电液比例阀基本原理2010
电液比例阀工作原理
电液比例阀工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII电液比例阀是阀内比例电磁铁输入电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例压力、流量输出元件。
阀芯位移也可以以机械、液压或电形式进行反馈。
电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，应用领域日益拓宽。
近年研发生产插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械使用特点，具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。
它出现对移动式液压机械整体技术水平提升具有重要意义。
特别是电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好应用前景。
2 工程机械电液比例阀种类和形式电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。
工程机械液压操作特点，以结构形式划分电液比例阀主要有两类：一类是螺旋插装式比例阀（screwin cartridge proportional valve），另一类是滑阀式比例阀（spool proportional valve）。
螺旋插装式比例阀是螺纹将电磁比例插装件固定油路集成块上元件，螺旋插装阀具有应用灵活、节省管路和成本低廉等特点，近年来工程机械上应用越来越广泛。
常用螺旋插装式比例阀有二通、三通、四通和多通等形式，二通式比例阀主比例节流阀，它常它元件一起构成复合阀，对流量、压力进行控制；三通式比例阀主比例减压阀，也是移动式机械液压系统中应用较多比例阀，它主对液动操作多路阀先导油路进行操作。
利用三通式比例减压阀可以代替传统手动减压式先导阀，它比手动先导阀具有更多灵活性和更高控制精度。
可以制成如图1所示比例伺服控制手动多路阀，不同输入信号，减压阀使输出活塞具有不同压力或流量进而实现对多路阀阀芯位移进行比例控制。
四通或多通螺旋插装式比例阀可以对工作装置实现单独控制。
smc比例阀工作原理
smc比例阀工作原理
SMC比例阀是一种电液比例控制元件，主要由阀芯、阀体、电磁铁以及控制电路等组成。
其工作原理如下：
1. 控制信号输入：控制信号从外部输入，通过控制电路进行处理和放大。
2. 电磁铁作用：经过处理后的控制信号通过控制电路传送给电磁铁，使电磁铁得到不同的电流来改变其磁场强度。
3. 磁场作用力：电磁铁产生的磁场作用力使阀芯产生位移。
4. 阀芯调节流量：阀芯的位移使得阀体中的通过口的有效面积发生变化，从而调节液体或气体的流量大小。
5. 反馈控制：通过传感器将实际流量或压力的信号反馈给控制器，在控制器中进行比较与处理后，调整控制信号的大小，达到对液体或气体流量的精确控制。
通过电磁铁的控制，比例阀可以根据设定的控制信号调节阀芯的位移，实现对流量的精确控制。
电液比例阀的设计与实验研究
电液比例阀的设计与实验研究
一、引言
随着液压系统技术的发展，电液比例阀的应用越来越广泛，它在高精
度液压系统中起到重要的作用。
电液比例阀是一种能够实现电控制的液压阀，它在自动化操作中可以实现高精度的控制，从而提高了自动化系统的
整体性能。
本文将介绍电液比例阀的设计和实验研究，总结电液比例阀的
应用特点，以及电液比例阀的优缺点。
二、电液比例阀的设计原理
电液比例阀是一种智能控制的液压阀，它的设计基本上与其他液压阀
一样，它也分为阀内部和阀外部两大部分。
电液比例阀的阀内部包括阀体、活塞、活塞杆、活塞杆定位器和活塞密封垫等零件，这些部件组成了电液
比例阀的核心部分；阀外部则由连接管路、电控装置、指示仪表等组成。
电液比例阀的工作原理是：利用电控装置将控制信号转换为有效的液压信号，通过操作活塞控制液压介质的流量大小和方向，实现液压设备的控制
操作。
一般来说，电液比例阀的阀芯结构有金属丝活塞阀、活塞杆阀、隔膜
阀和回路阀等常见类型。
比例阀原理
比例阀工作原理
图1
1.阀体
2.柱塞
3.密封皮碗
4.调压弹簧
5.弹簧座
6.“O”形密封圈
7.阀座
8.主“O”形密封圈
9.钢丝
如图1所示，当从制动液从输入口输入时，阀体内充满液体。
比例阀内的柱塞受到一个压差力F液，同时还受到向下的弹簧力T，所以当上下液压力的合力F液<T时，柱塞受弹簧力的作用紧靠在阀体的底部，当输入油压P入增加到一定的值P 拐时，使F液=T,，此时柱塞有向上运动的趋势。
