1、比例電磁閥工作原理 333333333333333 333333333333333<<隱藏 比例電磁閥工作原理 電液比例閥是閥內(nèi)比例電磁鐵輸入電壓信號產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作，使工作閥閥芯產(chǎn)生位移，閥口尺寸發(fā)生改變并 以此完成與輸入電壓成比例壓力、流量輸出元件。閥芯位移也可以以機(jī)械、液壓或電形式進(jìn)行反饋。電液 比例閥具有形式種類多樣、容易組成使用電氣及計(jì)算機(jī)控制各種電液系統(tǒng)、控制精度高、安裝使用靈活以 及抗污染能力強(qiáng)等多方面優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域日益拓寬。近年研發(fā)生產(chǎn)插裝式比例閥和比例多路閥充分考慮到 工程機(jī)械使用特點(diǎn)，具有先導(dǎo)控制、負(fù)載傳感和壓力補(bǔ)償?shù)裙δ?。它出現(xiàn)對移動(dòng)式液壓機(jī)械整體技術(shù)水平 提升具

2、有重要意義。特別是電控先導(dǎo)操作、無線遙控和有線遙控操作等方面展現(xiàn)了其良好應(yīng)用前景。 2 工程機(jī)械電液比例閥種類和形式 電液比例閥包括比例流量閥、比例壓力閥、比例換向閥。工程機(jī)械液壓操作特點(diǎn)，以結(jié)構(gòu)形式劃分電 液比例閥主要有兩類：一類是螺旋插裝式比例閥（screwin cartridge proportional valve），另一類是 滑閥式比例閥（spool proportional valve）。 螺旋插裝式比例閥是螺紋將電磁比例插裝件固定油路集成塊上元件，螺旋插裝閥具有應(yīng)用靈活、節(jié)省 管路和成本低廉等特點(diǎn)，近年來工程機(jī)械上應(yīng)用越來越廣泛。常用螺旋插裝式比例閥有二通、三通、四通 和多通等形

3、式，二通式比例閥主比例節(jié)流閥，它常它元件一起構(gòu)成復(fù)合閥，對流量、壓力進(jìn)行控制；三通 式比例閥主比例減壓閥，也是移動(dòng)式機(jī)械液壓系統(tǒng)中應(yīng)用較多比例閥，它主對液動(dòng)操作多路閥先導(dǎo)油路進(jìn) 行操作。利用三通式比例減壓閥可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)手動(dòng)減壓式先導(dǎo)閥，它比手動(dòng)先導(dǎo)閥具有更多靈活性和更高 控制精度?？梢灾瞥扇鐖D 1 所示比例伺服控制手動(dòng)多路閥，不同輸入信號，減壓閥使輸出活塞具有不同壓 力或流量進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對多路閥閥芯位移進(jìn)行比例控制。四通或多通螺旋插裝式比例閥可以對工作裝置實(shí)現(xiàn)單 獨(dú)控制。 滑閥式比例閥又稱分配閥，是移動(dòng)式機(jī)械液壓系統(tǒng)最基本元件之一，是能實(shí)現(xiàn)方向與流量調(diào)節(jié)復(fù)合閥。 電液滑閥式比例多路閥是比較理想電液

4、轉(zhuǎn)換控制元件，它保留了手動(dòng)多路閥基本功能，還增加了位置電反 饋比例伺服操作和負(fù)載傳感等先進(jìn)控制手段。它是工程機(jī)械分配閥更新?lián)Q代產(chǎn)品。 出于制造成本考慮和工程機(jī)械控制精度要求不高特點(diǎn)，一般比例多路閥內(nèi)不配置位移感應(yīng)傳感器，具 有電子檢測和糾錯(cuò)功能。，閥芯位移量容易受負(fù)載變化引起壓力波動(dòng)影響，操作過程中要靠視覺觀察來保 證作業(yè)完成。電控、遙控操作時(shí)更應(yīng)注意外界干涉影響。近來 ，電子技術(shù)發(fā)展，人們越來越多采用內(nèi)裝差 動(dòng)變壓器（）等位移傳感器構(gòu)成閥芯位置移動(dòng)檢測，實(shí)現(xiàn)閥芯位移閉環(huán)控制。這種由電磁比例閥、 位置反饋傳感器、驅(qū)動(dòng)放大器和其它電子電路組成高度集成比例閥，具有一定校正功能，可以有效克服一 般比

5、例閥缺點(diǎn)，使控制精度到較大提高。 3 電液比例多路閥負(fù)載傳感與壓力補(bǔ)償技術(shù) 節(jié)約能量、降低油溫和提高控制精度，同時(shí)也使同步動(dòng)作幾個(gè)執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)時(shí)互不干擾，現(xiàn)較先進(jìn)工 程機(jī)械都采用了負(fù)載傳感與壓力補(bǔ)償技術(shù)。負(fù)載傳感與壓力補(bǔ)償是一個(gè)很相似概念，都是利用負(fù)載變化引 起壓力變化去調(diào)節(jié)泵或閥壓力與流量以適應(yīng)系統(tǒng)工作需求。負(fù)載傳感對定量泵系統(tǒng)來講是將負(fù)載壓力負(fù)載 感應(yīng)油路引至遠(yuǎn)程調(diào)壓溢流閥上，當(dāng)負(fù)載較小時(shí)，溢流閥調(diào)定壓力也較?。回?fù)載較大，調(diào)定壓力也較大， 但也始終存一定溢流損失。變量泵系統(tǒng)是將負(fù)載傳感油路引入到泵變量機(jī)構(gòu)，使泵輸出壓力隨負(fù)載壓力升 高而升高（始終為較小固定壓差），使泵輸出流量與系統(tǒng)實(shí)際需要

