電液比例技術(shù)課件

1、1 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN請您稍候請您稍候2 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN電液比例技術(shù)電液比例技術(shù)主要參考文獻(xiàn)：1、吳根茂 邱敏秀等編著實(shí)用電液比例控制技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 1999 2、路甬祥、胡大纮. 電液比例控制技術(shù)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988年11月3、王正良. 微機(jī)電液控制技術(shù)，北京：清華大學(xué)出版社，1993年8月 4、近代液壓控制技術(shù)5、數(shù)字電液比例技術(shù)3 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、比例技術(shù)概述一、比例技術(shù)概述二、比例電磁鐵二、比例電磁鐵 三、比例方向閥三、比例

2、方向閥 四、比例壓力閥四、比例壓力閥 五、比例流量閥五、比例流量閥 六、壓力補(bǔ)償器六、壓力補(bǔ)償器 七、比例閥用電控制器七、比例閥用電控制器 八、比例系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則八、比例系統(tǒng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 4 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN一、比例技術(shù)概述一、比例技術(shù)概述 1、比例技術(shù)發(fā)展概況 第二次世界大戰(zhàn)后期，由于噴氣式飛機(jī)速度很高，因此對控制系統(tǒng)的快速性，動態(tài)精度和功率重量比提出了更高的要求。1940年底，在飛機(jī)上首先出現(xiàn)了電液伺服系統(tǒng)，經(jīng)過20余年的發(fā)展，到了60年代，各種結(jié)構(gòu)的電液伺服閥的問世，電液伺服技術(shù)日漸成熟。60年代后期，各類民用工程對電液控制技術(shù)的需求，顯得更加迫切

3、與廣泛。但由于傳統(tǒng)的電液伺服閥對流體介質(zhì)的清潔度要求十分苛刻，制造成本和維護(hù)費(fèi)用高昂，系統(tǒng)能耗也比較大，難以為各工業(yè)用戶所接受。而傳統(tǒng)的電液開關(guān)控制（斷通控制）又不能滿足高質(zhì)量控制系統(tǒng)的要求。電液比例控制技術(shù)，就是要適應(yīng)開發(fā)一種可靠，控制精度和響應(yīng)特性均能滿足工程技術(shù)實(shí)際需要的電液控制技術(shù)的要求，從60年代末以來以迅速發(fā)展起來。與此同時(shí)，還發(fā)展了工業(yè)伺服控制技術(shù)。5 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN一、比例技術(shù)概述一、比例技術(shù)概述 1、比例技術(shù)發(fā)展概況 2、比例技術(shù)的含義 電液比例技術(shù)是一門綜合性技術(shù)，既實(shí)現(xiàn)了液壓動力傳動，又具有電子控制的靈活性。 帶比例電磁鐵的比例

4、閥、比例泵為電子控制提供了合適的接口，從而生產(chǎn)機(jī)械的工作循環(huán)更加靈活，甚至能方便實(shí)現(xiàn)可編程控制和傳動。工作過程柔性很大的各類傳動控制系統(tǒng)統(tǒng)一在一起。 電液比例技術(shù)填補(bǔ)了傳統(tǒng)開關(guān)式液壓傳動技術(shù)與電液伺服技術(shù)之間的空缺。 電液比例技術(shù)已經(jīng)和正在使各類通用機(jī)械和專用機(jī)械有可能成為全新概念的機(jī)械 在較短的時(shí)間里，電液比例技術(shù)已在液壓傳動及控制技術(shù)領(lǐng)域是贏得了一席之地。在電液比例技術(shù)的發(fā)展過程中，使其受益非淺的與其說是按伺服技術(shù)的模式，還不如說是依開關(guān)式液壓傳動的技術(shù)路線去開拓。全面了解和掌握電子放大器的結(jié)構(gòu)和功能，并不斷地加以開發(fā)，對于電液比例技術(shù)的發(fā)展也作出了貢獻(xiàn)。了解電液比例技術(shù)提供的種種可能性，

5、是今天成功設(shè)計(jì)現(xiàn)代液壓傳動工作機(jī)械的基礎(chǔ)。因?yàn)殡娨罕壤夹g(shù)已滲透到許多生產(chǎn)機(jī)械，滲透到幾乎所有液壓傳動和控制技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域中，因此這種現(xiàn)代技術(shù)知識的重要性是顯而易見的。6 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN一、比例技術(shù)概述一、比例技術(shù)概述 1、比例技術(shù)發(fā)展概況 2、比例技術(shù)的含義 根據(jù)一個(gè)輸入電壓值的大小，通過電子放大器，將輸入電壓信號（一般09V之間）轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號，如1mV=1mA。 這個(gè)電流信號作為輸入量被送入電磁鐵，從而產(chǎn)生和輸入信號成比例的輸出量力或位移。 該力或位移又作為輸入量加給液壓閥，使液壓閥產(chǎn)生一個(gè)與輸入量成正比例的流量或壓力。 通過這樣轉(zhuǎn)換，一

6、個(gè)輸入電壓信號的變化，不但能控制執(zhí)行器和機(jī)械設(shè)備上工作部件的運(yùn)動方向，而且可對其作用力和運(yùn)動速度進(jìn)行無級調(diào)節(jié)。 7 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN信號流程圖 8 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN 液 壓 機(jī)械傳動的焊接自動圖（上）及其運(yùn)動循環(huán)圖（下右）9 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN 液壓液壓比例技術(shù)比例技術(shù)元器件控元器件控制與調(diào)節(jié)制與調(diào)節(jié)一覽表一覽表 10 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN一、比例技術(shù)概述一、比例技術(shù)概述 3、電液比例控制的技術(shù)特征 （1）性能特點(diǎn) 比例技術(shù)的發(fā)展；除

7、中位死區(qū)外，在滯環(huán)、重復(fù)精度等主要穩(wěn)態(tài)特性上已與伺服閥相當(dāng)，而工作頻寬又具有足以滿足大部分工業(yè)系統(tǒng)控制要求的相當(dāng)水平；對介質(zhì)過濾精度要求，閥內(nèi)壓力損失和價(jià)格方面，又接近開關(guān)閥。因此，贏得了比電液伺服比例控制遠(yuǎn)為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。 11 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN一、比例技術(shù)概述一、比例技術(shù)概述 3、電液比例控制的技術(shù)特征 （1）性能特點(diǎn) 表11 伺服閥、比例閥、開關(guān)閥性能對照表項(xiàng)目類別 電液伺服閥 電液比例閥 早期電液閥開關(guān)閥介質(zhì)過濾精度 310 25 25 25閥內(nèi)壓降MPa 7/21 0.520.250.50.255滯環(huán) 13 13 47重復(fù)精度 0.5 0.

