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伺服阀与比例阀知识总集

反馈式比例阀
增加输入信号,以使阀口逐渐开启。
101
反馈式比例阀
增加输入信号,以使阀口逐渐开启。
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反馈式比例阀
与无反馈式比例阀一样,反馈式比例阀中也将产生克服 电磁力的液动力,该液动力试图将阀口开度变小。不过,阀 口开度变化现可通过阀芯位移传感器感测,并从功率放大器 输出增大的电流,即采用增大的电磁力来补偿液动力。
116
先导式比例阀(双反馈)
对于大多数应用场 合,阀芯位移传感 器既可以安装在主 阀芯上,也可以安 装在先导阀芯上, 以使比例阀具有更 高的动态性能。因 此,与直动式比例 阀一样,先导 式比例阀也具 有三种性能等 级,以满足不 同应用场合需 求。
117
基本原理
Steve Skinner, Eaton Hydraulics, Havant, UK
350 bar 300 1l4/6min
比例方向阀
147
电磁换向阀和比例方向阀
DG4V - 3
尽管电磁 换向阀与 比例方向 阀主要差 别还是在 电磁铁和 阀芯上。
KDG4V - 3
148
比例电磁铁
A D
B C
为了减少迟滞,衔铁由轴承(A和B)支撑。因残余磁力的影 响,非铁垫片(C)可防止衔铁“粘附”到磁极片上。为了改 善比例电磁铁的稳定性和润滑B处的轴承,比例电磁铁末端带 有放气孔,以确保导磁套内完全充满油。
3 7 13 20 28
30 50 70
l / min @ 10 bar P (PA + BT)
155
先导式比例方向阀(单级反馈)
中等性能的比例阀,适合于 大流量速度控制场合;
需要专用的功率放大器。
KFDG5V - 5
KFDG5V - 7
KFDG5V - 8
100
200
300
l / min @ 10 bar P (PA + BT)
143
KCG 3 先导式比例溢流阀
PMAX = 350 bar QMAX = 5 l/min
普通直动式溢流阀常用于:
- 先导式溢流阀的先导级
- 先导式减压阀的先导级
- 液压泵补偿控制。
先导式比例溢 流阀的额定流量 为1 l/min ,其具 有五个压力调节 范围。对于最小 范围,其最小设 定值为2 bar ,而 对于最大范围, 其最大设定值为 350 bar 。
112
先导式比例阀(无反馈)
最 后 , 减 压 装置有时安装 在先导级与主 阀之间,这样 ,当系统压力 较高时(通常 大 于 200 bar ),可使先导 压力减小。
113
先导式比例阀(无反馈)
先导级中的一个 比例电磁铁通电 ,就会在主阀相 应控制腔中产生 与电流成比例的 压力,该压力推 动主阀芯运动, 直至作用在主阀 芯上的液压力与 弹簧力相平衡。
149
阀芯
为了无级调节流量,比例阀阀芯上带有V形槽。辅助 的两个凸台有助于防止污物进入到比例电磁铁中。
150
比例方向阀(无反馈)
低成本,适合于振动 小,简单速度控制的 场合;
结构简单,功率放大 器成本低。
KDG4V - 3
KDG4V - 5
3 7 13 20 28
30 50 65
l / min @ 10 bar P (PA + BT)
l / min @ 70 bar P 5 12 24 40
158
高性能比例阀
KSDG4V - 3
例如,在压降为70 bar 时,额定 流量 40 l/min 相当于压降为10 bar 时的额定流量 15 l/min 。
l / min @ 70 bar P 5 12 24 40
l / min @ 10 bar P 2
134
带屏蔽的电缆
C B
A
在输入信号电缆的功率
放大器这一端,应将金
属网筛(A)接地(注意
:若使用电位计,也应
将其电源端(A和B)接
地)。在功率放大器末
D
ห้องสมุดไป่ตู้
端,还应将比例电磁铁 电 缆 ( D) 接 地 , 而 反
馈 电 缆 ( E) 和 ( F) 应
在两端接地。
E
F
135
输入电位计
这里采用电位计产生 输入信号。正确选择 元件是非常重要的。
156
高性能比例阀
高性能比例阀带阀套(以 使用零开口阀芯)和单比 例电磁铁,以使阀芯双向 移动。
AB PT
当 对 比 例阀 断 电时 , 弹簧将阀芯推向右边。 断电情况下,所有油口 都关闭(92阀芯)或A 口和B口与T口接通(96 阀芯)。
157
高性能比例阀
KSDG4V - 3
高性能比例阀可替代伺服阀,因此,其 额定流量是指在阀口压降为70 bar(与 10 bar 相反)的流量,这样可将高性能 比例阀直接与伺服阀相比较。
103
反馈式比例阀
随着阀口压降和流量的不断增大,液动力最终将克服 电磁力,并使阀口开度减小,不过,这种情况发生时阀 口流量要比无反馈式比例阀大得多。因此,对于给定规 格的比例阀,反馈式的通流能力要比无反馈式强,且阀 芯定位精度更高(流量控制更精确)。