6、流量相等，無溢流損失，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。 壓力補(bǔ)償是提高閥控制性能而采取一種保證措施。將閥口后負(fù)載壓力引入壓力補(bǔ)償閥，壓力補(bǔ)償閥對 閥口前壓力進(jìn)行調(diào)整使閥口前后壓差為常值，這樣節(jié)流口流量調(diào)節(jié)特性流經(jīng)閥口流量大小就只與該閥口開 度有關(guān)，而不受負(fù)載壓力影響。 4 工程機(jī)械電液比例閥先導(dǎo)控制與遙控 電液比例閥和其它專用器件技術(shù)進(jìn)步使工程車輛擋位、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)和工作裝置等各種系統(tǒng)電氣控制成 為現(xiàn)實(shí)。一般需要位移輸出機(jī)構(gòu)可采用類似于圖 1 比例伺服控制手動(dòng)多路閥驅(qū)動(dòng)器完成。電氣操作具有響 應(yīng)快、布線靈活、可實(shí)現(xiàn)集成控制和與計(jì)算機(jī)接口容易等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)代工程機(jī)械液壓閥已越來越多采用電控 先導(dǎo)控制電液比例閥（或電液開關(guān)

7、閥）代替手動(dòng)直接操作或液壓先導(dǎo)控制多路閥。采用電液比例閥（或電 液開關(guān)閥）另一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是工程車輛上可以大大減少操作手柄個(gè)數(shù)，這使駕駛室布置簡潔，能夠有效降 低操作復(fù)雜性，對提高作業(yè)質(zhì)量和效率都具有重要實(shí)際意義。圖 2 是 TECNORD 公司 JMF 型控制搖桿（j oystick），利用一個(gè)搖桿就可以對如圖 2 中多片電液比例閥和開關(guān)閥進(jìn)行有效控制。該搖桿 X 軸和 Y 軸 方向都可以實(shí)現(xiàn)比例控制或開關(guān)控制，應(yīng)用十分方便。 數(shù)字式無線通訊技術(shù)迅速發(fā)展，出現(xiàn)了性能穩(wěn)定、工作可靠、適用于工程機(jī)械無線遙控系統(tǒng)，布置移 動(dòng)機(jī)械上遙控接收裝置可以將接收到無線電信號轉(zhuǎn)換為控制電液比例閥比例信號和控制電

8、液開關(guān)閥開關(guān)信 號，以及控制其它裝置相應(yīng)信號，使原來手 動(dòng)操作各個(gè)元件都能接受遙控電信號指令并進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作，此 時(shí)工程機(jī)械實(shí)際上已成為遙控型工程機(jī)械。 無線遙控發(fā)射與接收系統(tǒng)已成功應(yīng)用于多種工程機(jī)械遙控改造。從安全角度考慮，它發(fā)射每條數(shù)字?jǐn)?shù) 據(jù)指令都具有一組特別系統(tǒng)址碼，這種址碼廠家只使用一次。每個(gè)接收機(jī)只對有相同址碼發(fā)射信號有反應(yīng)， 其它無線信號是同頻率信號會對接收裝置產(chǎn)生影響。加上其它安全措施采用使系統(tǒng)可靠性到了充分保障。 裝載機(jī)、鑿巖機(jī)、混凝土泵車、高空作業(yè)車和橋梁檢修車等多種移動(dòng)式機(jī)械遙控改造中獲成功。工業(yè)遙控 裝置與電液比例閥相益彰，電液比例閥為工程機(jī)械遙控化提供了可行接口，遙控裝置

9、又使電液比例閥以發(fā) 揮更大作用。 5 電液比例閥工程機(jī)械上應(yīng)用實(shí)例 某型汽車起重機(jī)液壓系統(tǒng)簡圖，圖中僅畫出了與電液比例閥有關(guān)部分。該機(jī)采用了 3 片 TECNORD TDV4/3 LMLS/PC 型比例多路閥，負(fù)載傳感油路中 3 個(gè)梭閥將 3 個(gè)工作負(fù)載中最大壓力選出來送至 遠(yuǎn)程調(diào)壓溢流閥遠(yuǎn)控口，調(diào)整溢流閥溢流壓力，使液壓泵輸出壓力恰好符合系統(tǒng)負(fù)載需要即可，達(dá)到一定 節(jié)能目。壓力補(bǔ)償油路使每一片閥流量僅與該閥開度有關(guān)，而所承受負(fù)載無關(guān)，它閥片所承受負(fù)載也沒有 關(guān)系，達(dá)到任一負(fù)載下均可隨意控制負(fù)載速度目。 某推土機(jī)推土鏟手動(dòng)與電液比例先導(dǎo)控制實(shí)例。當(dāng)二位三通電磁閥不通電時(shí)，先導(dǎo)壓力與手動(dòng)減壓式 先導(dǎo)閥相通，梭閥選擇來自手動(dòng)先導(dǎo)閥壓力對液動(dòng)換向閥進(jìn)行控制；當(dāng)二位三通電磁閥通電時(shí)，先導(dǎo)控制 壓力油通向三通比例減壓式先導(dǎo)閥，梭閥對液動(dòng)換向閥進(jìn)行控制。 6 小結(jié) 以上簡要介紹了電液比例閥工作原理和結(jié)構(gòu)形式、