一看就懂的比例閥的基本原理圖形講解

1、一看就懂的比例閥的基本原理圖形講解基本系統(tǒng)1) 考慮一個(gè)簡單的液壓系統(tǒng)，其由油箱（A）、電動機(jī)（ B ）、液壓泵（ C ）、溢流閥（ D ）、過濾器（ E ）、流量控制閥（ F ）、電磁換向閥（ G ）和液壓缸（ H ）組成。2) 通過流量控制閥(其可確定液壓缸運(yùn)動速度大小)和電磁換向閥(其可確定液壓缸向何方向運(yùn)動)來控制液壓缸運(yùn)動。ABCDEFHGHBIVT基本系統(tǒng)當(dāng)電磁換向閥通電時(shí)，液壓缸活塞桿以一定速度伸出或回縮，該速度大小可通過流量控制閥確定，因此，電磁換向閥本身并不控制液壓缸活塞運(yùn)動速度。HBIVT基本系統(tǒng)三位電磁換向閥可以完成下列功能：- 液壓缸活塞桿伸出HBIVT基本系統(tǒng)三位電磁

2、換向閥可以完成下列功能：- 液壓缸活塞桿伸出- 液壓缸活塞桿回縮HBIVT基本系統(tǒng)三位電磁換向閥可以完成下列功能： - 液壓缸活塞桿伸出- 液壓缸活塞桿回縮- 停止液壓缸HBIVT因此，電磁換向閥的作用就像電氣回路中的開關(guān)一樣。在一個(gè)位置上，關(guān)閉燈.HBIVT. 而在另一個(gè)位置上，接通燈，但并沒有中間位置。HBIVT不過，另一種類型的開關(guān)可以用于控制燈泡亮度，該開關(guān)被稱之為光度調(diào)整開關(guān)。HBIVT在這種情況下，為了改變燈泡亮度，可以在全關(guān)閉位置和全打開位置之間的任意位置上切換觸點(diǎn)。HBIVT在這種情況下，為了改變燈泡亮度，可以在全關(guān)閉位置和全打開位置之間的任意位置上切換觸點(diǎn)。HBIVT在這種情

3、況下，為了改變燈泡亮度，可以在全關(guān)閉位置和全打開位置之間的任意位置上切換觸點(diǎn)。HBIVT在這種情況下，為了改變燈泡亮度，可以在全關(guān)閉位置和全打開位置之間的任意位置上切換觸點(diǎn)。HBIVT在這種情況下，為了改變燈泡亮度，可以在全關(guān)閉位置和全打開位置之間的任意位置上切換觸點(diǎn)。HBIVT在這種情況下，為了改變燈泡亮度，可以在全關(guān)閉位置和全打開位置之間的任意位置上切換觸點(diǎn)。HBIVT在這種情況下，為了改變燈泡亮度，可以在全關(guān)閉位置和全打開位置之間的任意位置上切換觸點(diǎn)。HBIVT在這種情況下，為了改變燈泡亮度，可以在全關(guān)閉位置和全打開位置之間的任意位置上切換觸點(diǎn)。HBIVT基本系統(tǒng)2) 閥芯移動并不是僅限

4、于三個(gè)位置，而是在行程范圍內(nèi)可以無級調(diào)節(jié)。偏離中位的閥芯移動方向?qū)Q定液壓缸運(yùn)動方式，其大小可以控制液壓缸活塞運(yùn)動速度。1) 比例方向閥可被認(rèn)為是電開關(guān)中的光度調(diào)整開關(guān)。HBIVT基本系統(tǒng)所以，實(shí)際上，比例方向閥既可以作為換向閥，也可以作為流量控制閥。HBIVT切換電磁換向閥電磁換向閥可被認(rèn)為是簡單的開關(guān)閥。其可以通過電氣裝置來控制，這些電氣裝置能夠接通或關(guān)斷電流。HBIVT切換電磁換向閥電磁換向閥可被認(rèn)為是簡單的開關(guān)閥。其可以通過電氣裝置來控制，這些電氣裝置能夠接通或關(guān)斷電流。HBIVT切換電磁換向閥電磁換向閥可被認(rèn)為是簡單的開關(guān)閥。其可以通過電氣裝置來控制，這些電氣裝置能夠接通或關(guān)斷電流。

