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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。工程機械液壓操作特點，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，另一類是滑閥式比例閥。
滑閥式比例閥又稱分配閥，是移動式機械液壓系統(tǒng)最基本元件之一，是能實現(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轉(zhuǎn)換控制元件，它保留了手動多路閥基本功能，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。它是工程機械分配閥更新?lián)Q代產(chǎn)品。
出于制造成本考慮和工程機械控制精度要求不高特點，--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功能。，閥芯位移量容易受負(fù)載變化引起壓力波動影響，操作過程中要靠視覺觀察來保證作業(yè)完成。電控、遙控操作時更應(yīng)注意外界千涉影響。近來，電子技術(shù)發(fā)展，人們越來越多采用內(nèi)裝差動變壓器(LDVT)等位移傳感器構(gòu)成閥芯位置移動檢測，實現(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.般比例閥缺點，使控制精度到較大提高。
電液比例多路閥負(fù)載傳感與壓力補償技術(shù)
節(jié)約能量、降低油溫和提高控制精度，同時也使同步動作幾個執(zhí)行元件運動時互不干擾，現(xiàn)較先進(jìn)工程機械都采用了負(fù)載傳感與壓力補償技術(shù)。負(fù)載傳感與壓力補償是一一個很相似概念,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，溢流閥調(diào)定壓力也較小;負(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)實際需要流量相等，無溢流損失，實現(xiàn)了節(jié)能。壓力補償是提高閥控制性能而采取一種保證措施。將閥口后負(fù)載壓力引入壓力補償閥，壓力補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。
壓力控制閥
作用:
用來控制液壓傳動系統(tǒng)中油液的壓力，以滿足執(zhí)行元件所要求的力和轉(zhuǎn)矩。
類型:
溢流閥、減壓閥、順序閥、壓力繼電器等。
共同點:
利用作用在閥芯上的液壓力和彈簧力相平衡的原理工作。
溢流閥
類型:直動式、先導(dǎo)式
作用:
(1)在不斷溢流過程中保持系統(tǒng)壓力恒定，起穩(wěn)壓和溢流作用(p,FP
系統(tǒng)’閥口常開) ;
(2)防止液壓系統(tǒng)過載，起安全保護(hù)作用(p,=1.1~1.2p,max，閥口常閉)
(一)溢流閥的基本結(jié)構(gòu)及其工作原理
1、直動式溢流閥
工作原理:
直接利用液壓力與彈簧力相平衡以控制閥芯的啟閉動作，從而保證進(jìn)油口壓力基本恒定。
特點:
①閥芯所受的液壓力全靠彈簧力平衡，故當(dāng)系統(tǒng)壓力很高時，彈簧必須很硬，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)笨重，調(diào)壓不輕便。一般用于壓力小于2.5MPa的低壓系統(tǒng)中，作安全閥或背壓閥使用。
②由于慣性或負(fù)載的變化，導(dǎo)致q、變化，即開口度h的變化，由于k很大，所以p不穩(wěn)定，穩(wěn)壓精度差;
③結(jié)構(gòu)簡單、便宜，但工作時易產(chǎn)生振動和噪音。
2、
先導(dǎo)式溢流閥
結(jié)構(gòu):先導(dǎo)調(diào)壓部分:控制主閥的溢流壓力；主閥部分:溢流
工作原理:
利用主閥芯上下兩端液體壓力差與彈簧力相平衡的原理來進(jìn)行壓力控制。
特點:
①因為錐閥作用面積很小，即使壓力很高，彈簧剛度仍不大，調(diào)壓輕便;
②因為主閥彈簧很軟，因此溢流量變化時，壓力波動小。靜態(tài)特性好;
③能適應(yīng)各種不同的調(diào)壓范圍的要求;
④主閥芯采用錐面閥座式結(jié)構(gòu)密封，沒有搭合量，動作靈敏。
(二)溢流閥的應(yīng)用場合
1、起穩(wěn)壓和溢流作用(閥口常開)
在定量泵進(jìn)油或回油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)中
2、起安全保護(hù)作用(閥口常閉)
變量泵液壓系統(tǒng)、定量泵旁路節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)和非節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。
3、起卸荷作用
4、作背壓閥使用
5、作吸收換向沖擊使用
6、可實現(xiàn)多級調(diào)壓和遠(yuǎn)程調(diào)壓
二、減壓閥
1、作用
(1)減壓:
降低液壓系統(tǒng)某支路(控制油路、夾緊回路、潤滑回路等)的壓力。
(2)穩(wěn)壓:穩(wěn)定液壓系統(tǒng)某支路的壓力。
2、類型
按功能分
定值減壓閥:保證閥的出口壓力為定值。
定差減壓閥:保證閥的進(jìn)、出油口壓差為定值。
定比減壓閥:保證閥的進(jìn)、出油口壓力比為定值。
按結(jié)構(gòu)分
直動式
先導(dǎo)式(常用)
3、先導(dǎo)式定值減壓閥結(jié)構(gòu)及工作原理
結(jié)構(gòu)
