電液比例閥及伺服比例閥電液伺服與比例控制系統電液比例閥一（一）比例電磁鐵及其控制力調節(jié)型電磁鐵1

力調節(jié)型電磁鐵的基本特性是位移—力行程特性。在力調節(jié)型電磁鐵中，銜鐵行程沒有明顯變化時，改變電流，就可以調節(jié)其輸出的電磁力。電液比例閥一（一）比例電磁鐵及其控制力調節(jié)型電磁鐵1a)比例電磁鐵通過傳力彈簧作用在閥芯上b)比例電磁鐵直接作用在閥芯上電磁鐵位移—力特性電磁鐵控制特性電液比例閥一行程調節(jié)型電磁鐵2

在行程調節(jié)型電比例磁鐵中，銜鐵的位置由一個閉環(huán)調節(jié)回路進行調節(jié)。只要電磁鐵在其允許的工作區(qū)域內工作，其銜鐵位置就保持不變，而與所受反力無關。電液比例閥一行程調節(jié)型電磁鐵2

Ⅰ)單個使用的行程控制型比例電磁鐵Ⅱ)成對使用的行程控制比例電磁鐵Ⅰ)Ⅱ)Ⅰ)Ⅱ)時域特性電液比例閥一（二）比例方向閥直動式比例方向閥1單級比例方向閥1—帶安裝底面的閥體

2—控制閥芯

3、4一彈簧

5、6—帶中心螺紋的電磁鐵7—三位閥轉換為二位閥的絲堵穩(wěn)態(tài)液動力對閥芯位移的影響示意圖電液比例閥一（二）比例方向閥直動式比例方向閥1單級比例方向閥也稱為直動式比例方向閥，圖是最普通的單級比例方向閥的典型結構，該閥采用四邊滑閥結構，按節(jié)流原理控制流量，比例電磁鐵線閥可單獨拆卸更換，可通過外部放大器或內置放大器控制，工作過程中只有一個比例電磁鐵得電。電液比例閥一帶位置調節(jié)型雙比例電磁鐵的單級比例方向閥典型結構1—安裝底面的閥體2—控制閥芯3、4一彈簧5、6—帶中心螺紋的比例電磁鐵7—三位閥轉換為二位閥的絲堵8一電感式位移傳感器壓力特性曲線位置調節(jié)型比例方向閥2電液比例閥一這種閥的位移傳感器8檢測閥芯2的位移，外部放大器或集成放大器與比例電磁鐵和位移傳感器組成位置閉環(huán)系統，可提高閥口開度的控制精度，而且這種位置閉環(huán)使得閥的抗干擾能力増強，快速性提高。位置調節(jié)型比例方向閥2電液比例閥一先導式比例方向閥3不帶內部反饋閉環(huán)的先導減壓型二級比例方向閥典型結構1—集成式比例放大器2、3—比例電磁鐵4—減壓型先導控制閥5—先導減壓閥芯6—主閥芯7—對中彈簧8—主閥芯防轉螺釘電液比例閥一閥壓差為10bar時，公稱流量為25l/min，流量控制特性。先導式比例方向閥特性曲線3電液比例閥一先導式比例方向閥3當用比例方向閥控制高壓大流量液流吋，閥芯直徑加大，作用在閥芯上的運動阻力進一步增加，而比例電磁鐵提供的電磁驅動力有限。為獲得足夠的閥芯驅動力和降低過流阻力，可采用二級或多級結構的比例方向閥，先導級采用普通的單級比例方向閥的結構，用于向主級或功率級提供足夠的驅動力。電液比例閥一（三）比例壓力閥直動式比例溢流閥1帶力控制型比例電磁鐵的直動式比例溢流閥的典型結構1—比例電磁鐵2—閥體3—錐閥芯4—閥座5—調節(jié)螺釘流量-壓力特性曲線電液比例閥一（三）比例壓力閥直動式比例溢流閥1直動式比例溢流閥屬于單級控制比例壓力閥。這種比例溢流閥用來限制系統壓力或作為先導式壓力閥的導閥，或作為比例泵的壓力控制元件。錐閥芯的尾部有一段開有通油槽的導向圓柱。銜鐵腔充滿油液，實現了靜壓力平衡。電液比例閥一先導式比例溢流閥2帶力控制型比例電磁鐵的先導式比例溢流閥1—線圈2—錐閥3—泄油口4—先導閥座5—先導閥體6—控制腔阻尼孔7—固定節(jié)流孔8—控制通道9—主閥體10—主閥芯11—堵頭12—主閥芯復位弾簧壓力控制特性電液比例閥一先導式比例溢流閥2這種形式的比例溢流閥是在兩級同心式手調溢流閥結構的基礎上，將手調直動式溢流閥更換為帶力控制型比例電磁鐵的直動式比例溢流閥得到的。電液比例閥一帶行程控制型比例電磁鐵的先導式比例溢流閥1—銜鐵2—比例電磁鐵殼體3—傳力弾簧4—錐閥芯5—復位彈簧6—節(jié)流孔7—主閥芯帶行程控制的先導式比例溢流閥3電液比例閥一壓力控制特性帶行程控制的先導式比例溢流閥壓力特性3電液比例閥一帶行程控制的比例溢流閥工作原理圖帶行程控制的比例溢流閥的工作原理圖3電液比例閥一彈簧的位移—力方程——彈簧受壓縮后的輸出力(N)——作用在閥芯上的指令力(N)——彈簧剛度(N/m)——比例電磁鐵推桿的輸出位

dfdfs移(m)——錐閥芯的位移，溢流開啟

1231時不等于零(m)。電液比例閥一帶行程控制的比例溢流閥工作原理圖電液比例閥一錐閥芯上的力平衡方程——作用在閥芯錐面上的液壓力(Pa)，也是溢流閥的穩(wěn)態(tài)輸出壓力——閥芯錐面上液壓力的作用面積(m2)——錐閥芯質量(kg)——錐閥的粘性阻尼系數——錐閥芯上的綜合彈簧剛度(N/m)電液比例閥一先導式比例減壓閥4主閥口常閉的先導式比例減壓閥典型結構1、13—彈簧腔2、5—液阻3、12—對中彈簧4—先導流量穩(wěn)定器6—工藝孔7—調節(jié)螺釘

