比例特性較差 #4! 閥中負載敏感閥的工作原理比例多 路 換 向 閥 使 用 了 負 載 敏 感 技 術(shù) $在 泵 側(cè)閥塊中 使 用 了 三 通 負 載 敏 感 閥 $保 證 泵 的 供 油 壓力隨負載 變 化 而 變 化 $避 免 系 統(tǒng) 發(fā) 熱 &在 基 本 閥塊中使 用 了 二 通 負 載 敏 感 閥 $保 證 比 例 多 路

12、 換 向閥的出油口的流量不隨負載變化而變化 #! " 三通負載敏感閥 #其原理如圖 %所示 $進 油口 " 接 泵 出 口 $出 油 口 #接 油 箱 $控 制 油 口 $圖 >三通負載敏感閥原理圖接執(zhí)行機構(gòu)的負載反 饋壓力 &, #進油 口 " 到出油口 #的通 油 量 ! 即 泄 油 量 " 隨 控 制 油 口 $的 壓 力 升高而 減 小 $隨 控 制 油 口 $的 壓 力 降 低 而 增 大 $保證泵的 供 油 壓 力 隨 負 載 變 化 而 變 化 #三 通 負 載 敏感閥在泵側(cè)閥塊中應(yīng)用之一如圖 &所示 $-口接 定量泵

13、 $%口 接 油 箱 $&, 口 接 負 載 反 饋 壓 力 $" 口為測 壓 口 $集 成 了 溢 流 閥 和 三 通 負 載 敏 感 閥 $由于 三 通 負 載 敏 感 閥 的 作 用 ! 定 差 溢 流 閥 的 功 能 " $可以保證有執(zhí)行機構(gòu)工 作時系 統(tǒng)能提供足 夠 ! " " %! (圖 5三通負載敏感閥在泵側(cè)閥塊中的應(yīng)用原理圖的壓力油 #而 多 余 的 油 液 回 到 油 箱 $在 無 執(zhí) 行 機構(gòu)工作時系統(tǒng)能夠卸壓 #防止系統(tǒng)發(fā)熱 %! ! " 二通負載敏感閥 %其原理如圖 #所示 #進油口 #接泵 出 口 #出 油 口

14、 " 接 比 例 多 路 換 向 閥 的進油口 #控 制 油 口 $經(jīng) 過 外 部 節(jié) 流 口 ! 是 比 例 多路換向閥 的 閥 口 阻 尼 " 后 接 到 出 油 口 " 處 %當(dāng) 進油口 #沒有 油 液 通 過 時 #閥 口 全 部 打 開 #當(dāng) 進 油口 #有油液 通 過 時 #閥 口 趨 于 關(guān) 閉 #直 至 達 到 新的力平衡 %由 于 壓 力 補 償 器 不 斷 地 起 補 償 作 用 #使流量保持 恒 定 #不 隨 負 載 變 化 而 變 化 %二 通 負載敏感閥在基本閥塊中應(yīng)用之一如圖 H 所示 #+口和 #口 接 油 缸 或 馬 達 #-口 接

15、 油 泵 壓 力 油 #%口接油箱 #&, 口接 負載 反 饋壓 力 #集 成 了梭 閥 和二通負載敏感 閥 #由 于 二 通 負 載 敏 感 閥 的 作 用 ! 定差減壓閥的功 能 " #在 換 向閥 芯 某一 開 口 時 #其 阻尼是定值 #可以 保證 +口或 #口的 輸 出 流 量 為 恒定值 #使機構(gòu)的速度不受負載力的影響 %圖 C 二通負載敏感閥原理圖>比例多路換向閥的優(yōu)點比例多路 換 向 閥 秉 承 了 多 路 換 向 閥 的 高 集 成性 #體積小 &重 量 輕 &組 合 和 調(diào) 整 方 便 &可 靠 性高 #能夠滿足 多 個 執(zhí)