随着输入油压的不断的增大，向上的力F液大于向下的弹簧力，柱塞在油压力的作用下向上移动，当差径柱塞移到与件3（密封皮碗）相接触密封。
图2
由图2可知，当柱塞与密封皮碗密封之后，输入腔和输出腔被隔绝，随着输入腔的油压不断增大，输出腔的油压得不到补充，柱塞在输入腔油压的作用下向下移动，与密封皮碗脱离，使输出油压P出也得升高，但是输出油压P出还没有与输出油压相等时，柱塞又向上移动，这时柱塞处于一个动态的平衡位置，
如下图中的特性曲线，在OA段输入油压和输出油压相等，A点处的油压就是通常所说的拐点油压。
O
输
出
图3
感载比例阀是通过调节外部调压弹簧力，感载弹簧力，内部液压力，回位弹簧
力等在空载和满载状况下的平衡来得到特性曲线的拐点及斜率。
感载比例阀可以通过调节调压弹簧上的六角螺母（如图4所示）来调整拐点，通过下旋六角螺母加大调压弹簧力，增大比例阀拐点值（空载，满载拐点均会增加）。
同理上旋六角螺母，减小调压弹簧的变形量可以减小拐点（空载，满载的拐点均会降低）。
六角螺母
图4。
比例阀控制器控制原理【详解】
比例控制放大器和比例电磁铁构成比例控制系统，简称为比例控制器。
其性能优劣直接影响比例阀的综合性能。
对于单个部件如比例控制放大器和比例电磁铁都能到达设计要求，组成系统后不一定符合系统的要求，其原因是系统中存在各单元之间的参数匹配问题。
通过对比例控制系统综合性能的测试，利用系统中各单元的可调部分，调整相应的参数，使系统达到最佳匹配，这是设计本系统的目的。
电液比例阀是一种根据输入的电气信号,连续地、按比例地对油液的压力、流量等参数进行控制的阀类。
它不仅能实现复杂的控制功能,而且具有抗污染、低成本、响应快等优点，在液压控制工程中获得越来越广泛地应用。
比例控制放大器是一种用来对比例电磁铁提供特定性能电流，并对电液比例阀或电液比例控制系统进行开环或闭环调节的电子装置。
它是电液比例控制元件或系统的重要组成单元。
比例电磁铁作为电液比例控制元件的电-机械转换器件，其功能是将比例控制放大器输给的电流信号转换成为或位移，比例电磁铁推力大,结构简单，对油质要求不高，维护方便，成本低廉，是电液比例控制技术中应用最广泛的电-机械转换器件。
比例电磁铁的特性及工作可靠性，对电液比例控制系统和元件具有十分重要的影响，是电液比例控制技术关键部件之一应用：比例控制器是电液比例控制系统核心部分，现代电液比例控制器集成了式比例放大器、智能控制器、现场总线接口等数字化功能模块，为了与比例阀集成一体化设计，比例控制器应微型化和有高能效比，国内在比例控制器的设计上与国外，还有较大的差距,特别是高能效设计的缺少，国内比例控制器的能耗较高。
智能型比例控制器的特点：（1）体积小型化、集成化一体化设计由于传感器和电子器件的小型化，出现了传感器、测量放大器、控制放大器和阀复合一体化的元件，世界各大液压公司在其新型开发的比例控制系统中，将电子线路内置封装于阀或泵等中，减少了导线和插装，整体上看简洁，对使用者要求更低，系统可靠性更高。
（2）数字化、智能化采用数字芯片和微处理器，通过软件实现原来由硬件实现的各种控制功能，使用灵活方便且成本低廉。
比例积分阀的原理
比例积分阀的原理 1.电液比例阀是阀内比例电磁铁输入电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例压力、流量输出元件。
阀芯位移也可以以机械、液压或电形式进行反馈。
电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，应用领域日益拓宽。
近年研发生产插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械使用特点，具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。
它出现对移动式液压机械整体技术水平提升具有重要意义。
特别是电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好应用前景。
2工程机械电液比例阀种类和形式电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。
工程机械液压操作特点，以结构形式划分电液比例阀主要有两类：一类是螺旋插装式比例阀（screw in ca rtrid ge pr oport ional valv e），另一类是滑阀式比例阀（s poolpropo rtion al va lve）。