5、HBIVT比例閥不過，比例方向閥可以通過類似于光度調(diào)整開關(guān)的電氣裝置來控制。HBIVT比例閥通過改變線圈電流，可以改變閥芯位移大小，從而實(shí)現(xiàn)了比例閥出口流量的控制。HBIVT比例閥通過改變線圈電流，可以改變閥芯位移大小，從而實(shí)現(xiàn)了比例閥出口流量的控制。HBIVT比例閥通過改變線圈電流，可以改變閥芯位移大小，從而實(shí)現(xiàn)了比例閥出口流量的控制。HBIVT比例閥通過改變線圈電流，可以改變閥芯位移大小，從而實(shí)現(xiàn)了比例閥出口流量的控制。HBIVT比例閥通過改變線圈電流，可以改變閥芯位移大小，從而實(shí)現(xiàn)了比例閥出口流量的控制。HBIVT比例閥通過改變線圈電流，可以改變閥芯位移大小，從而實(shí)現(xiàn)了比例閥出口流量的控

6、制。HBIVT比例電磁鐵所以，與電磁換向閥不同，比例閥線圈電流可調(diào)，并不僅是接通或關(guān)斷。然而，在結(jié)構(gòu)上，比例電磁鐵與開關(guān)式電磁鐵相類似。比例電磁鐵由下列部分組成：- 線圈 (A)- 磁軛 (B)- 銜鐵 (C)- 磁極片(D)- 推桿 (E)銜鐵密閉在導(dǎo)磁套（ F ）中，比例電磁鐵通常采用塑料樹脂材料(G)封裝。ABCDFGEHBIVT比例電磁鐵當(dāng)在線圈上施加電壓時(shí)，將有電流流過線圈。HBIVT比例電磁鐵1) 同樣，電流產(chǎn)生磁場，該磁場集中在金屬導(dǎo)磁套、磁極片和銜鐵中。2) 然而，在磁極片與銜鐵之間的磁回路中存在間隙，所以，就會產(chǎn)生電磁力，該電磁力將閉合這個(gè)間隙，從而使磁路導(dǎo)通。HBIVT比例

7、電磁鐵1) 推桿將比例電磁鐵與比例閥閥芯連接起來，其通常推動閥芯向擠壓彈簧方向移動。2) 電磁力大小由磁場強(qiáng)度決定，而磁場強(qiáng)度與線圈電流成正比。HBIVT比例電磁鐵增加線圈電流將使電磁力增大，因此，閥芯移動距離也增大。HBIVT比例電磁鐵增加線圈電流將使電磁力增大，因此，閥芯移動距離也增大。HBIVT比例電磁鐵增加線圈電流將使電磁力增大，因此，閥芯移動距離也增大。HBIVTFIFI比例電磁鐵在設(shè)計(jì)比例電磁鐵時(shí)，應(yīng)使電磁力(F)與線圈電流(I)之間成線性關(guān)系，即電磁力僅取決于線圈電流。HBIVT電磁換向閥進(jìn)一步講，電磁換向閥與比例閥之間的不同就在于閥芯結(jié)構(gòu)上。HBIVTSSQQ電磁換向閥1) 對

8、于電磁換向閥，當(dāng)通電時(shí)，閥芯結(jié)構(gòu)應(yīng)使其壓降最小。2) 這意味著為了控制小流量，所需閥開口度將會是很小。小開口度是很難控制的。HBIVTSSQ比例閥1) 然而，比例閥閥芯在刃口上開有V型槽，這樣可使比例閥開口具有較寬的變化區(qū)間。HBIVTSSQ比例閥1) 然而，比例閥閥芯在刃口上開有V型槽，這樣可使比例閥開口具有較寬的變化區(qū)間。2) 所以，與電磁換向閥相比，盡管比例閥的最大流量較低，但是，其更容易實(shí)現(xiàn)小流量控制，即比例閥開口是逐漸變化的。HBIVTSSQ比例閥根據(jù)將控制的最大流量，可配裝不同的閥芯，即這些閥芯具有不同的形狀、大小或V型槽數(shù)。HBIVT直動式比例溢流閥1) 比例閥也可用于控制壓力，

