液壓與氣壓傳動(dòng) 課件 8.3電液比例換向閥

第8章方向控制閥8.3電液比例方向閥8.3.1直動(dòng)型電液比例方向節(jié)流閥8.3.2先導(dǎo)型電液比例方向節(jié)流閥8.3.3電液比例方向流量閥目錄：電液比例方向閥是在傳統(tǒng)的電磁換向閥的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,用比例電磁鐵取代了電磁換向閥的普通開關(guān)電磁鐵，可以同時(shí)對系統(tǒng)油液的方向和流量進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)對執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方向和速度的控制。電液比例方向閥根據(jù)控制性能的不同，可以分為比例方向節(jié)流型和比例方向流量型兩種。前者具有類似比例節(jié)流閥的功能，后者具有類似于比例流量閥(調(diào)速閥)的功能。8.3.1直動(dòng)型電液比例方向節(jié)流閥直動(dòng)式比例方向節(jié)流閥由比例電磁鐵直接推動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)來工作。最常見的是二位四通和三位四通兩種結(jié)構(gòu)。由于電磁力的限制，直動(dòng)式比例方向節(jié)流閥只能用于流量較小的場合。直動(dòng)式比例方向節(jié)流閥也可分為帶位置反饋和不帶位置反饋兩種。1）不帶位置反饋的比例方向節(jié)流閥1、6—比例電磁鐵；2、5—對中彈簧；3—閥體；4—閥芯不帶位置反饋的直動(dòng)式三位四通比例方向節(jié)流閥：主要由兩個(gè)比例電磁鐵(1和6)、兩個(gè)對中彈簧(2和5)、閥芯4和閥體3組成。當(dāng)給比例電磁鐵1輸入一定電流信號時(shí)，電磁力推動(dòng)閥芯右移，三位四通閥工作在左位，此時(shí)P口與B口相通，A口與T口相通。當(dāng)電磁力與穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力、彈簧力等達(dá)到平衡時(shí)，閥芯穩(wěn)定工作在某一開度下。改變輸入電流的大小就可以成比例地調(diào)節(jié)閥口開度，從而控制進(jìn)入負(fù)載的流量。由于該閥的四個(gè)控制邊有較大的遮蓋量，使閥的穩(wěn)態(tài)控制特性有較大的零位死區(qū)。此外，受摩擦力、穩(wěn)態(tài)液動(dòng)力等干擾因素的影響，這種直動(dòng)式比例方向節(jié)流閥閥芯的位置控制精度不高。2）帶位置反饋的比例方向節(jié)流閥1—位移傳感器；2、7—比例電磁鐵；3、6—對中彈簧；4—閥芯；5—閥體位移傳感器1是一個(gè)直線型的差動(dòng)變壓器，它的動(dòng)鐵心與電磁鐵的銜鐵固定連接，能在閥芯的兩個(gè)移動(dòng)方向上移動(dòng)約+3mm。工作過程如下：當(dāng)給比例電磁鐵輸人電信號時(shí)，電磁吸力與彈簧力比較，使閥芯移動(dòng)相應(yīng)的距離，同時(shí)也帶動(dòng)位移傳感器的鐵心離開平衡位置。于是傳感器感應(yīng)出一個(gè)位置信號并反饋給比例放大器。輸入信號與反饋信號比較，產(chǎn)生一個(gè)差值控制信號，以糾正實(shí)際輸出值與給定值的偏差，最后得到準(zhǔn)確的位置。由于有閥芯位置反饋，使閥芯位移取決于輸人信號的大小，而與摩擦力、液動(dòng)力等因素?zé)o關(guān)。8.3.2先導(dǎo)型電液比例方向節(jié)流閥對大流量高壓液流實(shí)現(xiàn)控制，必須采用先導(dǎo)式二級或多級電液比例方向節(jié)流閥。經(jīng)一級或多級液壓功率放大的電液比例方向節(jié)流閥足以克服主閥芯上的液動(dòng)力干擾，在負(fù)載變化時(shí)具有較高的穩(wěn)定裕度。如圖所示為一開環(huán)控制的先導(dǎo)式電液比例方向節(jié)流閥，也是先導(dǎo)減壓型二級電液比例方向節(jié)流閥，其先導(dǎo)閥是兩個(gè)三通比例減壓閥的組合，起到控制主閥閥芯兩端液壓力的作用，主閥起節(jié)流閥的作用。1、5—比例電磁鐵；2—先導(dǎo)閥體；3—先導(dǎo)閥芯；4—反饋活塞；6—主閥體；7—主閥芯；8—彈簧座；9—主閥對中彈簧

先導(dǎo)式比例方向節(jié)流閥也有采用噴嘴擋板作為先導(dǎo)級的結(jié)構(gòu)。所示為噴嘴擋板式位移-力反饋型電液比例方向節(jié)流閥結(jié)構(gòu)原理圖。主閥芯構(gòu)成了位移-力反饋閉環(huán)，使一定的輸人電流對應(yīng)一定的主閥芯位移。通過改變輸入電流的大小和極性，就能連續(xù)、成比例地控制輸出流量的大小和方向。8.3.3電液比例方向流量閥電液比例方向流量閥的控制參量是通過閥的流量，它可分為壓力補(bǔ)償型和流量檢測反饋型兩大類。從工作原理的角度來看，它們都是在比例方向節(jié)流閥的基礎(chǔ)上加上壓力補(bǔ)償器或流量檢測反饋裝置組合而成的。在工程應(yīng)用中，比例方向流量閥以壓力補(bǔ)償型居多。壓力補(bǔ)償型又可分為定差減壓型、定差溢流型和負(fù)載壓力補(bǔ)償型。1—梭閥；2—電液比例方向節(jié)流閥；3—定差減壓閥1）定差減壓型定差減壓閥串聯(lián)于比例節(jié)流閥之前，比例節(jié)流閥的人口壓力和出口壓力分別引至減壓閥閥芯的左端和右端，若忽略彈簧力和液動(dòng)力等因素的影響，則比例節(jié)流閥的人口和出口壓力之差基本不變。由于比例方向閥工作時(shí)，可能是A口或B口接負(fù)載，因此，需要在比例方向閥與負(fù)載之間加梭閥，以選擇壓力較高的油口進(jìn)行壓力反饋。這種定差減壓型壓力補(bǔ)償器只有當(dāng)比例流量閥的人口和出口壓力差大于其最小工作壓差時(shí)才能起補(bǔ)償作用。但是隨著通過的流量增大，減壓閥口的壓力損失也增大，此時(shí)只有增大外部壓差才能使補(bǔ)償器正常工作。因此，對于不同的流量，定差減壓型比例流量閥的最小工作壓差也不同。2）定差溢流型定差溢流型比例