螺旋插装式比例阀是螺纹将电磁比例插装件固定油路集成块上元件，螺旋插装阀具有应用灵活、节省管路和成本低廉等特点，近年来工程机械上应用越来越广泛。
常用螺旋插装式比例阀有二通、三通、四通和多通等形式，二通式比例阀主比例节流阀，它常它元件一起构成复合阀，对流量、压力进行控制；三通式比例阀主比例减压阀，也是移动式机械液压系统中应用较多比例阀，它主对液动操作多路阀先导油路进行操作。
利用三通式比例减压阀可以代替传统手动减压式先导阀，它比手动先导阀具有更多灵活性和更高控制精度。
电液比例阀
液压传动
液压传动
电液比例阀
1.1 电液比例压力阀 1.2 电液比例流量阀 1.3 电液比例换向阀
1.1 电液比例压力阀
图所示为电液比例压力先导阀。它与普通溢流阀、减压阀、顺序阀的主阀组合 可构成电液比例溢流阀、电液比例减压阀和电液比例顺序阀。
1—比例电磁铁；2—推杆； 3—传力弹簧；4—阀芯 图 电液比例压力先导阀
1.2 电液比例流量阀
普通电液比例流量阀是将本章第五节所介绍的流量阀的手调部分改换为比例 电磁铁而成。下面介绍带内反馈的比例二通节流阀的结构和工作原理。
1—比例电磁铁；2—先导滑阀；3—反馈弹簧； 4—复位弹簧；5—主阀芯 图 电液比例二通节流阀
1—比例电磁铁；2—先导滑阀； 3—反馈弹簧；4—复位弹簧；5—主阀芯
放大级由阀体、主阀芯、左右端盖和阻尼螺钉6，7 等零件组成。当前置级输出 的控制压力 pc 经阻尼孔缓冲后作用在主阀芯 5 右端时，液压力克服左端弹簧力使阀 芯左移，开启阀口，阀芯左端弹簧腔通回油 pd ，油口 ps 与B 口通，A 口与 T 口通。 主阀开口大小取决于输入电流的大小。当前置级输出的控制压力为 pc ' 时，主阀反 向位移，开启阀口，连通 ps 口与 A 口、B 口与 T 口，油流换向并保持一定的开口， 开口大小与输入电流大小成比例。
图 电液比例二通节流阀
1.3 电液比例换向阀
）两部分组成。前置级由两端比例电磁铁 4，8 分别控制双向减压阀阀芯 1 的位移。
1—减压阀阀芯； 2，3—流道；
4，8—比例电磁铁； 5—主阀芯；
6，7—阻尼螺钉 图 电液比例换向阀
电液比例阀工作原理
电液比例阀是阀内比例电磁铁输入电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例压力、流量输出元件。
阀芯位移也可以以机械、液压或电形式进行反馈。
电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，应用领域日益拓宽。
近年研发生产插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械使用特点，具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。
它出现对移动式液压机械整体技术水平提升具有重要意义。
特别是电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好应用前景。
2 工程机械电液比例阀种类和形式电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。
工程机械液压操作特点，以结构形式划分电液比例阀主要有两类：一类是螺旋插装式比例阀（screwin cartridge proportional valve），另一类是滑阀式比例阀（spool proportional valve）。
螺旋插装式比例阀是螺纹将电磁比例插装件固定油路集成块上元件，螺旋插装阀具有应用灵活、节省管路和成本低廉等特点，近年来工程机械上应用越来越广泛。
常用螺旋插装式比例阀有二通、三通、四通和多通等形式，二通式比例阀主比例节流阀，它常它元件一起构成复合阀，对流量、压力进行控制；三通式比例阀主比例减压阀，也是移动式机械液压系统中应用较多比例阀，它主对液动操作多路阀先导油路进行操作。
利用三通式比例减压阀可以代替传统手动减压式先导阀，它比手动先导阀具有更多灵活性和更高控制精度。
可以制成如图1所示比例伺服控制手动多路阀，不同输入信号，减压阀使输出活塞具有不同压力或流量进而实现对多路阀阀芯位移进行比例控制。
四通或多通螺旋插装式比例阀可以对工作装置实现单独控制。
滑阀式比例阀又称分配阀，是移动式机械液压系统最基本元件之一，是能实现方向与流量调节复合阀。
电液滑阀式比例多路阀是比较理想电液转换控制元件，它保留了手动多路阀基本功能，还增加了位置电反馈比例伺服操作和负载传感等先进控制手段。