電液比例閥

1.1 簡(jiǎn)介

電液比例閥是電液比例控制技術(shù)的核心和主要功率放大元件，代表了流體控制技術(shù)的發(fā)展方向。電液比例閥采用電-機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為位移信號(hào)，按輸入電信號(hào)指令連續(xù)、成比例地控制液壓系統(tǒng)的壓力、流量及方向等參數(shù)。

根據(jù)用途和工作特點(diǎn)的不同，比例閥可以分為比例壓力閥（如比例溢流閥、比例減壓閥）、比例流量閥（如比例節(jié)流閥、比例調(diào)速閥）和比例方向閥（比例換向閥）三類。電液比例換向閥不僅能控制方向，還有控制流量的功能。

電液比例閥與伺服控制系統(tǒng)中的伺服閥相比，性能在某些方面還有一些差距。但是電液比例閥抗污染能力強(qiáng)，減少了由于污染而造成的工作故障，可以提高液壓系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和可靠性，更適用于工業(yè)過程。

1.2、工作原理

電液比例換向閥的工作原理如下圖所示。當(dāng)電信號(hào)輸入給比例電磁鐵時(shí)，比例電磁鐵將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械位移，使雙向減壓閥芯移動(dòng)，這時(shí)從P 點(diǎn)進(jìn)入的壓力油經(jīng)減壓閥芯流到液動(dòng)換向閥芯的油腔，推動(dòng)閥芯移動(dòng)，使壓力油P 與P1 相通、P2 與T 相通；當(dāng)電信號(hào)輸入另一電磁鐵時(shí)，壓力油P 就會(huì)與P2 相通，P1 與T 相通，閥上沒有反饋油孔，反饋油壓經(jīng)反饋油孔分別引向減壓閥芯的兩端，當(dāng)作用在減壓閥芯的液壓力與電磁鐵的電磁力相等時(shí)，減壓閥芯即處于平衡狀態(tài)。閥的輸出流量大小和液流方向可以由輸入電信號(hào)的大小及方向來控制。

電液伺服閥

2.1 簡(jiǎn)介

電液伺服閥是閉環(huán)控制系統(tǒng)中最重要的一種伺服控制元件，它能將微弱的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成大功率的液壓信號(hào)（流量和壓力）。

對(duì)整個(gè)系統(tǒng)來說，電液伺服閥是信號(hào)轉(zhuǎn)換和功率放大元件；對(duì)系統(tǒng)中的液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)來說，電液伺服閥是控制元件；閥本身也是個(gè)多級(jí)放大的閉環(huán)電液伺服系統(tǒng)，提高了伺服閥的控制性能。電液伺服系統(tǒng)是液壓伺服系統(tǒng)和電子技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，由于它具有更快的響應(yīng)速度，更高的控制精度，在軍事、航空、航天、機(jī)床等領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用。

電液伺服閥具有體積小、功率放大率高、直線性好、死區(qū)小，響應(yīng)速度快、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)可靠，能適應(yīng)模擬量和數(shù)字量調(diào)制等優(yōu)點(diǎn)，所以在各種電液伺服系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，成為系統(tǒng)的“心臟”，受到特別的重視。

2.2 電液伺服閥工作原理

電液伺服閥的工作原理如下圖所示。當(dāng)工作壓力油由進(jìn)油口P 進(jìn)入閥內(nèi)，分別經(jīng)兩個(gè)節(jié)流孔進(jìn)入滑閥兩端的油腔，然后再由兩個(gè)噴嘴與針形擋板中間的隙縫中流出，回到油箱，當(dāng)沒有控制電流輸入時(shí)，針形擋板在兩個(gè)噴嘴端面的中間位置，此時(shí)，兩個(gè)噴嘴孔和兩固定節(jié)流孔的壓力參數(shù)相等，因而滑閥的兩端油腔的壓力相等，滑閥處于中間平衡位置。關(guān)閉各通道，伺服閥沒有壓力輸出。行走主液壓泵斜盤的控制油缸不動(dòng)作，而使主液壓泵不做功。當(dāng)輸入控制電流I>0 時(shí)，力矩馬達(dá)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)偏轉(zhuǎn)力矩，帶動(dòng)針形擋板偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，此時(shí)，由于針形擋板的偏轉(zhuǎn)動(dòng)作，使原來噴嘴與針形擋板的間隙變?yōu)橐贿呄犊p大，一邊隙縫小，因此，噴嘴隙縫大的滑閥油腔壓力降低，噴嘴隙縫小的滑閥油腔壓力增大，在滑閥兩端油腔的壓力差的作用和針形擋板的撥動(dòng)下，滑閥被推向隙縫大的一邊，當(dāng)滑閥滑動(dòng)時(shí)，針形擋板也同時(shí)起反饋?zhàn)饔?，它用本身具有的彈簧力與作用在滑閥上的油液相互作用，直到大小相等、相互平衡為止。此時(shí)，滑閥有一定的開口量，進(jìn)油口P 從的壓力油通過滑閥的開啟，通向主液壓泵斜盤的控制油缸，使主油泵動(dòng)作。輸入的控制油壓越大，滑閥的偏移量也越大。當(dāng)輸入的控制電流I<0 時(shí)，力矩馬達(dá)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)和輸入電流I>0時(shí)相反的偏轉(zhuǎn)力矩，使伺服滑閥向相反的方向移動(dòng)使執(zhí)行機(jī)構(gòu)也反向運(yùn)動(dòng)。

區(qū)別

1.驅(qū)動(dòng)裝置不同。比例閥的驅(qū)動(dòng)裝置是比例電磁鐵；伺服閥的驅(qū)動(dòng)裝置是力馬達(dá)或力矩馬達(dá)；

2.性能參數(shù)不同。滯環(huán)、中位死區(qū)、頻寬、過濾精度等特性不同，因此應(yīng)用場(chǎng)合不同，伺服閥和伺服比例閥主要應(yīng)用在閉環(huán)控制系統(tǒng)，其它結(jié)構(gòu)的比例閥主要應(yīng)用在開環(huán)控系統(tǒng)及閉環(huán)速度控制系統(tǒng)；

2.1 伺服閥中位沒有死區(qū)，比例閥有中位死區(qū)；

2.2 伺服閥的頻響（響應(yīng)頻率）更高，可以高達(dá)200Hz左右，比例閥一般最高幾十Hz；

2.3 伺服閥對(duì)液壓油液的要求更高，需要精過濾才行，否則容易堵塞，比例閥要求低一些；

3.閥芯結(jié)構(gòu)及加工精度不同。比例閥采用閥芯+閥體結(jié)構(gòu)，閥體兼作閥套。伺服閥和伺服比例閥采用閥芯+閥套的結(jié)構(gòu)。

4.中位機(jī)能種類不同。比例換向閥具有與普通換向閥相似的中位機(jī)能，而伺服閥中位機(jī)能只有O型。

5.閥的額定壓降不同。而比例伺服閥性能介于伺服閥和比例閥之間。比例換向閥屬于比例閥的一種，用來控制流量和流向。

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