8—先導閥體9—先導閥座10—控制油進油通11—控制油回油通道14—主閥芯壓力控制特性電液比例閥一先導式比例減壓閥4當A口由于負載增加，其壓力超過先導閥的設定壓力時，主閥芯進一步左移，打開A到T的閥口，將A口壓力限定到設定值。同樣，如果油液要反向流過負載口A時,其高壓將使A→T口進一步開大，具有溢流閥的功能，負載腔油液由A→T流回油箱。電液比例閥一比例流量閥5（1）比例流量控制閥的原理

流量控制有容積控制和節(jié)流控制兩種方式。容積控制又稱泵控，節(jié)流控制又稱閥控，完成流量控制的各種閥類統稱流量控制閥。

電液比例閥一比例流量閥5（2）比例流量閥的分類按控制和反饋理論分：有比例節(jié)流閥和比例伺服閥。按信號和液流方向特點分：有單向比例流量閥和雙向比例流量伺服閥。按控制的級數和流量規(guī)格分：有單級閥，二級閥，三級閥。電液比例閥一單級比例節(jié)流閥的典型結構1-銜鐵2-對中彈簧3-彈簧座4-閥芯單級比例節(jié)流閥通常采用普通換向閥的閥體，其上有4個油口P、T、A、B。四通比例節(jié)流閥可按單倍流量和倍增流量工況使用。單級比例節(jié)流閥一a)閥口常閉b)閥口常開閥口常閉時控制特性閥口常開時控制特性單級比例節(jié)流閥控制特性電液比例閥一采用壓差補償原理的直動式比例流量閥1—位移傳感器鐵芯2—銜鐵3—節(jié)流器

4—壓力補償器比例流量閥電液比例閥一壓力—流量特性曲線比例流量閥特性曲線和原理圖比例流量閥原理圖電液比例閥一該閥是采用方向閥閥體結構的比例流量閥，該閥體內配置了2個閥芯：左側是由比例電磁鐵直接推動的節(jié)流閥閥芯，右側為彈簧支撐的壓力補償器閥芯。節(jié)流閥閥芯中的軸向小孔連通閥芯兩端，實現軸向靜壓平衡。電液比例閥電液比例閥及伺服比例閥電液伺服與比例控制系統吳曉明教授伺服比例閥二伺服比例閥對油液的清潔度要求低于電液伺服閥。它具有傳統比例閥的特征，采用比例電磁鐵作為電—機械轉換器，性能與價格介于比例閥和伺服閥之間，它的控制性能已與普通電液伺服閥相當。單級伺服比例閥伺服比例閥按照放大器級數來分可分為：單級，二級，三級伺服比例閥單級伺服比例閥結構圖1—閥芯復位彈簧2—彈簧座3—閥芯4—鋼制閥套

5—鑄造閥體6—比例電磁鐵7—位移傳感器8—比例放大器伺服比例閥二伺服比例閥二單級比例伺服閥控制特性單級伺服比例閥控制特性伺服比例閥二該閥采用大電流的單個位置調節(jié)型比例電磁鐵，以提高前置級的控制精度(減少滯環(huán)，提高分辨率)。定義單級伺服比例閥額定流量的方法與伺服閥一樣，是在單個閥口壓差3.5MPa的條件下，以最大控制信號對應的流量作為額定流量。單級伺服比例閥伺服比例閥二二級伺服比例閥結構圖1—先導級閥芯復位彈簧2—彈簧座3—先導級閥芯4—銅質閥套5—先導級閥體6—比例電磁鐵7—先導級閥芯位移傳感器8—主閥芯位移傳感器9-主閥芯復位彈簧10—主閥芯11一比例放大器（內含雙位置閉環(huán)）二級伺服比例閥伺服比例閥二控制特性曲線二級伺服比例閥控制特性曲線伺服比例閥二當先導級處于安全位時，主級閥芯可靠地處于中位。二級伺服比例閥包含有先導級和功率級的位置電反饋，功率級滑閥相當于先導級控制的對稱液壓缸，功率級閥芯上的位置傳感器檢測主閥芯位移。二級伺服比例閥伺服比例閥二三級伺服比例閥結構圖1—力矩馬達2—噴嘴3—二級閥閥芯4—噴嘴擋板閥5—第三級閥閥體6—主閥芯復位弾簧7—主閥芯

8—電感式位移傳感器9—三級閥控制器10一噴嘴擋板控制腔三級伺服比例閥伺服比例閥二壓力特性曲線三級伺服比例閥壓力特性曲線伺服比例閥二它采種噴嘴擋板型伺服閥作為先導級，控制功率級主閥的運動。噴嘴擋板閥內含兩級液壓放大，其中，噴嘴2和擋板是第一級液壓放大，噴嘴擋板閥中的滑閥3構成第二級液壓放大，主閥芯7構成第三級液壓放大，且采用比例閥閥芯+