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比例流量阀

S是指1阀芯的端面面积
P2是指负载压力
图2-18 定差溢流型比例调速阀 1-定差溢流阀 2-比例节流阀 3-限压先导阀 它只适用于单执行机构或者同时只有一个执行器工作的进口调速 回路
4、先导式(位置反馈型)比例节流阀
直动式的比例流量阀只适用于较小通径的阀。当 通径大于10至16时,就要采用先导控制形式。
节流阀的流量随压差变化较大
调后速,阀其则流在量其就两不端随压压差差大的于变一化定而数变值化(。Δ在p调mi速n) 阀进出口压差很小时,由于定差减压阀阀芯被 弹簧推到最右端,减压口全部打开,不起减压 作用。
要使调速阀正常工作,
q
必须有一最小压力差,
节流阀
中低压调速阀压差值:Δp0.5MPa,
高压调速阀:Δp 1MPa
比例控制阀
伺服阀
伺服比例阀(20世纪 90年代中期出现)
比例阀(20世纪80年代初出现)
早期比例阀(20世纪60年代后期出现)
压力控制阀
流量控制阀
方向控制阀
电液比例流量控制阀:
比例流量阀按其是否对压差ΔΡ进行压力补 偿分为比例节流阀和比例调速阀.
1、比例节流阀:常用二位四通比例方向阀来 代替比例节流阀(这就告诉我们比例方向阀 既有换向功能,也具有节流功能)。
这种阀的最大开度受比例电磁铁的行程限制。R1是用来产生压降所必要的。R2是动 态反馈液阻,可减小主阀4左端的压力波动。增加主阀运动阻尼。先导阀芯的复位弹 簧刚度与比例电磁铁的静态特性有关。主阀芯复位弹簧刚度则影响阀的谐振频率和 最低工作压差。主阀芯与先导阀芯构成位置随动,即构成位置负反馈。但从随动理 论可知,这是一个有差系统,即主阀芯与先导阀芯的位移存移存在一个误差。
比例压力补偿阀和伺服驱动器的结合可实现高精度比例流量控制。LEMS阀是一种叠 装型阀,它能将比例流量控制系电磁阀与专用减压的压力补偿阀组合叠装连接,用作 对比例流量控制系统的T油口实现精确调节控制。
通过所装的补偿器压力 可以使流量与负载无关 (负载感应)。 借助压力补偿器可以进 一步地保证与温度无关。
1- 行程限制器 2- 压力补偿器 3-单向阀 4-位移传感器 5-比例电磁铁 6-阀体 7- 控制节流口 8- 阴尼孔
2. ②带液压锁定的比例调速阀
图2-17 带液压锁定的 比例调速阀 a)液压连接图 b)结构原理图 1-螺塞 2-压力补偿阀芯 3-阀体 4-控制节流口 5-位置控制型比例电磁铁
它们的共同点是利用较小的比例电磁铁,驱动一 个尺寸小的先导阀,再利用先导级的液压放大作
用,实现对主节流阀进行控制,适用于对高压大 流量的液流控制。
先导式位置反馈型比例节流阀又分为:
① 直接位置反馈 ② 位移—力反馈 ③ 位移—电反馈
P-Q阀
图2-19 先导式比例节流阀新原理框图 先导式比例节流阀可能的控制形式即以上因电液比例节流阀的直接控制量是位 移,间接控制量是主节流口的流量。由图可以看出,反馈也是针对这两个量来 进行的。反馈的中间变量可以是力或电量等。
行程限制器1的作用 是限制减压阀的最大 开口量 h 。
定差减压型比例调速阀 即上图的结构装配图 1- 行程限制器 2- 压力补偿 器 3-单向阀 4-位移传感器 5-比例电磁铁 6-阀体 7- 控 制节流口 8- 阴尼孔
复习定差减压阀(调速阀)
差压减压阀与节流阀串联组成.
节流阀和调速阀的流量与进出口压差的关系
图2-14 作比例节流阀时的四通比例阀的连接 a)利用两个通道 b)利用一个通道 其连接情况,参见图2-14所示。
二位四通比例方向阀用作比例节流阀时,如果同时利用两个通道,其无信号状态 必须是O型的,即四个油口互相独立。如果只利用其中一个通道,其无信号状态可以 有多种形式供选用。单通道就是利用一个节流口,双通道就是利用两个节流口.双通道 其流量就会大些。这种比例节流阀不能控制进出口两端的压差保持不变,所以控制精 度受到影响。
1、 直动式比例节流阀
2、
定差减压型比例调速阀带 带液 位压 置锁 反定 馈的 的比 比例 例调 调速 速阀 阀
电液流量控制阀3、 定差溢流型比例调速阀
4、
直接位置反馈 先导式位置反馈型比例节流阀位移 — 力反馈型
位移 —电反馈型
5、
先导式流量反馈型电液比例节流阀流 流量 量
— —
位移 位移
— 力反馈型 —电反馈型
n
调速阀
m
0
p
Pmin
2.①带位置反馈的比例调速阀(定差减压型比例调速阀)
解决措施:1、限制减压阀的最大开启 量。 2、避免节流口的部分打开。 3、利用液压的方法将压力补偿器锁定。 均能有效地克服起动时的跳动现象。
定差减压型比例调速阀 即上图的结构装配图
此阀的解决措施: 行程限制器1的作 用是限制减压阀ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 最大开口量 h 。