8、5 1頻寬-3dbHz 20200 130 15線圈功率W 0.055 1024 1030中位死區(qū) 無 有 有 有價(jià)格因子 3 1 1 0.5 除了與傳統(tǒng)工業(yè)液壓閥一樣，具有各種單一控制功能外，往往具有流量、方向與壓力三者之間的多種復(fù)合功能。這一特點(diǎn)不僅表現(xiàn)在閥控元件，而且在容積控制元件中也越來越廣泛地得到體現(xiàn)。閥控或容積控制元件的多功能復(fù)合，使電液比例控制系統(tǒng)較之傳統(tǒng)控制系統(tǒng)，不但系統(tǒng)大為簡化，提高可靠性，也使控制性能得以提高。 12 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN一、比例技術(shù)概述一、比例技術(shù)概述 3、電液比例控制的技術(shù)特征 （1）性能特點(diǎn)（2）原理特點(diǎn) 近期發(fā)展

9、的高性能比例閥，一般都內(nèi)含主控制參量的反饋閉環(huán)，這種反饋閉環(huán)，可以是主控制參量的機(jī)械或液壓的力反饋，也可以是主控制參量的電反饋。13 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN一、比例技術(shù)概述一、比例技術(shù)概述 3、電液比例控制的技術(shù)特征 （1）性能特點(diǎn)（2）原理特點(diǎn)（3）結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 早期的比例閥為電磁鐵替代傳統(tǒng)工業(yè)閥的調(diào)節(jié)手柄?，F(xiàn)比例閥與插裝閥結(jié)合，開發(fā)各種不同功能和規(guī)格的二通插裝式比例閥； 生產(chǎn)批量較大的比例壓力閥、比例方向閥，常與開關(guān)閥通用主閥閥體，有利于生產(chǎn)管理和標(biāo)準(zhǔn)化，也將為原有液壓系統(tǒng)的改造帶來方便；力反饋比例元件可以配用多種控制輸入方式； 比例泵的恒壓、恒流、壓力流量

10、復(fù)合控制等多種功能控制塊，可采用組合疊加方式； 控制放大器、電磁鐵、和比例閥組成電液一體化結(jié)構(gòu)。14 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN一、比例技術(shù)概述一、比例技術(shù)概述 3、電液比例控制的技術(shù)特征 （1）性能特點(diǎn)（2）原理特點(diǎn)（3）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（4）比例控制系統(tǒng)的構(gòu)成分類 1）比例流量控制系統(tǒng) 2) 比例壓力控制系統(tǒng) 3) 比例速度控制系統(tǒng) 4) 比例位置控制系統(tǒng) 5) 比例力控制系統(tǒng) 6）比例同步控制系統(tǒng) 15 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN一、比例技術(shù)概述一、比例技術(shù)概述 4、電液比例控制系統(tǒng)的工作原理與組成 （1）液壓開關(guān)控制與比例控制系統(tǒng)

11、16 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN一、比例技術(shù)概述一、比例技術(shù)概述 3、電液比例控制系統(tǒng)的工作原理與組成 （1）液壓開關(guān)控制與比例控制系統(tǒng)17 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN一、比例技術(shù)概述一、比例技術(shù)概述 3、電液比例控制系統(tǒng)的工作原理與組成 （1）液壓開關(guān)控制與比例控制系統(tǒng)（2）電液比例系統(tǒng)的組成 a、指令元件 b、比較元件 c、 電控器 d、 比例閥 e、液壓執(zhí)行元件 f、檢測反饋元件18 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN一、比例技術(shù)概述一、比例技術(shù)概述 3、電液比例控制系統(tǒng)的工作原理與組成 （1）液壓開

12、關(guān)控制與比例控制系統(tǒng)（2）電液比例系統(tǒng)的組成（3）電液比例控制系統(tǒng)的特點(diǎn) 操作方便，容易實(shí)現(xiàn)遙控； 自動化程度高，容易實(shí)現(xiàn)編程控制； 工作平穩(wěn)，控制精度高； 結(jié)構(gòu)簡單，使用元件少，對污染不敏感； 系統(tǒng)的節(jié)能效果好。 電液比例控制的主要缺點(diǎn)是成本較高，技術(shù)較復(fù)雜。19 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN二、比例電磁鐵二、比例電磁鐵 比例電磁鐵是電子技術(shù)與液壓技術(shù)的連結(jié)環(huán)節(jié)。比例電磁鐵是一種直流行程式電磁比例電磁鐵是電子技術(shù)與液壓技術(shù)的連結(jié)環(huán)節(jié)。比例電磁鐵是一種直流行程式電磁鐵，它產(chǎn)生一個(gè)與輸入（電流）成比例的輸出是：力和位移。鐵，它產(chǎn)生一個(gè)與輸入（電流）成比例的輸出是：力

13、和位移。1、比例電磁鐵結(jié)構(gòu)原理分類、比例電磁鐵結(jié)構(gòu)原理分類力調(diào)節(jié)型電磁鐵力調(diào)節(jié)型電磁鐵 具有特定的力電流特性。具有特定的力電流特性。行程調(diào)節(jié)型電磁鐵行程調(diào)節(jié)型電磁鐵具有模擬形式的位移電流特性。具有模擬形式的位移電流特性。直流電磁鐵能產(chǎn)生與輸入電流成比例變化的位移和力；直流電磁鐵能產(chǎn)生與輸入電流成比例變化的位移和力； 對交流電磁鐵而言，由于其輸入電流和行程有關(guān)，對交流電磁鐵而言，由于其輸入電流和行程有關(guān)，工作時(shí)必須盡可能快地到達(dá)其行程終了位置。工作時(shí)必須盡可能快地到達(dá)其行程終了位置。 不帶位移反饋（力調(diào)節(jié)型、行程調(diào)節(jié)型）和帶位移不帶位移反饋（力調(diào)節(jié)型、行程調(diào)節(jié)型）和帶位移反饋（行程調(diào)節(jié)型）反饋（

14、行程調(diào)節(jié)型）20 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN二、比例電磁鐵二、比例電磁鐵 1、 比例電磁鐵結(jié)構(gòu)原理分類（1）力調(diào)節(jié)型比例電磁鐵 21 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN二、比例電磁鐵二、比例電磁鐵 1、 比例電磁鐵結(jié)構(gòu)原理分類（1）力調(diào)節(jié)型比例電磁鐵 在力調(diào)節(jié)型電磁鐵中，銜鐵行程沒有明顯的變化時(shí)，改變電流I，就可調(diào)節(jié)其輸出的電磁力。由于電子放大器中設(shè)置電流反饋環(huán)節(jié)，在電流值恒定不變時(shí)，可使磁通量進(jìn)而使電磁力保持不變。 力調(diào)節(jié)型比例電磁鐵的基本特性，是電流-力特性。 在控制電流不變時(shí)，電磁力在其工作行程內(nèi)保持恒定。如圖所示，這類電磁鐵的有效

