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浅谈电液比例阀简介及比例控制原理

作者: 大兰液压-标 编辑: TGB 来源: 大兰液压 发布日期: 2019.08.28
信息摘要:
电液比例控制阀是介于普通液压阀和电液伺服阀之间的一种液压控制阀,与电液伺服阀的功能相似,其输出的液压量与输入的电信号成比例关系。本文大兰液压…

电液比例控制阀 是介于普通液压阀和电液伺服阀之间的一种液压控制阀,与电液伺服阀的功能相似,其输出的液压量与输入的电信号成比例关系。本文大兰液压小编主要跟大家介绍下电液比例阀的发展史及其控制原理。

1、电液比例控制阀简介

流体传动技术以17世纪的帕斯卡定律为理论基石,之后获得了发展,20世纪第二次世界大战期间战争的激励,使其取得了很大进展,整体上经历了开关控制、伺服控制、比例控制3个阶段。比例控制技术是20世纪60年代末人们开发的一种可靠、价廉、控制精度和响应特性,均能满足工业控制系统实际需要的控制技术。

当时,电液伺服技术已日趋完善,但电液伺服阀成本高、应用和维护条件苛刻,难以被工业界接受。人们希望有一种价廉、控制精度能满足需要的控制技术,这种需求背景导致了比例技术的诞生和发展。1967年瑞士某公司生产的KL比例复合阀标志着比例控制技术在液压系统中正式开始应用,主要是将比例型的电机械转换器(比例电磁铁)应用于工业液压阀,到20世纪80年代,随着微电子技术的发展,比例控制技术已达到较完善的程度,主要表现在3个方面:

①采用了压力、流量、位移、动压等反馈及电校正手段,提高了阀的稳态精度和动态响应品质,这些标志着比例控制设计原理已经完善;

②比例技术与插装阀已经结合,诞生了比例插装技术;

③以比例控制泵为代表的比例容积元件的诞生。电液比例阀在工业生产中获得了广泛的应用,可用于控制位置(转角)、速度(转速)、加速度(角加速度)、压力(压差)、力(力矩)等参数。如陶瓷地板砖制坯压力机、带钢轧机的带钢恒张力控制、压力容器疲劳寿命试验机、液压电梯运动及控制系统、金属切削机床工作台运动控制、轧钢机压下及控制系统、液压冲床、弯管机、塑料注射成形机等。

大兰液压电液比例阀

2、比例控制原理

电液比例阀多用于开环液压控制系统中,实现对液压参数的遥控,也可以作为信号转换与放大组件用于闭环控制系统。与手动调节和通断控制的普通液压阀相比,它能显著地简化液压系统,实现复杂程序和运动规律的控制,便于机电一体化,通过电信号实现远距离控制,大大提高液压系统的控制水平;与电液伺服阀相比,尽管其动态、静态性能有些逊色,但在结构与成本上具有明显优势,能够满足多数对动静态性能指标要求不高的场合。随着电液伺服比例阀的出现,电液比例阀的性能已接近甚至超过了伺服阀。

电液比例阀通常由电气机械转换器、液压放大器(先导级阀和功率级主阀)和检测反馈机构三部分组成(见图1)。若是单级阀,则无先导级阀。

大兰液压电液比例阀的组成

电液比例阀是比例控制系统中的主要功率放大元件,按输人电信号指令连续、成比例控制液压系统的压力、流量等参数。与伺服控制系统中的伺服阀相比,在某些方面还有一定的性能差距(主要性能比较见下表),但它显著的优点是抗污染能力强,大大减少了由污染而造成的工作故障,提高了液压系统的工作稳定性和可靠性;另一方面比例阀的成本比伺服阀低,结构也简单,已在许多场合获得广泛应用。

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