但反馈式比例阀的制造成本要比无反馈式比例阀 高许多,且其需要专用功率放大器来控制。
128
EUROCARD 安装
这里,将功率放大 器安装在带屏蔽的电气 柜中的支架上,比例阀 并没有安装阀芯位移传 感器,因此该安装就相 当好地隔离了电噪声。
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EUROCARD 安装
这里,将功率放大 器安装在带屏蔽的电气 柜中的支架上,比例阀 并没有安装阀芯位移传 感器,因此该安装就相 当好地隔离了电噪声。
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先导式比例阀
首先,主阀芯上带有V形槽,这可以 实现阀口开度的无级调节。
110
先导式比例阀
其次,因先导级作用可使比例电磁铁中电流变化, 从而产生主阀两控制腔中的压力变化。先导级可像两 个比例压力阀一样工作。
111
先导式比例阀
第三,主阀芯弹簧采用一个弹簧,这表明无论主阀芯 哪一个工作边工作, 都压缩同一个弹簧,因此,这种结构 并不需要精确匹配两个弹簧。
132
带屏蔽的电缆
因此,进出比例阀的信号电缆都应带屏蔽。在这种情况 下,传输信号的电缆(A和B)周围应有绝缘层(C)、 金属网筛(D)以及保护绝缘层(E)。
B
E
D
C
A
133
带屏蔽的电缆
对于带屏蔽 的电缆,因电 噪声而感应的 电压都被金属 网筛屏蔽掉, 并不对信号电 缆产生影响。 通常,金属网 筛本身必须一 端或两端接地 。
高性能比例阀
通过减小电磁力可使阀芯另一个工作 边打开。
107
高性能比例阀
这种类型结构可使比例阀动作更快,性能 更好,但也是以提高制造成本为代价。因 此,在实际应用中,应根据要求选择最合 适的比例阀结构形式。
108
先导式比例阀
当需要控制较大流量时,采用先导式比例阀是最佳解决方 案。与直动式比例阀一样,先导式比例阀与电磁换向阀也 有许多相似之处,但也有相当大的差别。差别如下:
140
比例产品
Steve Skinner, Eaton Hydraulics, Havant, UK
Copyright Eaton Hydraulics 2000
141
比例压力控制
142
直动式比例溢流阀
直动式比例溢流阀采用比例 电磁铁驱动阀芯动作,且驱动 力大小可调。
KCG - 3
B
A
电磁力通过弹簧和阻尼活塞(A) 传递到阀芯上,阀芯本身安装有轴 承(B),以减小迟滞。
调节
138
控制电源
+ 10V
- 10V
0V
因此,如果需要几个输入电 位计,那么,每个电位计都 应有独立的电源。在这种情 况下,电源地必须与功率放 大器地相连接,以提供一个 共同参考点。
139
接口
Steve Skinner, Eaton Hydraulics, Havant, UK
Copyright Eaton Hydraulics 2000
114
先导式比例阀(无反馈)
另一个比 例电磁铁通 电,主阀芯 向相反方向 运动,但弹 簧仍然处于 压缩状态。
115
先导式比例阀(单反馈)
当需要提高比 例阀性能时, 应在主阀芯上 安装位移传感 器,并使用单 比例电磁铁的 先导式比例阀 。不过,与前 述一样,这也 将增加比例阀 制造成本,并 需要专用功率 放大器。
B
24V DC
C
A
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电源
输出
电压 最大
(34 V)
最小
24 V
最小
(20 V)
纹波电压 (4 V)
尽管在有些场合功率放大器的电源电压可选为12 V,但通常为24 V DC。电压适用范围非常大,一般为20V ~ 34V,在满负载条件下,必 须保证最小电压。直流电电压来自于交流电整流,通常在直流电中含 有一些残余纹波电压,但不应超过4V。
l / min @ 10 bar P (PA + BT)
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比例方向阀(带反馈)
反馈式比例方向阀内带LVDT(线性变化差分传感器)位 移传感器,以提供一个与阀芯位移成比例的反馈信号。
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比例方向阀(带反馈)
适合于精确速度控制和简单 的闭环场合;
需要专用的功率放大器。
KDG4V - 3
KDG4V - 5
121
电源
输出 电压
(34 V) 最大
24 V
(20 V) 最小
应确保纹波电压不低于所规定的最小电压值。
122
控制信号
输入信号装置至 功率放大器电缆 中的电噪声将被 放大,并使比例 阀动作不稳定。
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