比例閥的應(yīng)用

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1、《重型機械科技》2004年第1期比例閥的應(yīng)用牛險峰(中國二重集團萬信工程設(shè)備有限責(zé)任公司,四川618013)摘　要　詳細(xì)介紹了比例閥的性能與分類及以比例控制原理。對比例閥的選用原則提出了參考意見。簡要介紹了比例閥的應(yīng)用實例。關(guān)鍵詞　比例控制　比例閥TheApplicationoftheProportionalValveNiuXianfengAbstractThispaperhasdescribedtheperformanceandtheclassificationsoftheproportionalvalveaswellastheprincipleofthepr

2、oportionalcontrol.Thereferenceopinionfortheselectionprincipleoftheproportionalvalvehasbeenputforward.Andseveralexamplesfortheapplicationoftheproportionalvalvehasbeenbrieflydescribedaswell.KeyWordsProportionalControl,ProportionalValve.比例閥按功能分為三大類:1　比例閥的性能與分類(1)比例壓力閥。有溢流閥、減壓閥,分別有電液比例閥是

3、比例控制系統(tǒng)中的主要功率直動和先導(dǎo)兩種結(jié)構(gòu);可連續(xù)地或按比例地遠(yuǎn)程放大元件,按輸入電信號指令連續(xù)地成比例地控控制其輸出油液壓力;制液壓系統(tǒng)的壓力、流量等參數(shù)。與伺服控制系(2)比例換向閥。有直動和先導(dǎo)兩種結(jié)構(gòu),直統(tǒng)中的伺服閥相比,在某些方面還有一定的性能動閥有帶位移傳感器和不帶位移傳感器兩類。由差距(主要性能比較如表1所示),但它顯著的優(yōu)于使用了比例電磁鐵,閥芯不僅可以換位,而且點是抗污染能力強,大大地減少了由污染而造成換位的行程可以連續(xù)地或按比例地變化。因而連的工作故障,提高了液壓系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和可通油口間的通流面積也可以連續(xù)或按比例地變靠性。另一方面比例閥

4、的成本比伺服閥低,結(jié)構(gòu)化。所以比例換向閥不僅能夠控制執(zhí)行元件的方也簡單,已在許多場合獲得廣泛應(yīng)用。向,而且能夠控制其速度。因為這個原因比例閥中的比例換向閥應(yīng)用也最為普遍;表1　比例閥和伺服閥主要性能比較(3)比例流量閥。有比例調(diào)速閥和比例溢流比例閥伺服閥開關(guān)閥流量控制閥,可連續(xù)地或按比例地遠(yuǎn)程控制其輸出流量。過濾精度(Lm)25325～50閥內(nèi)壓降(MPa)0.5～270.25～0.5比例閥的輸入單元是電-機械轉(zhuǎn)換器,它將滯環(huán)(%)1～31～3-輸入的電信號轉(zhuǎn)換成機械量。轉(zhuǎn)換器有伺服電機重復(fù)精度(%)0.5～10.5～-頻寬(Hz?3dB)2520～200-和步

5、進電機、力馬達(dá)和力矩馬達(dá)、比例電磁鐵等中位死區(qū)有無有形式。但常用的比例閥大都采用了比例電磁鐵,價格比130.5比例電磁鐵根據(jù)電磁原理設(shè)計,能使其產(chǎn)生的機械量(力或力矩和位移)與輸入電信號(電流)的51《重型機械科技》2004年第1期大小成比例,再連續(xù)地控制液壓閥閥芯的位置,2　比例控制系統(tǒng)原理進而實現(xiàn)連續(xù)地控制液壓系統(tǒng)的壓力、方向和流量。比例電磁鐵的結(jié)構(gòu)如圖1所示,它由線圈、銜(1)比例環(huán)節(jié)鐵、推桿等組成,當(dāng)有信號輸入線圈時,線圈內(nèi)磁比例環(huán)節(jié)也稱為無慣性環(huán)節(jié),對液壓缸或馬場對銜鐵產(chǎn)生作用力,銜鐵在磁場中按信號電流達(dá),忽略液壓油的可壓縮性和泄漏,液壓缸的流的大小和

6、方向成比例、連續(xù)地運動,再通過固連量Q=VA。其中V為活塞速度;A為活塞面積。在一起的銷釘帶動推桿運動,從而控制滑閥閥芯其傳遞函數(shù)為:g(s)=V(s)?Q(s)=1?A=的運動。應(yīng)用最廣泛的比例電磁鐵是耐高壓直流K比例電磁鐵。式中K為比例環(huán)節(jié)放大系數(shù)或增益,表示輸入量經(jīng)過放大K倍后輸出。(2)比例控制系統(tǒng)比例控制系統(tǒng)根據(jù)有無反饋分為開環(huán)控制和閉環(huán)控制。如比例閥控制液壓缸或馬達(dá)系統(tǒng)可以實現(xiàn)速度、位移、轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩等的控制,其控制系統(tǒng)方框圖如圖2a所示。圖1　比例電磁鐵結(jié)構(gòu)圖由于開環(huán)控制系統(tǒng)的精度比較低,無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸入量就可以無級調(diào)節(jié)系統(tǒng)輸出量力、速比例電磁鐵的類

7、型按照工作原理主要分為度、以及加減速度等。這種控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成如下幾類:簡單,系統(tǒng)的輸出端和輸入端不存在反饋回路,(1)力控制型系統(tǒng)輸出量對系統(tǒng)輸入控制作用沒有影響,沒有這類電磁鐵的行程短,只有1.5mm,輸出力自動糾正偏差的能力,其控制精度主要取決于關(guān)與輸入電流成正比,常用在比例閥的先導(dǎo)控制級鍵元器件的特性和系統(tǒng)調(diào)整精度,所以只能應(yīng)用上;在精度要求不高并且不存在內(nèi)外干擾的場合。開(2)行程控制型環(huán)控制系統(tǒng)一般不存在所謂穩(wěn)定性問題。由力控制型加負(fù)載彈簧共同組成,電磁鐵輸閉環(huán)控制系統(tǒng)(即反饋控制系統(tǒng))的優(yōu)點是出的力通過彈簧轉(zhuǎn)換成輸出位移,輸出位移與輸對內(nèi)部和外部

8、干擾不敏感,系統(tǒng)工作原理