16、行 機 構(gòu) 同 時 工 作 #特 別 適 合于行走式工程機械 #并具有以下優(yōu)點 圖 D 二通負載敏感閥在基本閥塊中的應(yīng)用原理圖! " 能夠 實 現(xiàn) 比 例 的 無 級 調(diào) 速 控 制 #調(diào) 節(jié) 性 能良好 %! ! " 采用 二 通 負 載 敏 感 閥 #使 執(zhí) 行 元 件 的 速 度與負載變化無關(guān) %! E " 采用 三 通 負 載 敏 感 閥 #使 泵 的 輸 出 壓 力 隨負載變化 而 變 化 #多 余 的 流 量 回 到 油 箱 #提 高了液壓系統(tǒng)的效率 #減少了系統(tǒng)發(fā)熱 %! %" 具有 減 振 消 峰 的 功 能 #換 向 沖 擊 小 #系

17、統(tǒng)運行平穩(wěn) %! &" 操作形式有 多 種 選 擇 #既 可 以 用 電 控 制 #又可以保留 手 動 控 制 #也 可 以 使 用 液 壓 控 制 &氣壓控制等 %! #" 電子 元 &附 件 齊 全 #可 以 輕 松 實 現(xiàn) 速 度 開環(huán)比例控 制 &位 置 開 環(huán) 比 例 控 制 &閥 環(huán) 速 度 比例控制 &閉環(huán)位置比例控制 %! H " 有防 爆 比 例 電 磁 鐵 可 供 選 擇 #可 滿 足 有 防爆要求的應(yīng)用場合 %! . " 引入了比例技 術(shù) &>D B 定位技 術(shù)和 +&l

18、t;=總線技術(shù) #可 以 實 現(xiàn) 工 程 機 械 的 遠 程 計 算 機 控 制或網(wǎng)絡(luò)控制 #使工程機械實現(xiàn)無人駕駛成為可能 %與傳統(tǒng) 的 多 路 換 向 閥 相 比 #比 例 多 路 換 向 閥價格較為昂貴 %5選型注意事項! " 在選 用 比 例 多 路 換 向 閥 時 #一 定 要 看 清 其流量和壓 力 #如 泵 的 允 許 最 大 流 量 和 壓 力 &閥輸出的最大 流 量 和 壓 力 等 %若 選 型 過 小 #往 往 會造成系統(tǒng)壓 力 損 失 太 大 #使 系 統(tǒng) 發(fā) 熱 $若 選 型 過大 #則會造成經(jīng)濟上的浪費 %( ! ! " " %!

19、 !" 在選 擇 泵 側(cè) 閥 塊 時 #一 定 要 先 確 定 采 用 定量泵系統(tǒng) 或 變 量 泵 系 統(tǒng) #還 是 恒 壓 系 統(tǒng) #否 則 無法選 型 #有 三 通 負 載 敏 感 閥 $限 壓 閥 $卸 荷 閥 等選項 %! E" 在選 擇 基 本 閥 塊 時 #要 認 真 核 對 滑 閥 機 能 #確 定 選 擇 的 附 加 功 能 #有 二 通 負 載 敏 感 閥 $緩沖閥 $補油閥 $負載敏感限壓閥等選項 %! %" 在選 擇 驅(qū) 動 閥 塊 時 #可 以 選 擇 一 種 驅(qū) 動 方式 #也可以 選 擇 二 種 驅(qū) 動 方 式 %電 驅(qū) 動 有 開 關(guān)

20、 電驅(qū)動和 比 例 電 驅(qū) 動 之 分 #比 例 電 驅(qū) 動 又 有 中 等 性能 $高 性 能 和 極 高 性 能 之 分 #電 壓 有 直 流 ! C 和直流 ! %C 之 分 #手 動 操 作 有 摩 擦 定 位 和 彈 簧 復(fù) 位之分 #還有 液 控 $氣 控 和 防 爆 系 列 比 例 電 磁 鐵 可供選擇 #要根據(jù)系統(tǒng)的需要作選擇 %! &" 在選 擇 端 板 時 #可 以 根 據(jù) 系 統(tǒng) 的 要 求 選 擇油口堵住或相互導(dǎo)通 #負載反饋壓力 &, 進 口 和 回油接口的個數(shù)和接口形式 %! #" 在選 擇 遙 控 單 元 時 #要 注 意 某 些 動 作 有 連鎖關(guān)系 #有 幾 個 動 作 要 放 到 一 個 手 柄 上 控 制 #所控制閥的電壓等 %! H" 在選 擇 電 子 附 件 時 #要 根 據(jù) 控 制 要 求 來 選用 #并注意匹配 %! . &q