9、在這種情況下，比例電磁鐵用來推動閥芯動作，即通過彈簧將錐閥芯壓在閥座上。電磁力越大，所需將溢流口打開的壓力就越大。HBIVT直動式比例溢流閥2) 這里描述了直動式溢流閥功能，直動式溢流閥只允許通過較小的流量。1) 比例閥也可用于控制壓力，在這種情況下，比例電磁鐵用來推動閥芯動作，即通過彈簧將錐閥芯壓在閥座上。電磁力越大，所需將溢流口打開的壓力就越大。HBIVT先導(dǎo)式比例溢流閥為了控制較高的流量，直動式比例溢流閥可以作為先導(dǎo)式溢流閥的先導(dǎo)級（或減壓閥）。HBIVT先導(dǎo)式比例溢流閥為了控制較高的流量，直動式比例溢流閥可以作為先導(dǎo)式溢流閥的先導(dǎo)級（或減壓閥）。HBIVT比例系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)HBIVT遠(yuǎn)程控

10、制 開關(guān)系統(tǒng)在開關(guān)系統(tǒng)中，為了調(diào)節(jié)液壓缸活塞運(yùn)動速度，應(yīng)將流量控制閥安裝在合適位置處，這表明工作油管與操作臺相連接。HBIVT遠(yuǎn)程控制 - 比例系統(tǒng)不過，在比例系統(tǒng)中，比例閥通過電信號控制，即僅采用小功率電纜就可將操作臺與比例閥連接起來。HBIVTPLC 遠(yuǎn)程控制 比例系統(tǒng)當(dāng)今機(jī)器控制通常采用電子控制器來實(shí)現(xiàn)，而比例閥在液壓系統(tǒng)與電子控制器之間可提供一個(gè)簡單接口。HBIVT比例壓力控制在一臺機(jī)器中，若使用比例方向閥和比例壓力閥，則表明這臺機(jī)器的液壓功能（運(yùn)動和作用力）可由電信號控制。HBIVT電磁換向閥的響應(yīng)時(shí)間比例閥的最大優(yōu)勢就在于其電控能力，即通過電信號可無級控制其閥芯運(yùn)動速度。HBIVT

11、S電磁換向閥的響應(yīng)時(shí)間根據(jù)電磁換向閥的通徑大小和電源電壓，其通電響應(yīng)時(shí)間約為15ms。HBIVTS電磁換向閥的響應(yīng)時(shí)間由于復(fù)位彈簧力比電磁力低，所以，電磁換向閥的斷電響應(yīng)時(shí)間稍微長一些（一般約為25ms）。HBIVTS比例閥的響應(yīng)時(shí)間不過，比例閥閥芯的運(yùn)動速度可由輸入給比例電磁鐵的電信號確定。通過漸增或漸降（稱之為斜坡）電信號，可以獲得幾秒鐘的通電和斷電響應(yīng)時(shí)間。HBIVTS比例閥的響應(yīng)時(shí)間不過，比例閥閥芯的運(yùn)動速度可由輸入給比例電磁鐵的電信號確定。通過漸增或漸降（稱之為斜坡）電信號，可以獲得幾秒鐘的通電和斷電響應(yīng)時(shí)間。HBIVT2.000 S比例閥的響應(yīng)時(shí)間不過，比例閥閥芯的運(yùn)動速度可由輸入

12、給比例電磁鐵的電信號確定。通過漸增或漸降（稱之為斜坡）電信號，可以獲得幾秒鐘的通電和斷電響應(yīng)時(shí)間。HBIVTS比例閥的響應(yīng)時(shí)間不過，比例閥閥芯的運(yùn)動速度可由輸入給比例電磁鐵的電信號確定。通過漸增或漸降（稱之為斜坡）電信號，可以獲得幾秒鐘的通電和斷電響應(yīng)時(shí)間。HBIVT電梯舉例 開關(guān)系統(tǒng)閥芯運(yùn)動速度可控是非常有用的，這主要是因?yàn)槠淇梢越档拖到y(tǒng)中的沖擊，即通過控制執(zhí)行元件的加速度和減加速度來達(dá)到此目的。假設(shè)以賓館中電梯為例，其采用開關(guān)式液壓系統(tǒng)。HBIVT電梯舉例 開關(guān)系統(tǒng)當(dāng)電磁換向閥通電使電梯下降時(shí)，閥芯運(yùn)動很快，這表明液壓缸活塞很快加速到其最大速度（最大速度通過設(shè)定流量控制閥F來確定）。電梯的