15、工作行程約1.5mm。 由于行程較小，力控制型電磁鐵的結(jié)構(gòu)很緊湊。正由于其行程小，可用于比例方向閥和比例壓力閥的先導(dǎo)級，將電磁力轉(zhuǎn)換為液壓力。 這種比例電磁鐵，是一種可調(diào)節(jié)型直流比例電磁鐵，在其銜鐵中充滿工作油液22 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN23 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN二、比例電磁鐵二、比例電磁鐵 1、 比例電磁鐵結(jié)構(gòu)原理分類（1）力調(diào)節(jié)型比例電磁鐵（2）行程調(diào)節(jié)型比例電磁鐵 24 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN二、比例電磁鐵二、比例電磁鐵 1、 比例電磁鐵結(jié)構(gòu)原理分類（1）力調(diào)節(jié)型比例電磁鐵（2

16、）行程調(diào)節(jié)型比例電磁鐵 在行程調(diào)節(jié)型電磁鐵中，銜鐵的位置由一個(gè)閉環(huán)調(diào)節(jié)回路進(jìn)行調(diào)節(jié)。只要電磁鐵在其允許的工作區(qū)域內(nèi)工作，其銜鐵位置就保持不變，而與所受反力無關(guān)。 行程調(diào)節(jié)型比例電磁鐵的基本特性，是位移-電流特性。 使用行程調(diào)節(jié)型比例電磁鐵，能夠直接推動諸如比例方向閥、流量閥及壓力閥的閥芯，并將其控制在任意位置上。電磁鐵的行程，因其規(guī)格而異，一般在35mm之間。 行程調(diào)節(jié)型比例電磁鐵，主要用來控制直接作用式四通比例方向閥。 配上電反饋環(huán)節(jié)后，電磁鐵的滯環(huán)及重復(fù)誤差均較小。此外，作用在閥芯上的液動力也受到控制（與各種可能產(chǎn)生的干擾力相比，電磁力較小）。25 NOKIA FILENAMs.PPT/

17、DATE / NN26 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥控制液流方向和流量的大小控制液流方向和流量的大小 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥 討論比例方向閥的一些使用性能，如滯環(huán)、重復(fù)精度、控制閥芯、控制閥芯的基本特性討論比例方向閥的一些使用性能，如滯環(huán)、重復(fù)精度、控制閥芯、控制閥芯的基本特性曲線及時(shí)間響應(yīng)特性等。曲線及時(shí)間響應(yīng)特性等。 和開關(guān)式比例方向閥的結(jié)構(gòu)一樣，在直控式比例方向閥中，比例電磁鐵是直接推動控制和開關(guān)式比例方向閥的結(jié)構(gòu)一樣，在直控式比例方向閥中，比例電磁鐵是直接推動控制閥芯的。閥芯的。 27 NOKIA FILENAM

18、s.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥比例方向閥比例方向閥1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（1）功能功能 閥的基本組成部分有：殼體（1），一個(gè)或兩個(gè)具有模擬量位移電流特性的比例電磁鐵（2），電磁鐵還帶有電感式位移傳感器（3），控制閥（4），和一至二個(gè)復(fù)位彈簧（5）。在電磁鐵不工作時(shí)，控制閥芯在復(fù)位彈簧作用下保持在中位。由電磁鐵直接驅(qū)動閥芯運(yùn)動。 閥芯在圖示位置時(shí)，P、A、B和T之間，互不相通。如果電磁鐵A（左）通電，閥芯向右移動，則P與B，A與T分別相通。由控制器來的控制信號越大，控制閥芯向右的位移也越大。也就是說，閥芯的行程與電信號成比例。行程越大，則閥口通流面積

19、和流過的體積流量也越大。圖中左邊的電磁鐵，配有電感式位移傳感器。它檢測出閥芯的實(shí)際位置，并把與閥芯行程成比例的電信號（電壓），反饋至電放大器。28 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（1）功能功能 位移傳感器的量程，按兩倍閥芯行程設(shè)計(jì)，所以能檢測閥芯在兩個(gè)方向上的位置。位移傳感器的量程，按兩倍閥芯行程設(shè)計(jì)，所以能檢測閥芯在兩個(gè)方向上的位置。 在放大器中，實(shí)際值（控制閥芯的實(shí)際位置）與設(shè)定值進(jìn)行比較，檢測出兩者的差值后，在放大器中，實(shí)際值（控制閥芯的實(shí)際位置）與設(shè)定值進(jìn)行比較，檢測出兩者的差值后，以相應(yīng)的

20、電信號輸給對應(yīng)的電磁鐵，對實(shí)際值進(jìn)行修正，構(gòu)成位置反饋閉環(huán)。以相應(yīng)的電信號輸給對應(yīng)的電磁鐵，對實(shí)際值進(jìn)行修正，構(gòu)成位置反饋閉環(huán)。 實(shí)際上，閥的滯環(huán)和重復(fù)精度，因閥的規(guī)格而異，但均小于等于實(shí)際上，閥的滯環(huán)和重復(fù)精度，因閥的規(guī)格而異，但均小于等于1%1%。29 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（1）功能功能 不帶反饋的直控式比不帶反饋的直控式比例方向閥及其電控器例方向閥及其電控器 30 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例

21、方向閥（1）功能功能 （2）滯環(huán)滯環(huán) 一般表明一個(gè)狀態(tài)與前一個(gè)狀態(tài)的關(guān)系。在電信號從零到最大，再從最大到零的往返掃描過程中，一般表明一個(gè)狀態(tài)與前一個(gè)狀態(tài)的關(guān)系。在電信號從零到最大，再從最大到零的往返掃描過程中，閥芯有與電信號成比例的確定位置。同一輸入設(shè)定值上，往返掃描所得輸出量的偏差，稱為滯環(huán)或滯環(huán)閥芯有與電信號成比例的確定位置。同一輸入設(shè)定值上，往返掃描所得輸出量的偏差，稱為滯環(huán)或滯環(huán)誤差。誤差。 31 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（1）功能功能 （2）滯環(huán)滯環(huán) （3）重復(fù)精度重復(fù)精度（可重復(fù)性

22、）（可重復(fù)性） 在重復(fù)調(diào)節(jié)同一輸入信號時(shí)，在重復(fù)調(diào)節(jié)同一輸入信號時(shí)，輸出信號所出現(xiàn)的差值。對應(yīng)控輸出信號所出現(xiàn)的差值。對應(yīng)控制閥芯說來，就是重復(fù)調(diào)節(jié)同一制閥芯說來，就是重復(fù)調(diào)節(jié)同一輸入的信號為相同設(shè)定值時(shí)，得輸入的信號為相同設(shè)定值時(shí)，得到（一個(gè)小于等于到（一個(gè)小于等于1%）的位置偏）的位置偏差。差。 圖中所示的閥用電磁鐵，不圖中所示的閥用電磁鐵，不帶位移傳感器，因而不能檢測閥帶位移傳感器，因而不能檢測閥芯的位置。按閥的規(guī)格不同，其芯的位置。按閥的規(guī)格不同，其滯環(huán)為滯環(huán)為56%，重復(fù)精度，重復(fù)精度23%。32 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥

23、 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（1）功能功能 （2）滯環(huán)滯環(huán) （3）重復(fù)精度重復(fù)精度（4）控制閥芯的結(jié)構(gòu)控制閥芯的結(jié)構(gòu) 圖示，比例閥控制閥芯與普通方向閥閥芯不同，它的薄刃型圖示，比例閥控制閥芯與普通方向閥閥芯不同，它的薄刃型節(jié)流斷面呈三角形。用這種閥芯形式，可得到一條漸增式流量特節(jié)流斷面呈三角形。用這種閥芯形式，可得到一條漸增式流量特性曲線。性曲線。 閥芯的三角控制棱邊和閥套的控制棱邊，在閥芯移動過程中閥芯的三角控制棱邊和閥套的控制棱邊，在閥芯移動過程中的任何位置上，總是保持相互接觸。這表明，它的過流斷面，總的任何位置上，總是保持相互接觸。這表明，它的過流斷面，總是一個(gè)可確定的三角形

24、。也就是說，不存在像常規(guī)方向閥（開關(guān)是一個(gè)可確定的三角形。也就是說，不存在像常規(guī)方向閥（開關(guān)型控制閥）中那樣的情況：閥芯閥套兩個(gè)棱邊之間，先存在一個(gè)型控制閥）中那樣的情況：閥芯閥套兩個(gè)棱邊之間，先存在一個(gè)“空行程空行程”，再進(jìn)入相互接觸，或者在閥口打開時(shí)完全脫開。，再進(jìn)入相互接觸，或者在閥口打開時(shí)完全脫開。 此外，在液流流入和流出比例閥閥口時(shí)，總是受到節(jié)流作此外，在液流流入和流出比例閥閥口時(shí)，總是受到節(jié)流作用。用。 由閥芯園周方向上控制切口錯(cuò)位和較長的閥芯行程獲得較好的分辨率由閥芯園周方向上控制切口錯(cuò)位和較長的閥芯行程獲得較好的分辨率 33 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE /

25、 NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（1）功能功能 （2）滯環(huán)滯環(huán) （3）重復(fù)精度重復(fù)精度（可重復(fù)性）（可重復(fù)性）（4）控制閥芯的結(jié)構(gòu)控制閥芯的結(jié)構(gòu) 34 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（1）功能功能 （2）滯環(huán)滯環(huán) （3）重復(fù)精度重復(fù)精度（可重復(fù)性）（可重復(fù)性）（4）控制閥芯的結(jié)構(gòu)控制閥芯的結(jié)構(gòu) （5）流量特性流量特性 數(shù)據(jù)如下：數(shù)據(jù)如下： 調(diào)定的系統(tǒng)壓力調(diào)定的系統(tǒng)壓力 P=120bar 工進(jìn)時(shí)的負(fù)載壓力工進(jìn)時(shí)的負(fù)載壓力 P=110bar 快進(jìn)時(shí)的負(fù)載壓力快進(jìn)

26、時(shí)的負(fù)載壓力 P=60bar 工進(jìn)速度范圍內(nèi)所需流量工進(jìn)速度范圍內(nèi)所需流量 Q=520L/min 快進(jìn)速度范圍內(nèi)所需流量快進(jìn)速度范圍內(nèi)所需流量 Q=60150L/min 對于不同公稱流量的閥應(yīng)該確定相應(yīng)的對于不同公稱流量的閥應(yīng)該確定相應(yīng)的受控過流斷面。用一實(shí)例來說明這一情況，受控過流斷面。用一實(shí)例來說明這一情況，并觀察相應(yīng)的特性曲線。并觀察相應(yīng)的特性曲線。 35 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 不能象選用普通開關(guān)閥那樣來選擇比例閥（僅以Q=150L/min作為公稱流量?）。 這樣就會得到如下數(shù)據(jù)： 快進(jìn)時(shí)閥的壓降 Pv=120-60bar

27、=60bar Q快進(jìn)=60150L/min 工進(jìn)時(shí)閥的壓降 Pv=120-110bar=10bar Q工進(jìn)=520L/min 36 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN快進(jìn)時(shí) Q快進(jìn)=60150L/min對應(yīng)于Pv=60bar，流量Q=150L/min，僅利用額定電流的約66%，流量Q=60L/min時(shí)，僅利用額定電流的約48%。這樣一來調(diào)節(jié)范圍僅達(dá)到額定電流的18%。 37 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN工進(jìn)時(shí)工進(jìn)時(shí) Q工進(jìn)=520L/min 對工進(jìn)速度的調(diào)節(jié)，也只達(dá)到調(diào)節(jié)范圍的10%（20L/min時(shí)為47%額定電流，5L/min時(shí)為37%

28、額定電流）。假如一般閥的滯環(huán)為3%，而對應(yīng)于調(diào)節(jié)范圍僅10%的情況，則其滯環(huán)相當(dāng)于30%。顯然，很難用如此差的分辨率來進(jìn)行控制。 38 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（5）流量特性流量特性 (閥口流量特性）閥口流量特性）選用比例閥的正確方法。選用比例閥的正確方法。快進(jìn)工況的比例關(guān)系快進(jìn)工況的比例關(guān)系此時(shí)設(shè)定值在此時(shí)設(shè)定值在66%66%到到98%98%額定電流之間（額定電流之間（60-15060-150L/minL/min），），因此得到因此得到32%32%調(diào)節(jié)范圍。調(diào)節(jié)范圍。 39 NOKIA FI

29、LENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（5）流量特性流量特性 現(xiàn)用一實(shí)例來說明按下列特性選用比例閥的正確方法。現(xiàn)用一實(shí)例來說明按下列特性選用比例閥的正確方法。工進(jìn)工況設(shè)定的比例關(guān)系工進(jìn)工況設(shè)定的比例關(guān)系此時(shí)設(shè)定值落在此時(shí)設(shè)定值落在36%36%至至63%63%額定電流之間，可見調(diào)節(jié)范圍很大，有一額定電流之間，可見調(diào)節(jié)范圍很大，有一個(gè)較好的分辨率。同時(shí)，重復(fù)精度造成的偏差當(dāng)然也減小。個(gè)較好的分辨率。同時(shí)，重復(fù)精度造成的偏差當(dāng)然也減小。 40 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥

30、 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（5）流量特性流量特性 控制閥芯的時(shí)間特性控制閥芯的時(shí)間特性 圖中給出了控制閥芯在輸入階躍電信號時(shí)的過渡過程曲線。在從一個(gè)位置運(yùn)圖中給出了控制閥芯在輸入階躍電信號時(shí)的過渡過程曲線。在從一個(gè)位置運(yùn)動到另一個(gè)位置的過渡過程中，沒有產(chǎn)生超調(diào)，閥芯快速移動時(shí)間比較短，減速動到另一個(gè)位置的過渡過程中，沒有產(chǎn)生超調(diào)，閥芯快速移動時(shí)間比較短，減速后停留在交換位置。后停留在交換位置。 加速和制動過程的調(diào)節(jié)時(shí)間，也是充分的加速和制動過程的調(diào)節(jié)時(shí)間，也是充分的 . . 輸入信號階躍（信號變化輸入信號階躍（信號變化25至至75） 輸入信號階躍（信號變化輸入信號階躍（信號變化0

31、至至100）時(shí)的過渡過程特性時(shí)的過渡過程特性 時(shí)的過渡過程特性時(shí)的過渡過程特性41 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（5）流量特性流量特性 加速與減速加速與減速 流量正變化或負(fù)變化，由比例閥來加流量正變化或負(fù)變化，由比例閥來加以控制。這些預(yù)調(diào)設(shè)定值，即在哪個(gè)時(shí)以控制。這些預(yù)調(diào)設(shè)定值，即在哪個(gè)時(shí)間流量應(yīng)發(fā)生變化進(jìn)而控制閥芯位置發(fā)間流量應(yīng)發(fā)生變化進(jìn)而控制閥芯位置發(fā)生變化，都由操縱比例電磁鐵的電控制生變化，都由操縱比例電磁鐵的電控制器來設(shè)定。由放大器預(yù)調(diào)的設(shè)定值，在器來設(shè)定。由放大器預(yù)調(diào)的設(shè)定值，在給定時(shí)間

32、內(nèi)，變化到該設(shè)定值的終值。給定時(shí)間內(nèi)，變化到該設(shè)定值的終值。 電控器的這一功能塊，稱為斜坡發(fā)生電控器的這一功能塊，稱為斜坡發(fā)生器。設(shè)定值變化所需的時(shí)間間隔稱為斜器。設(shè)定值變化所需的時(shí)間間隔稱為斜坡時(shí)間。坡時(shí)間。 例如：在例如：在2秒鐘內(nèi)，設(shè)定值從零變化秒鐘內(nèi)，設(shè)定值從零變化到最大值。到最大值。 加速時(shí)間短加速時(shí)間短 加速度大加速度大 例如：在例如：在5秒鐘內(nèi)，設(shè)定值從零變化秒鐘內(nèi)，設(shè)定值從零變化到最大值。到最大值。 加速時(shí)間長加速時(shí)間長 加速度小加速度小42 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（5）流量

33、特性流量特性 功率域功率域 與一般開關(guān)型方向閥一樣，在比例閥中也存在功率域問題。與一般開關(guān)型方向閥一樣，在比例閥中也存在功率域問題。 在這里，令人感興越的是不帶位移傳感器的直控閥的性能。在較大在這里，令人感興越的是不帶位移傳感器的直控閥的性能。在較大壓差壓差P作用下，這種直控閥的流量增大到功率界極限時(shí)，液動力會自作用下，這種直控閥的流量增大到功率界極限時(shí)，液動力會自動將閥口關(guān)小，流量不再增大。由此，在這里可以講存在一種動將閥口關(guān)小，流量不再增大。由此，在這里可以講存在一種“自然的自然的”功率域。功率域。43 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥

34、 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（5）流量特性流量特性 控制范圍（分辨率）控制范圍（分辨率） 控制范圍（在實(shí)踐上，常稱為調(diào)節(jié)范圍，或調(diào)速比），可理解為最控制范圍（在實(shí)踐上，常稱為調(diào)節(jié)范圍，或調(diào)速比），可理解為最大與最小控制流量之比。對于不帶位移傳感器的比例方向閥，調(diào)節(jié)范圍大與最小控制流量之比。對于不帶位移傳感器的比例方向閥，調(diào)節(jié)范圍是是1：20。假如最大流量是。假如最大流量是40L/min，則最小流量是則最小流量是2L/min。在這里重復(fù)在這里重復(fù)誤差起重要作用。重復(fù)誤差在數(shù)值上必須顯著地低于最小流量。帶位移誤差起重要作用。重復(fù)誤差在數(shù)值上必須顯著地低于最小流量。帶位移傳感器的比例方向

35、閥，其控制范圍是傳感器的比例方向閥，其控制范圍是1：100。 44 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（5）流量特性流量特性 閥芯結(jié)構(gòu)型式閥芯結(jié)構(gòu)型式 含中間過渡形式的滑閥機(jī)能圖含中間過渡形式的滑閥機(jī)能圖 45 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（5）流量特性流量特性 各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例 E型閥芯型閥芯 E型閥芯有很好的減速制動特性，P-A和B-T或P-B和T-A各通流斷面是一樣的。因此，它可用

36、于雙出桿液壓缸，或液壓馬達(dá)。46 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（5）流量特性流量特性 各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例 E型閥芯型閥芯 在液壓馬達(dá)控制系統(tǒng)中，在圖中負(fù)載管路中配置補(bǔ)油系統(tǒng)。 管路中萬一出現(xiàn)了負(fù)壓，就會使馬達(dá)的噪聲級提高。 如果想使馬達(dá)的負(fù)載精確停留定位，必須象通常那樣配置一個(gè)停車制動器。47 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（5）流量特性流量特性 各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例

37、E1型閥芯型閥芯 在上述油路中，如果缸面積比為2：1，則必須選用節(jié)流面積比為2：1的閥芯。E1型閥芯能滿足這一條件（W1型閥芯也一樣）48 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（5）流量特性流量特性 各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例E1型閥芯型閥芯這種關(guān)系如下：Q1/Q2= （p1/p2)1/2當(dāng) Q2=2Q1和過流斷面積相等時(shí)得 p1/p2=Q12/Q22 p2=（Q22/Q12） p1- p2=4 p1 49 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥

38、1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（5）流量特性流量特性 各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例p2=4 p1 這種關(guān)系式表明，在過流斷面面積相同時(shí)，在使通流流量增加一倍，壓差就要等于原來的4倍。 對于單活塞桿液壓缸，當(dāng)活塞面積和環(huán)形面積比為2：1時(shí)，若PA和BT的節(jié)流面積相同，則形成壓差比為4：1。 為了制動質(zhì)量力，如果要求在有桿腔施加一個(gè)比驅(qū)動壓力高1/4的反力，從上述情況分析可知，由于P和Q之間存在平方根關(guān)系，這一要求不能完全滿足的。50 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（5）流量特性流量特性

