比例閥溢流閥詳細介紹

1、直動式比例溢流閥直動式比例溢流閥的工作原理及結構見圖 3-2,o這是一種帶位置 電反饋的雙彈簧結構的直動式溢流閥。它于手調式直動溢流閥的功能 完全一樣。其主要區(qū)別是用比例電磁鐵取代了手動彈簧力調節(jié)組件。如圖3-2a所示，它主要包括閥體6,帶位置傳感器1、比例電磁 鐵2、閥座7、閥芯5及調壓彈簧4等主要零件。當電信號輸入時， 電磁鐵產生相應的電磁力，通過彈簧座 3加在調壓彈簧4和閥芯上, 并對彈簧預壓縮。此預壓縮量決定了溢流壓力。而壓縮量正比輸入電 信號，所以溢流壓力也正比于輸入電信號，實現對壓力的比例控制。彈簧座德實際位置由差動變壓器式位移傳感器1檢測，實際值被反饋到輸入端與輸入值進行比較，當

2、出現誤差就由電控制器產生信號 加以糾正。由圖3-2b所示的結構框圖可見，利用這種原理，可排除 電磁鐵摩擦的影響，從而較少遲滯和提高重復精度等因素會影響調壓 精度。顯然這是一種屬于間接檢測的反饋方式。a 一 _ji ii，1 .I上 比倒放大器一比例電iH霹 攆膏座 + 網芯、' :一L*產力忖雅傳匐磊1b圖3-2 帶位置電反饋的直動式溢流閥 a）工作原理及結構 b）結構框圖1位移傳感器 2比例電磁鐵 3彈簧座 4一調壓彈簧5閥芯 6閥體 7 閥座 8一調零螺釘普通溢流閥可以靠不同剛度的調壓彈簧來改變壓力等級，而比例 溢流閥卻不能。由于比例電磁鐵的推力是一定的， 所以不同的等級要 靠改變

3、閥座的孔徑來獲得。這就使得不同壓力等級時，其允許的最大 溢流量也不相同。根據壓力等級不同，最大過流量為 210L/min。 閥的最大設定壓力就是閥的額定工作壓力，而設定最低壓力與溢流量有關。這種直動式的溢流閥除在小流量場合下單獨作用，作為調節(jié)元件外，更多的是作為先導式溢流閥或減壓閥的先導閥用。另外，位于 閥底部德調節(jié)螺釘8,可在一定范圍內，調節(jié)溢流閥的工作零位。 先導式比例溢流閥1 .結構及工作原理圖3-3所示為一種先導式比例溢流閥的結構圖。它的上部位先導 級6,是一個直動式比例溢流閥。下部為主閥級11 ,中部帶有一個 手調限壓閥10,用于防止系統(tǒng)過載。當比例電磁鐵9通有輸入信號電流時，它施加

4、一個直接作用在先 導閥芯8上。先導壓力油從內部先導油口（取下螺堵 13）或從外部 先導油口 X處進入，經流道口和節(jié)流3后分成兩股，一股經節(jié)流孔5 作用在先導閥芯7上，另一股經節(jié)流孔4作用在閥芯撒謊女上部。 只要A油口壓的壓力不足以使導閥打開，主閥芯的上下腔的壓力就 保持相等，從而主閥芯保持關閉狀態(tài)。這是因為主閥芯上下有效面積 相等，從而主閥芯保持關閉狀態(tài)。這是因為主閥芯上下有效面積相等， 而上面有一個軟彈簧向下施加一個力，使閥芯關閉。當主閥芯是錐閥，它既小又輕，要求的行程也很小，所以這種閥的響應很快。閥套上有三個徑向分布的油孔，當閥開啟時使油流分散 流走，大大減少噪聲。節(jié)流孔4起動態(tài)壓力發(fā)虧作

5、用，提高閥芯的穩(wěn) 定性。圖3-3 先導式比例溢流閥1一先導油流道2主閥彈簧3.、4、5節(jié)流口6一先導閥7外泄口8一先導閥芯9一比例電磁鐵10安全閥11一主閥級12主閥芯13一內部先導油口螺堵A進油口 B出油口X外部先導油口Y外部先導卸油口與傳統(tǒng)的先導式溢流閥不同，比例溢流閥的壓力等級的獲得是靠 改變先導閥的閥座孔徑來實現的。這點與比例直動式溢流閥完全相 同。較大的閥座孔徑對應著較低的壓力等級。小閥座孔徑可獲得較高的額定值。閥座的孔徑通常由制造廠根據閥座的壓力等級在制造時已 經確定。圖3-4先導式比例溢流閥原理框架圖從圖3-4所示的原理框架圖可以看出。閥座孔的面積A用來檢測主閥芯上腔的壓力P,當