6-单向阀 7-阴尼孔 8-换向阀 克服起动时的跳动现象 解决方法: ①限制减压阀的最大开启 量。 ②避免节流口的部分打开。 ③利用液压的方法将压 力补偿器锁定。
在此图中,人为加工时设 定P口到P1的液阻与通过 阻尼孔的液阻相同。 断电时上部节流阀芯的开 口是关死的,下部减压阀 芯2底部有控制压力油作 用下向上推,把减压阀的 开口也关闭。即先锁定减 压阀。把减压阀芯锁定 在关闭的位置上。
电液比例方向流量控制阀含:1.比例方向节流阀(直动式比例节流阀和先导式比例方
向阀)。2.比例方向流量阀(上述的4、5两项和比例方向节流阀+定差减压阀,比例
方向节流阀+定差溢流阀)
1、直动式比例节流阀
由于比例方向阀具有节流功能,实际使用中, 常用二位四通比例方向阀来代替比例节流 阀。
比例方向阀有二条通路,因此,作比例节流 阀使用时,根据过流量的要求,可以只利 用其中一个节流口,也可以同时使用两个 节流口。
图中虚线所示为可能的反馈方式。为了使主阀芯定位,先导式比例阀必须至少 采用一种可能的反馈方式。
图2-20 ① 直接位置反馈型(先导式)比例控制阀 1- 比例电磁铁 2- 先导阀 3- 主节流口 4-主阀
原理:当电磁铁1得电时,推动阀芯2右移,3处的开口打开,油液从A流经R1 经阀芯2至开口流至B口,A腔压力减小,主阀4跟着也右移。此时A→B口。最 后使阀芯4仍保持在一个平衡位置。
应,由于没有减压损失,使p1= p2,这就相当于刚开始时没有
定差减压,供油压全部加在节 流口上,使通过的流量有很大 的超调,导致前冲现象。
图2-15 比例调速阀工作原理简图 1- 定差减压阀 2- 比例节流阀 3-单向阀
2.①带位置反馈的比例调速阀(定差减压型比例调速阀)
缺点:是当节流口部分打开时有较大的起动 流量超调。这是因为起动前,在弹簧力的作 用下减压口出于最大开度。当加上阶跃信号 时,减压阀来不及作出反应,由于没有减压 损失,使p1= p2,供油压全部加在节流口上, 使通过的流量有很大的超调,导致前冲现象。
反馈弹 簧
②位移—力反馈型比例节流阀
结构:主阀在下方,先导阀在上方。导 阀与主阀间有反馈弹簧,主阀的上边缘弹 簧是复位弹簧。R1是固定液阻,能起到在 液体流动时主阀上腔压力降低的作用。R2 是动态反馈液阻能减小导阀芯中间压力的 波动。 原理:
当比例电磁铁得电时,产生相应推力,使先
导阀克服弹簧力下移,打开可变节流口。由于固 定节流孔R1的作用,使主阀上腔压力Px下降。在 压差Pa- Px的作用下,主阀芯上移,并打开或增 大主节流口。与此同时,主阀芯的位移经反馈弹 簧转化为反馈力作用在先导阀芯下部,与电磁力 相比较,两者相等时达到平衡状态。R2的作用是 产生动态压力反馈。(导阀位移+导阀反馈弹簧 力)
原理:当3无电流时,三通减压阀的出口全开, 出口的液流压力进入主阀芯的弹簧腔与弹簧 力一道将主阀芯8关闭;当3有电流时,三通 减压阀出口减小,主阀芯8上端压力变小,主 阀芯在A口压力作用下上移调节开口大小,A、 B口接通。3的电流改变,A、B口的开度也跟 着改变。
图2-22 ③位移—电反馈插装式比例节流阀
如果在上述比例 方向阀进出口两 端接上压力补偿 装置,那么它就能 实现比例调速 阀的功能。 作一次改进。
2、定差减压型比例调速阀
定差减压型比例调速阀
①带位置反馈的比例调速阀 ②带液压锁定的比例调速阀
2、定差减压型比例调速阀
缺点:是当节流口部分打开时 有较大的起动流量超调。
这是因为起动前,减压阀 在弹簧力的作用下减压口出于 最大开度。当比例阀加上阶跃 信号时,减压阀来不及作出反
图2-22 ③位移—电反馈插装式比例节流阀
1-位移检测杆 2-比例三通减压先导阀 3-比例电磁铁 4-电控器 5-位移传感器 6-控制盖板 7-阀套 8-阀芯 9-主节流口
比例电磁铁得电时,先推 动节流阀芯打开,然后在 中间弹簧的作用下,减压 阀芯也打开。
这样先节流口开后减压阀 开,就完全消除了起动时 的跳动现象。
2. ②带液压锁定的比例调速阀
这种阀就是比例节流阀 断电时,减压阀的开口 也是关闭的。
节流阀得电时,减压阀 的开口跟着节流阀芯的 向下移动也打开。
带液压锁定的比例调速阀 流量也不可能大
1-位移检测杆 2-比例三通减压先导阀 3-比例电磁铁 4-电控器 5-位移传感器 6-控制盖板 7-阀套 8-阀芯 9-主节流口
原理:
位移传感器的检测杆1(可在传感器内上 下移动)与主阀芯8相连,因而主阀芯的位置 被检测到并被以电信号反馈到电控器,以使阀 的开度保持在指定的开启量上。
主阀芯的位置+被测电信号反馈到电 控制器,所以叫位移—电反馈。
2、比例调速阀:传统型比例调速阀 3、流量直接反馈的比例流量阀(新原理比例
流量阀) 4、比例方向阀实质就是双路比例节流阀
电液比例流量控制阀
1、直动式比例节流阀:常用二位四通比例方 向阀来代替比例节流阀(开口和压差都会变)。
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