39、 各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例 E1型閥芯型閥芯 若配用若配用E1型閥芯型閥芯 （PA=1/1和BT=1/2的過流面積比） 或過流面積比倒過來的E2型閥芯，就可避免產(chǎn)生上述問題。51 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（5）流量特性流量特性 各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例 E3型閥芯型閥芯 對于過流面積比為2：1的缸，如果想用較簡單的方法實(shí)現(xiàn)差動控制，可使用配E3型閥芯的比例閥。配用的單向閥可做成中間塊，裝在閥板上。52 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方

40、向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（5）流量特性流量特性 各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例 W型閥芯型閥芯 在一個(gè)面積比接近1：1的單出桿缸的油路中，采用W型閥芯，通過其泄漏可阻止無負(fù)載時(shí)缸的微小位移。W型閥芯在中位時(shí)，由A和B到T具有3%公稱過流斷面大小的節(jié)流通道。53 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（5）流量特性流量特性 各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例 W1型閥芯，型閥芯， W2型閥芯型閥芯 這種閥芯，一方面同E1型閥芯一樣，節(jié)流面積比為2：1，以適應(yīng)2：1面積

41、的液壓缸。另一方面，又同W型閥芯，在中位時(shí)，由A和B到T具有3%公稱過流斷面大小的節(jié)流開口。54 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（5）流量特性流量特性 各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例 W3型閥芯型閥芯 同E3型閥芯一樣，用W3型閥芯也可實(shí)現(xiàn)差動控制。由于B通向T而卸荷，液壓缸在制動后沒有背壓（彈簧）。55 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（5）流量特性流量特性 各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例 配

42、用配用E型閥芯的差動回路型閥芯的差動回路 56 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（5）流量特性流量特性 各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例 圖示單出桿液壓缸（面積比接近1：1），采用重力平衡的垂直布置，配用W1型閥芯。通過直控式溢流閥，和缸管路上關(guān)閉時(shí)不存在泄漏的單向閥來實(shí)現(xiàn)重力平衡。 57 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（5）流量特性流量特性 各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例 圖示單出桿液壓缸，垂直

43、布置，采用重力平衡面積比2：1，配用W1型閥芯，實(shí)現(xiàn)差動控制。 58 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥（5）流量特性流量特性 各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例各種閥芯的應(yīng)用實(shí)例 無泄漏液壓鎖無泄漏液壓鎖 由于壓力比的關(guān)系，無泄漏液壓鎖不能用一雙聯(lián)單向閥來實(shí)現(xiàn)。 在這回路中，盡管配置了無泄漏式液控單向閥，但仍需注意壓力比的關(guān)系。 如果壓力比超過面積比,則會導(dǎo)致液壓缸運(yùn)動不連續(xù).在這種情況下,鎖緊用的液控單向閥,就要用外控方式，而不是圖示控制油路各來處另一側(cè)油路。 59 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE

44、 / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 1、直控式比例方向閥、直控式比例方向閥實(shí)用性說明：實(shí)用性說明： 注意閥的油口與液壓缸的油口相連時(shí)，只有當(dāng)比注意閥的油口與液壓缸的油口相連時(shí)，只有當(dāng)比例閥與執(zhí)行器之間的連接管路盡可能短時(shí)，才有可能例閥與執(zhí)行器之間的連接管路盡可能短時(shí)，才有可能達(dá)到優(yōu)化的運(yùn)動特性值。達(dá)到優(yōu)化的運(yùn)動特性值。 每個(gè)液壓系統(tǒng)，都可用一個(gè)彈簧每個(gè)液壓系統(tǒng)，都可用一個(gè)彈簧質(zhì)量質(zhì)量系系統(tǒng)來描述。其最大可能的加速度決定液壓裝置的調(diào)整統(tǒng)來描述。其最大可能的加速度決定液壓裝置的調(diào)整時(shí)間，或由彈簧質(zhì)量系統(tǒng)本身來決定的。時(shí)間，或由彈簧質(zhì)量系統(tǒng)本身來決定的。 （比例控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則）（比例控制系統(tǒng)設(shè)

45、計(jì)準(zhǔn)則）60 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 2、先導(dǎo)式比例方向閥、先導(dǎo)式比例方向閥 （1）結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)原理 （單邊彈簧對中型先導(dǎo)式比例方向閥單邊彈簧對中型先導(dǎo)式比例方向閥 ） 與開關(guān)式閥一樣，大通徑的比例閥也與開關(guān)式閥一樣，大通徑的比例閥也是采用先導(dǎo)控制型結(jié)構(gòu)。而推動主閥芯運(yùn)是采用先導(dǎo)控制型結(jié)構(gòu)。而推動主閥芯運(yùn)動所需的操縱力，也還是問題的關(guān)鍵。動所需的操縱力，也還是問題的關(guān)鍵。 通常，通常，10通徑以及小于通徑以及小于10通徑的閥為通徑的閥為直接控制式，大于直接控制式，大于10通徑的為先導(dǎo)控制式。通徑的為先導(dǎo)控制式。 先導(dǎo)式比例方向閥（

46、圖）由以下幾部先導(dǎo)式比例方向閥（圖）由以下幾部份組成：帶比例電磁鐵（份組成：帶比例電磁鐵（1）和（）和（2）的先）的先導(dǎo)閥（導(dǎo)閥（3），帶主閥芯（），帶主閥芯（8）的主閥（）的主閥（7），），對中和調(diào)節(jié)彈簧（對中和調(diào)節(jié)彈簧（9）。）。 先導(dǎo)閥配用具有電流先導(dǎo)閥配用具有電流 力特性的力調(diào)力特性的力調(diào)節(jié)型比例電磁鐵。節(jié)型比例電磁鐵。 61 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 2、先導(dǎo)式比例方向閥、先導(dǎo)式比例方向閥 （1）結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)原理 先導(dǎo)式比例方向閥的工作過程：先導(dǎo)式比例方向閥的工作過程： 來自電磁控制器的電信號，在比例電來自電磁控制器的電信

47、號，在比例電磁鐵（磁鐵（1）或（）或（2）中，按比例地轉(zhuǎn)化為作）中，按比例地轉(zhuǎn)化為作用在先導(dǎo)閥芯上的力。與這個(gè)作用力相對用在先導(dǎo)閥芯上的力。與這個(gè)作用力相對應(yīng)，在先導(dǎo)閥（應(yīng)，在先導(dǎo)閥（3）的出口）的出口A或或B，得到一得到一個(gè)壓力。這個(gè)壓力作用在主閥芯（個(gè)壓力。這個(gè)壓力作用在主閥芯（8）的端）的端面上，克服彈簧（面上，克服彈簧（9）推動主閥芯位移的大）推動主閥芯位移的大小，即相應(yīng)的閥口開度的大小，取決于作小，即相應(yīng)的閥口開度的大小，取決于作用在主閥端面上的先導(dǎo)控制油壓力的高低。用在主閥端面上的先導(dǎo)控制油壓力的高低。一般可用溢流閥或減壓閥，來得到這個(gè)先一般可用溢流閥或減壓閥，來得到這個(gè)先導(dǎo)控制油