13、這種突然啟動會使乘客感到非常不舒服。FHBIVT電梯舉例 開關(guān)系統(tǒng)同樣，當(dāng)電梯到達(dá)目的地時(shí)，因電磁換向閥的很快關(guān)閉，也會使電梯突然停止，從而再次使乘客感到不舒服。在實(shí)際液壓系統(tǒng)中，由執(zhí)行元件的突然啟停而產(chǎn)生的沖擊還會造成壓力尖峰，這也是容易引起系統(tǒng)泄漏的情況之一。HBIVT電梯舉例 比例系統(tǒng)如果采用比例閥來替代電磁換向閥和流量控制閥，那么，電梯速度不僅可由電信號調(diào)節(jié)，而且還可以控制電梯的啟停。HBIVT電梯舉例 比例系統(tǒng)比例閥可以非常緩慢地開啟，以使電梯平滑加速至最大速度。HBIVT電梯舉例 比例系統(tǒng)同樣，通過將閥芯緩慢移動至中位，也可以控制減加速度。HBIVT時(shí)間距離運(yùn)動控制因此，比例閥通常

14、能夠完成下列幾方面的全運(yùn)動控制：HBIVT時(shí)間加速度距離運(yùn)動控制1. 平滑控制執(zhí)行元件的加速度，直至最大速度。HBIVT時(shí)間加速度速度距離運(yùn)動控制2. 控制執(zhí)行元件速度，若有必要，對于變負(fù)載，應(yīng)保持其恒定。HBIVT時(shí)間加速度減速度速度距離運(yùn)動控制3. 平滑減加速度，并使壓力峰值最小。HBIVT時(shí)間位置加速度減速度速度距離運(yùn)動控制4. 通過采用合適的感測元件，比例閥還可以較高精度控制執(zhí)行元件定位。HBIVT時(shí)間力力控制比例閥也可以通過控制施加于執(zhí)行元件中的壓力來控制執(zhí)行元件的輸出力（例如在壓機(jī)或注塑機(jī)中）。HBIVT時(shí)間力力控制在這種情況下，不僅需要控制執(zhí)行元件的最大壓力，而且還需控制施加或消

15、除壓力的速率。HBIVT時(shí)間力力控制實(shí)際上，機(jī)器工作循環(huán)由一系列斜坡和保持周期組成，這些周期都可以通過比例閥來實(shí)現(xiàn)。HBIVT時(shí)間力力控制在機(jī)器工作循環(huán)末段，對許多過程來說，壓力下降速率也是非常關(guān)鍵的。HBIVT力控制因此，采用比例閥可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)動和力控制，且在有些場合，同一種比例閥既可用于運(yùn)動控制，也可用于力控制。這通常涉及到“PQ”控制，如控制壓力(P)和流量(Q) 。此外，所有這些控制功能都可通過將電信號輸入到比例閥上來實(shí)現(xiàn)，而比例閥具有與機(jī)器控制器相連接的簡單接口。HBIVT電子控制HBIVT閥輸入信號如前所述，輸入給比例電磁鐵的電流需要調(diào)節(jié)，而不是簡單的接通或關(guān)斷（像在電磁換向閥中一樣

16、）。閥輸入信號理論上，這可以通過光度調(diào)整類型元件（如可調(diào)電阻）來實(shí)現(xiàn)，但由于熱量產(chǎn)生和漂移等問題，實(shí)際上并不使用這種元件，除非對于最簡單的應(yīng)用場合。HBIVT24 V DC功率放大器通常，比例電磁鐵的線圈電流由功率放大器（電子放大器）來控制。功率放大器本身需要一個(gè)電源（一般為12 或 24 VDC ）和一個(gè)輸入信號。HBIVT24 V DC功率放大器功率放大器輸出（電流）由輸入信號控制，當(dāng)輸入信號為零時(shí)，輸出信號也為零。HBIVT24 V DC功率放大器當(dāng)輸入信號增大時(shí)，功率放大器的輸出信號也相應(yīng)地增大。HBIVT24 V DC功率放大器當(dāng)輸入信號增大時(shí)，功率放大器的輸出信號也相應(yīng)地增大。HB