先導(dǎo)調(diào)壓部分:給定閥的出口壓力值。
主閥部分:通過主閥芯上下移動，調(diào)節(jié)減壓孔口節(jié)流損失，保證出口壓力恒定。
4、先導(dǎo)式減壓閥和先導(dǎo)式溢流閥的不同之處:
①減壓閥保持出口壓力基本不變，而溢流閥保持進(jìn)口處壓力基本不變。
②在不工作時，減壓閥進(jìn)、出油口互通，而溢流閥進(jìn)出油口不通。
③為保證減壓閥出口壓力調(diào)定值恒定，先導(dǎo)閥彈簧腔需通過泄油口單獨外接油箱;而溢流閥的出油口是通油箱的，所以它的導(dǎo)閥彈簧腔和泄漏油可通過閥體上的通道和出油口相通，不必單獨外接油箱。
三、順序閥
1、作用:
利用油路本身的壓力變化來控制閥口開啟，達(dá)到油路通斷,實現(xiàn)執(zhí)行元件的順序動作，它一般不控制系統(tǒng)壓力。
2、類型:
按控制方式
直控順序閥
外(液控)控順序閥
按結(jié)構(gòu)
直動式
先導(dǎo)式
3、結(jié)構(gòu)與工作原理:
4、先導(dǎo)式順序閥和先導(dǎo)式溢流閥的不同之處:
(1)溢流閥的進(jìn)口壓力在通流狀態(tài)下基本不變。而順序閥一般不控制系統(tǒng)壓力。
(2)溢流閥為內(nèi)泄漏，而順序閥需單獨引出泄漏通道，為外泄漏。
(3)溢流閥的出口必須回油箱，順序閥出口可接負(fù)載。
流量控制閥
作用:
依靠改變閥口通流面積(節(jié)流口局部阻力)的大小或通流通道的長短來控制流量，從而實現(xiàn)執(zhí)行元件所要求的運動速度。
類型:
普通節(jié)流閥、調(diào)速閥、單向節(jié)流閥、單向調(diào)速閥等。
一、流量控制原理及節(jié)流口形式
1、影響流量穩(wěn)定性的因素
節(jié)流口通常有三種基本形式:薄壁小孔、細(xì)長小孔和短孔。
(1)壓差對流量的影響。
(2)溫度對流量的影響。
(3)節(jié)流口的抗堵塞性。
為保證流量穩(wěn)定，節(jié)流口的形式以薄壁小孔較為理想。
2、節(jié)流口的形式
針閥式、偏心槽式、軸向三、角槽式、周向縫隙式、軸向縫隙式
二、普通節(jié)流閥
1、結(jié)構(gòu)及工作原理
2、普通節(jié)流閥的調(diào)速特性
三、單向節(jié)流閥
四、調(diào)速閥
組成:
普通節(jié)流閥+穩(wěn)壓閥：減壓閥(串接)、溢流閥(并接)
保證節(jié)流閥前后壓差基本不變
D634-319C穆格伺服閥
穆格MOOG伺服閥
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工程機械電液比例閥先導(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、制動和工作裝置等各種系統(tǒng)電氣控制成為現(xiàn)實。一般需要位移輸出機構(gòu)可采用比例伺服控制手動多路閥驅(qū)動器完成。電氣操作具有響應(yīng)快、布線靈活、可實現(xiàn)集成控制和與計算機接口容易等優(yōu)點,現(xiàn)代工程機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)閥)代替手動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)另一個顯著優(yōu)點是工程車輛上可以大大減少操作手柄個數(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際意義。
電液比例閥工程機械上應(yīng)用實例
汽車起重機液壓系統(tǒng)。該機采用了3片型比例多路閥，負(fù)載傳感油路中3個梭閥將3個工作負(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。
推土機推土鏟手動與電液比例先導(dǎo)控制實例。當(dāng)二位三通電磁閥不通電時，先導(dǎo)壓力與手動減壓式先導(dǎo)閥相通，梭閥選擇來自手動先導(dǎo)閥壓力對液動換向閥進(jìn)行控制;當(dāng)二位三通電磁閥通電時，先導(dǎo)控制壓力油通向三通比例減壓式先導(dǎo)閥，梭閥對液動換向閥進(jìn)行控制。
DSE3系列閥是一種直動式比例方向閥。該閥為板式安裝，符合ISO4401標(biāo)準(zhǔn)，該閥通常用于液壓執(zhí)行機構(gòu)的方向和速度控制，該閥開度及流量連續(xù)調(diào)節(jié)，并與輸入電磁鐵的電流成正比，該閥能直接通過電流源控制或者通過配套電子控制單元控制，從而充分發(fā)揮閥的功能。
比例控制技術(shù)在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，比例方向閥調(diào)節(jié)執(zhí)行元件速度時，與壓力補償器配合使用，其優(yōu)點可使比例閥閥口越來差基本保持不變，從而使執(zhí)行元件的速度不受負(fù)載變化的影響。目前，壓力補償器已廣泛應(yīng)用于冶金、電力、建筑、煤礦機械等各個行業(yè)。
比例控制技術(shù)是在開關(guān)控制技術(shù)和伺服控制技術(shù)之間的過度技術(shù)，采用比例放大器控制比例電磁鐵，實現(xiàn)對比例閥的連續(xù)控制，從而實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)壓力、流量、方向的無級調(diào)節(jié)；但是用比例閥進(jìn)行速度控制時，如果負(fù)載是變化的，那么執(zhí)行元件的速度就會受負(fù)載變化的影響，負(fù)載小時速度快，負(fù)載大時速度慢，于是在系統(tǒng)設(shè)計時，人們引用了壓力補償器，它可以使比例閥閥口的壓差保持恒定，使執(zhí)行元件的速度不受負(fù)載變化的影響。