6、PA的積大于電磁力Fm時，導閥開啟，進而 主閥開后，間接控制主壓力 Pa.,顯然Px屬于中間變量，這種溢流閥的 檢測方式屬于間接檢測方式。從圖中可見，主閥在小閉環(huán)之外，主閥 中的各種干擾量，例如摩擦。液動力等的都會影響都得不到抑制，比 例電磁鐵也在閉環(huán)之外。所以其壓力偏差和超調量都較大，常達15% 以上。改進辦法可以采用直接檢測方式。2 .比例溢流閥的主要性能參數1） 靜態(tài)特性0200 30U丐（HI 聊。附。臥K k 1dm 6fl 司 IJ L5U明125n川II知。卜Q（ L律卬圖3-5溢流閥的靜態(tài)特性曲線a）設定壓力與輸入電流的關系曲線b）最低設定壓力與流量關系曲線c）壓差一流量特性比

7、例溢流閥的靜態(tài)特性主要由三條特性曲線來表示，見圖3-5.一條為設定壓力Pa與輸入電流I之間的關系曲線，稱為控制特性曲線，還有一條是溢流閥的前后壓差與流量的關系曲線。從此圖中可以確定溢流閥的主要性能參數；最高，最低設定壓力、滯環(huán)、線性度以及穩(wěn)態(tài)調壓偏差等壓力特性。這些性能數據時設計的重要依據。2） 動態(tài)特性比例溢流閥的動態(tài)特性一般用階躍響應和頻率響應曲線來表示（圖3-6 ）。從階躍響應曲線可以找到滯后時間t ,響應時間ts及超調量（T （見圖3-6a）。頻率特性曲線可以找出最高工作頻率或頻寬。圖3-6 比例溢流閥的動態(tài)特性曲線 a）單位階躍響應曲線b）頻率響應曲線3.3.2定差減壓型比例調速閥在

8、比例節(jié)流閥中，受控量只是節(jié)流口的面積。但經節(jié)流口的流量 還與節(jié)流口的前后壓差有關，為了補償由于負載而引起的流量偏差,需要利用壓力補償控制原理來保持節(jié)流口前后壓差恒定，從而實現對流量的單參數控制。將直動式比例節(jié)流閥與具有壓力補償功能的定差減壓閥組合在一 起，就構成了直動式比例調速閥。因為它是在傳統(tǒng)的調速閥。因為它 是在傳統(tǒng)的調速閥的基礎加上比例電磁鐵構成， 又稱傳統(tǒng)型的比例調 速閥，或因它只有兩個主油口，又稱為二通比例調速閥。在圖3-15中，壓力補償的減壓閥位于主節(jié)流口的上游，且與主 節(jié)流口串聯。它由一個軟彈簧保持在開啟位置上。 比例節(jié)流閥無輸入 信號時，也由一個軟彈簧保持關閉。當比例電磁鐵接收

9、到輸入信號后， 產生電磁力直接作用子啊閥芯上， 使閥芯向下壓縮彈簧，打開閥口使 液流從A 口流向B 口。閥的開度與控制電流對應，必要時可以加上 一個位移傳感器，提供位置反饋，可使開度控制更為準確。壓力補償的獲得是靠把節(jié)流口的前后壓差反饋到減壓閥芯的兩端，經減壓閥的調節(jié)作用，近似使節(jié)流口前后壓差4 P保持恒定，從 圖中可以看出AP=Pa-Pb=Fs/A式中 Fs 一彈簧預壓縮力；A一減壓閥芯截面積。二通比例調速閥中，常常內置幾個單向閥，使適應反向自由流動的需 要，使流量從B流向A油口。圖3-16所示這種二通比例調速閥的結 構圖。行程限制器的作用是限制減壓閥的最大開口量 h （見圖3-15 ）,

10、節(jié)流口的位置由輸入信號給定位置偏差由傳感器檢測， 而偏差通過電控器來糾正，節(jié)流口 7的壓降由壓力補償閥來保持恒定(y圖3-15 比例調速閥工作原理簡圖1一定差減壓閥 2一比例節(jié)流閥3單向閥這種比例調速閥的缺點是當節(jié)流口部分打開時有較大的起動流量 超調。這是因為起動前，在彈簧力的作用下減壓口處于最大開度。當 加上階躍信號時，減壓閥來不及做出反應，由于沒有減壓損失，使 Pl=P2 ,供油壓全部加在節(jié)流口上，使通過的流量有很大的超調，導 致前沖現象?？朔姆椒ㄓ邢拗茰p壓閥的最大開啟量； 避免節(jié)流口的 部分打開，或者利用液壓的方法將壓力補償器鎖定都能有效地克服起 動時的跳動現象。圖3-17帶液壓鎖定的比例調速閥a）液壓連接圖 b）結構原理圖1螺塞 2一壓力補償閥芯 3閥體 4控制節(jié)流口5位置型比例電磁鐵6單向閥 7阻尼孔 8一換向閥圖3-17所示為一種壓力補償器與主節(jié)流閥直線布置的結構。該結構的優(yōu)點是可以通過液壓的方法，在起動前鎖定壓力補償閥芯，避 免起動沖擊。該閥主要包括閥體 3,控制節(jié)流口 4,比例電磁鐵5, 單向閥6及壓力補償閥2。要求流量由電位器設定。為了減小在節(jié)流 口 4部分打開時的起動沖擊，采取了起動前把補償閥芯4鎖定的措施。油口 A和壓力補償器4之間的內部通路用螺塞1堵死，把壓力油經P 口和阻尼孔7引入補償器。