17、IVT24 V DC功率放大器當(dāng)輸入信號增大時(shí)，功率放大器的輸出信號也相應(yīng)地增大。HBIVT24 V DC功率放大器驅(qū)動比例電磁鐵的大電流（一般為2 3A）由電源提供，而來自輸入信號裝置的電流都是很小的（通常為幾個(gè)毫安），因此，輸入信號裝置可以為簡單的電位計(jì)。HBIVT24 V DC功率放大器在車載液壓系統(tǒng)中，輸入信號裝置可以采用操縱桿式電位計(jì)。HBIVT24 V DC 功率放大器可是，在許多應(yīng)用場合中，輸入信號通常由機(jī)器控制器本身（如PLC 可編程序控制器）來產(chǎn)生，然后，輸入信號直接輸入給功率放大器，以產(chǎn)生相應(yīng)的輸出。HBIVT比例閥類型HBIVT無反饋式比例閥為了滿足不同應(yīng)用場合的要求，可

18、使用不同類型的比例閥，這些比例閥具有不同的性能。在最簡單的比例方向閥類型中，電磁力與彈簧力相平衡，以對閥芯進(jìn)行定位。HBIVT無反饋式比例閥功率放大器的輸入信號可產(chǎn)生相應(yīng)的輸出電流，以輸出給比例電磁鐵。這個(gè)電流信號在閥芯上產(chǎn)生一個(gè)電磁力，從而使閥芯移動，直至電磁力與彈簧力相平衡。 小輸入信號對應(yīng)于較小的閥開口度。HBIVT無反饋式比例閥逐漸增加輸入信號會使閥開口度也變大，且允許較大流量流過.HBIVT無反饋式比例閥. 直至達(dá)到閥的最大開口度，即通過最大流量。HBIVT無反饋式比例閥1) 因此，對于任何輸入信號，閥芯定位都是通過電磁力與彈簧力相平衡來實(shí)現(xiàn)的。不過，其它形式的力實(shí)際上也作用在閥芯上

19、。當(dāng)流體流過比例閥時(shí)，通常產(chǎn)生液動力，這些液動力與彈簧力一起克服電磁力，從而使閥口開度變小。HBIVT無反饋式比例閥1) 因此，對于任何輸入信號，閥芯定位都是通過電磁力與彈簧力相平衡來實(shí)現(xiàn)的。不過，其它形式的力實(shí)際上也作用在閥芯上。當(dāng)流體流過比例閥時(shí)，通常產(chǎn)生液動力，這些液動力與彈簧力一起克服電磁力，從而使閥口開度變小。2) 所以，這種類型的比例閥具有一定的局限性，如允許通過的最大流量較小和其性能較低等。HBIVT反饋式比例閥比例閥性能可通過嵌入閥芯位移傳感器來提高，這種傳感器將閥芯位移信號反饋給功率放大器，從而實(shí)現(xiàn)對閥芯更加精確地定位。HBIVT反饋式比例閥增加輸入信號，以使閥口逐漸開啟。H

20、BIVT反饋式比例閥增加輸入信號，以使閥口逐漸開啟。HBIVT反饋式比例閥與無反饋式比例閥一樣，反饋式比例閥中也將產(chǎn)生克服電磁力的液動力，該液動力試圖將閥口開度變小。不過，閥口開度變化現(xiàn)可通過閥芯位移傳感器感測，并從功率放大器輸出已增大的電流，即采用已增大的電磁力來補(bǔ)償液動力。HBIVT反饋式比例閥1) 隨著閥口壓降和流量的不斷增大，液動力最終將克服電磁力，并使閥口開度減小，不過，這種情況發(fā)生時(shí)閥口流量要比無反饋式比例閥大得多。因此，對于給定規(guī)格的比例閥，反饋式的通流能力要比無反饋式強(qiáng)，且閥芯定位精度更高（流量控制更精確）。2) 但反饋式比例閥的制造成本要比無反饋式比例閥高許多，且其需要專用功率放大器來控制。HBIVT高性能比例閥這里需要高性能比例閥（例如用于閉環(huán)位置或壓力控制），即可采用另一種反饋式比例閥。在這種比例閥中，閥芯與閥套研配，閥芯由單比例電磁鐵驅(qū)動，閥芯工作邊為半邊，當(dāng)單比例電磁鐵通電時(shí)，即獲得相應(yīng)工作位置。HBIVT高性能比例閥通過增加電磁力（電流）可使閥芯一個(gè)工作邊打開。H