48、壓。導(dǎo)控制油壓。 62 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 2、先導(dǎo)式比例方向閥、先導(dǎo)式比例方向閥 （1）結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)原理 所討論的比例方向閥，用減壓閥作為先導(dǎo)級。它的優(yōu)所討論的比例方向閥，用減壓閥作為先導(dǎo)級。它的優(yōu)點(diǎn)在于，不必持續(xù)不斷地耗費(fèi)先導(dǎo)控制油。圖示的三通減點(diǎn)在于，不必持續(xù)不斷地耗費(fèi)先導(dǎo)控制油。圖示的三通減壓閥，主要由兩個(gè)比例電磁鐵（壓閥，主要由兩個(gè)比例電磁鐵（1）和（）和（2），彀體（），彀體（3），），控制閥芯（控制閥芯（4）和兩個(gè)測壓活塞（）和兩個(gè)測壓活塞（5）和（）和（6）組成，比例）組成，比例電磁鐵按比例地將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)樽饔?/p>

49、在控制閥芯的電磁力，電磁鐵按比例地將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)樽饔迷诳刂崎y芯的電磁力，即控制電流越大，則相應(yīng)的電磁場力也越大。在整個(gè)調(diào)節(jié)即控制電流越大，則相應(yīng)的電磁場力也越大。在整個(gè)調(diào)節(jié)行程中，調(diào)定的電磁力保持不變。行程中，調(diào)定的電磁力保持不變。 63 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 2、先導(dǎo)式比例方向閥、先導(dǎo)式比例方向閥 （1）結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)原理 在電磁鐵末通電時(shí)（如圖），控制閥芯（在電磁鐵末通電時(shí)（如圖），控制閥芯（4）由彈簧保持）由彈簧保持在中位。此時(shí)在中位。此時(shí)A和和B與油口與油口T相連，因而在這些油口上沒有壓相連，因而在這些油口上沒有壓力。油口

50、力。油口P封閉?，F(xiàn)假設(shè)電磁鐵封閉?，F(xiàn)假設(shè)電磁鐵B（1）通電，電磁力通過測通電，電磁力通過測壓活塞（壓活塞（5）作用在控制閥芯（）作用在控制閥芯（4）上，使它向右移動。由此，）上，使它向右移動。由此，油從油從P流向流向B，A仍和仍和T相通。在相通。在B油口建立起來的壓力，通過油口建立起來的壓力，通過控制閥芯（控制閥芯（4）上的徑向孔，作用到測壓活塞（）上的徑向孔，作用到測壓活塞（6）上。）上。 由此產(chǎn)生的液壓力克服電磁力，推動控制閥芯（由此產(chǎn)生的液壓力克服電磁力，推動控制閥芯（4）向閥口）向閥口關(guān)閉方向移動，直到兩個(gè)力達(dá)到平衡為止。關(guān)閉方向移動，直到兩個(gè)力達(dá)到平衡為止。 64 NOKIA FIL

51、ENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 2、先導(dǎo)式比例方向閥、先導(dǎo)式比例方向閥 （1）結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)原理 測量活塞（測量活塞（6）壓在電磁鐵（）壓在電磁鐵（2）的推桿上。）的推桿上。 P到到B的通道被切斷后，工作通道的通道被切斷后，工作通道B中的液壓力將保持不變。假若電中的液壓力將保持不變。假若電磁力有所減小，則作用在控制閥芯上的液壓力有剩余，因此控制閥就磁力有所減小，則作用在控制閥芯上的液壓力有剩余，因此控制閥就向左移動，使油口向左移動，使油口B和和T相通，控制油可從相通，控制油可從B流向流向T，使使B中的控制油中的控制油壓力相應(yīng)的有所下降。這樣一來，電磁力與先導(dǎo)

52、控制液壓力之間達(dá)到壓力相應(yīng)的有所下降。這樣一來，電磁力與先導(dǎo)控制液壓力之間達(dá)到了新的平衡。這意味著，了新的平衡。這意味著，B油口中的控制壓力仍保持這常數(shù)，只不過油口中的控制壓力仍保持這常數(shù)，只不過處于與較小的電磁力相對應(yīng)的較低的壓力值上。電磁鐵不通電而閥處處于與較小的電磁力相對應(yīng)的較低的壓力值上。電磁鐵不通電而閥處于中位時(shí)，于中位時(shí)，P與與A、B間的通路被切斷，而間的通路被切斷，而A、B與與T相通，先導(dǎo)控制油相通，先導(dǎo)控制油可直接流回油箱，可直接流回油箱，A、B油口沒有壓力。油口沒有壓力。65 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 2、先導(dǎo)式比

53、例方向閥、先導(dǎo)式比例方向閥 （1）結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)原理 利用先導(dǎo)閥，我們能夠與輸入電流成比例利用先導(dǎo)閥，我們能夠與輸入電流成比例地改變地改變A A或或B B中的壓力。中的壓力。 當(dāng)先導(dǎo)級的當(dāng)先導(dǎo)級的A A、B B油口沒有壓力，也就是當(dāng)主油口沒有壓力，也就是當(dāng)主閥腔體（閥腔體（1010）和（）和（1212）內(nèi)沒有壓力時(shí)，主閥芯）內(nèi)沒有壓力時(shí)，主閥芯（8 8）由對中彈簧（）由對中彈簧（9 9）保持在中位（見圖）。）保持在中位（見圖）。 現(xiàn)在來觀察對主閥芯的控制作用?，F(xiàn)在來觀察對主閥芯的控制作用。 先導(dǎo)控制油可以是內(nèi)供的，也可以是外供的，先導(dǎo)控制油可以是內(nèi)供的，也可以是外供的，內(nèi)供時(shí)先導(dǎo)油來自內(nèi)供時(shí)先導(dǎo)

54、油來自P P口。外供時(shí)先導(dǎo)油來自口。外供時(shí)先導(dǎo)油來自X X口。口。當(dāng)電磁鐵當(dāng)電磁鐵B B通電時(shí)，先導(dǎo)壓力油經(jīng)過先導(dǎo)閥進(jìn)通電時(shí)，先導(dǎo)壓力油經(jīng)過先導(dǎo)閥進(jìn)入腔體（入腔體（1010），控制腔中的壓力與輸入電信號），控制腔中的壓力與輸入電信號成正比例。由此產(chǎn)生的液壓力克服彈簧（成正比例。由此產(chǎn)生的液壓力克服彈簧（9 9），），使主閥芯（使主閥芯（8 8）移動，直至彈簧力和液壓力平）移動，直至彈簧力和液壓力平衡為止（圖）。控制油壓力的高低，決定了主衡為止（圖）?？刂朴蛪毫Φ母叩停瑳Q定了主閥芯的位置，也就決定了紊流型節(jié)流閥口的開閥芯的位置，也就決定了紊流型節(jié)流閥口的開度，及相應(yīng)的流量。度，及相應(yīng)的流量。 主

55、閥芯的結(jié)構(gòu)，與直控式比例方向閥的閥芯主閥芯的結(jié)構(gòu)，與直控式比例方向閥的閥芯相似。相似。 66 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 2、先導(dǎo)式比例方向閥、先導(dǎo)式比例方向閥 （1）結(jié)構(gòu)原理結(jié)構(gòu)原理 當(dāng)當(dāng)A A電磁鐵（電磁鐵（2 2）通入控制信號時(shí)，則在腔）通入控制信號時(shí)，則在腔體（體（1212）內(nèi)產(chǎn)生與輸入）內(nèi)產(chǎn)生與輸入 信號相應(yīng)的液壓力。信號相應(yīng)的液壓力。這個(gè)液壓力，通過固定在閥芯上的連桿（這個(gè)液壓力，通過固定在閥芯上的連桿（1313），），克服彈簧（克服彈簧（9 9）使閥芯移動。彈簧（）使閥芯移動。彈簧（9 9）連同兩）連同兩支彈簧座無間隙地

56、安裝于閥體與閥體蓋之間，支彈簧座無間隙地安裝于閥體與閥體蓋之間，它有一定的預(yù)壓縮量。采用一根彈簧與閥芯兩它有一定的預(yù)壓縮量。采用一根彈簧與閥芯兩個(gè)運(yùn)動方向上的液壓力相平衡的結(jié)構(gòu)，經(jīng)過適個(gè)運(yùn)動方向上的液壓力相平衡的結(jié)構(gòu)，經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，可保證在相同輸入信號時(shí)，左右兩當(dāng)?shù)恼{(diào)整，可保證在相同輸入信號時(shí)，左右兩個(gè)方向上閥芯移動相等。另外，彈簧座的懸置個(gè)方向上閥芯移動相等。另外，彈簧座的懸置方式有利于滯環(huán)的減小。當(dāng)主閥壓力腔卸荷后，方式有利于滯環(huán)的減小。當(dāng)主閥壓力腔卸荷后，彈簧力使控制閥芯重新回到中位。先導(dǎo)控制油彈簧力使控制閥芯重新回到中位。先導(dǎo)控制油供油的內(nèi)供或外供，先導(dǎo)控制油回油的內(nèi)泄或供油的內(nèi)供或

57、外供，先導(dǎo)控制油回油的內(nèi)泄或外泄等?？赡苡懈鞣N組合，按先導(dǎo)控制式開關(guān)外泄等?？赡苡懈鞣N組合，按先導(dǎo)控制式開關(guān)型方向閥一樣的原則處理。型方向閥一樣的原則處理。 67 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 2、先導(dǎo)式比例方向閥、先導(dǎo)式比例方向閥 （2）機(jī)能符號機(jī)能符號 68 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 2、先導(dǎo)式比例方向閥、先導(dǎo)式比例方向閥 （3）輸入電信號階躍的過渡過程曲線輸入電信號階躍的過渡過程曲線 所要求的控制壓力在所要求的控制壓力在Pstmin=30和和Pstmax=100bax

58、滯環(huán)為滯環(huán)為60% 重復(fù)精度為重復(fù)精度為3% 這里還給出了輸入電信這里還給出了輸入電信號階號階躍躍時(shí)的過度過程曲線，時(shí)的過度過程曲線，控制閥芯在到達(dá)新位置過程控制閥芯在到達(dá)新位置過程中沒有超調(diào)（圖中沒有超調(diào)（圖示示），這是），這是因?yàn)榕渲昧藙偠却蟮膹?fù)位彈因?yàn)榕渲昧藙偠却蟮膹?fù)位彈簧之故。另外，液動力對閥簧之故。另外，液動力對閥芯的雙向位置沒有產(chǎn)生不同芯的雙向位置沒有產(chǎn)生不同的影響。的影響。 69 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN三、比例方向閥三、比例方向閥 2、先導(dǎo)式比例方向閥、先導(dǎo)式比例方向閥 （4）比例方向閥特點(diǎn)比例方向閥特點(diǎn)1) 結(jié)構(gòu)上與三位四通彈簧對中型方向閥相

59、似。結(jié)構(gòu)上與三位四通彈簧對中型方向閥相似。2) 對污染的感性較小。對污染的感性較小。3) 一個(gè)閥可同時(shí)控制液流的方向及流量。在過程控制中，可在沒有一個(gè)閥可同時(shí)控制液流的方向及流量。在過程控制中，可在沒有 附加方向閥附加方向閥及節(jié)流閥的情況下，實(shí)現(xiàn)快速和低速行程控制。速度的變化過程，不是跳躍式，及節(jié)流閥的情況下，實(shí)現(xiàn)快速和低速行程控制。速度的變化過程，不是跳躍式，而是無級變化。而是無級變化。4) 具有像先導(dǎo)控制方向閥一樣的較大的閥芯行程。具有像先導(dǎo)控制方向閥一樣的較大的閥芯行程。5) 流入和流出執(zhí)行器（缸或馬達(dá)）的液流，都要受到兩個(gè)控制閥口的約束（控流入和流出執(zhí)行器（缸或馬達(dá)）的液流，都要受到兩

60、個(gè)控制閥口的約束（控制作用）。制作用）。6) 與電控器配合，可方便可靠地實(shí)現(xiàn)加速及減速過程。加減速時(shí)間可由電控器與電控器配合，可方便可靠地實(shí)現(xiàn)加速及減速過程。加減速時(shí)間可由電控器預(yù)調(diào)，而與油液特性（如粘度）無關(guān)。預(yù)調(diào)，而與油液特性（如粘度）無關(guān)。輸入電流與直流電磁鐵一樣。輸入電流與直流電磁鐵一樣。 70 NOKIA FILENAMs.PPT/ DATE / NN四、比例壓力閥四、比例壓力閥 比例壓力閥用來實(shí)現(xiàn)壓力遙控，壓力的升降隨時(shí)比例壓力閥用來實(shí)現(xiàn)壓力遙控，壓力的升降隨時(shí)可通過電信號加以改變?？赏ㄟ^電信號加以改變。 工作系統(tǒng)的壓力可根據(jù)生產(chǎn)過程的需要，通過電工作系統(tǒng)的壓力可根據(jù)生產(chǎn)過程的需要