电液比例控制阀结构及原理
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。
液压比例阀工作原理
液压比例阀工作原理1.电磁比例调节电磁比例阀采用电磁铁驱动的阀芯来控制阀口的开度，从而精确地调节流量、压力和方向。
其工作原理是：当电磁铁受到控制信号激励时，阀芯与阀座间的间隙变小，液压流体通过阀口流过；当电磁铁不受激励时，阀芯回到原位，阀口关闭，液压流体无法通过。
通过改变电磁铁的激励信号，可以实现对阀口开度的调节，从而达到对液压流量和压力的精确控制。
2.电液比例调节电液比例阀利用电液放大器来放大控制信号，并通过驱动柱塞或薄膜来控制阀芯的运动，从而实现对液压流量或压力的调节。
其工作原理是：控制信号经过电液放大器放大后驱动马达或电动薄膜，产生相应的位移。
位移传导给马达或电动薄膜上的传动杆，再传导给阀芯，使阀芯的位置发生变化。
当阀芯位置改变时，阀口的开度也随之改变，从而实现通过调节阀口开度来控制液压流量或压力的目的。
3.机械比例调节机械比例阀通过机械结构来调节阀口的开度，实现对液压流量或压力的调节。
其工作原理是：通过调节阀芯和阀座的间隙来控制阀口的开度，从而调节液压流量或压力。
一般采用螺纹调节或旋转调节的方式，通过旋转手柄或拉动手柄来改变阀口的开度。
机械比例阀调节精度相对较低，一般应用于对精度要求较低的液压系统。
液压比例阀的工作原理主要以下几个方面：1)控制信号：液压比例阀通过接收外部控制信号来调节阀口的开度。
通常采用电信号作为控制信号，控制信号可以是电压、电流、PWM或其他形式。
2)阀芯位置控制：阀芯位置的改变决定了阀口的开度，从而控制了液压流量或压力。
不同类型的液压比例阀采用不同的方式来实现阀芯位置的控制，比如电磁驱动、电液驱动或机械驱动等。
3)阀口开度调节：通过改变阀芯与阀座的间隙来调节阀口的开度。
阀芯和阀座的间隙通常由弹簧或其他力来维持，通过外部力的作用，阀芯相对于阀座的位置发生改变，从而改变阀口的开度。
4)液压流量和压力的调节：液压比例阀通过改变阀口的开度来调节液压系统中的流量和压力，实现对系统的控制。
电液比例阀的工作原理
电液比例阀的工作原理
电液比例阀是一种应用广泛的液压控制元件，它通过电磁铁激励，控制液压系统中的流量和压力，从而实现对液压系统的精确控制。
电液比例阀的工作原理主要涉及到以下几个方面。
一、电磁铁的工作原理
电液比例阀中的电磁铁是控制流量和压力的关键部件，它的工作原理是基于电磁感应现象。
当电流通过电磁铁线圈时，会在铁芯内部产生磁场，这个磁场会将铁芯吸引，从而使得阀芯移动，改变液压系统中的流量和压力。
二、比例阀的结构原理
电液比例阀的结构非常复杂，一般由电磁铁、阀芯、阀座、弹簧等部件组成。
其中，电磁铁通过激励阀芯移动，从而控制液压系统中的流量和压力。
阀芯和阀座之间的间隙会决定液体通过的通道大小，从而实现对系统流量的控制；弹簧的作用则是使阀芯回到原位，避免液压系统出现过度压力。
三、电液比例阀的控制方式
电液比例阀的控制方式有两种，分别是电流控制和电压控制。
电流控制是通过改变电磁铁线圈中的电流大小来控制阀芯的移动，从而
改变液压系统中的流量和压力；电压控制则是通过改变电磁铁线圈的电压大小来控制阀芯的移动，从而达到类似的效果。
四、电液比例阀的优缺点
电液比例阀具有精度高、灵敏度好、响应速度快、可靠性强等优点，可以广泛应用于机械制造、航空航天、冶金、地质勘探等领域。
但是，电液比例阀的价格比较昂贵，维护和调试难度也较大。
电液比例阀的工作原理是基于电磁感应现象，通过改变电磁铁线圈中的电流或电压大小来控制阀芯的移动，从而实现对液压系统的精确控制。
电液比例阀具有优点明显，但也存在一些缺点，需要根据具体应用场景进行选择。
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。
常用电液比例阀
滞环％
重复精度％ 频宽-3dbHz
1~3
0.5 20~200
1~3
0.5 1~30
4~7
±1 1~5
无
<0.1% 5 有 0.5
线圈功率W
中位死区 价格因子
0.05~5
无 3
10~24
有 1
10~30
有 1
1.电液比例压力阀
比例压力阀用来实现压力控制，压力的升降随时可以通过电信号加以改
变。
工作系统的压力可根据生产过程的需要，通过电信号的设定值来加以变 化，这种控制方式常称为负载适应控制。 根据在液压系统中的作用不同，可分为比例溢流阀，比例减压阀和比例 顺序阀。根据控制的功率大小不同，可分为直动式和先导式两种，根据是否 带位置检测反馈，可分为：带位置检测和不带位置检测比例压力阀两种。
FD F f
p d 2 C d Cv dx sin 2 4
从上式可以看出，当忽略运动摩擦力和稳态液动力时，锥阀的开启压力 p 与 输入电流 I 成正比，因此连续地按比例控制输入电流 I 的大小，便可连续地按比 例调控先导阀的开启压力 p。 由于比例电磁铁有磁滞和摩擦力 Ff 的存在，因此当电流增加和减小时，电流 I 与压力 p 的关系曲线不能重合，为了减少滞环，除在设计时应尽量减小磁滞和 摩擦力外，在使用时，常在电控器中叠加一个频率为 100HZ 的颤振信号到直流 电源。
坏。
12
1
13
6
2
9 8 3
11 10
4 5
X
7
A
B
先导式比例益流阀机构图（DBEM 型） 1－先导阀体；2－比例电磁铁；3－限压阀；4－主阀体；5－主阀芯；6－先导阀 芯； 8、9－阻尼；10－控制油通道；11－主阀弹簧；12－先导阀；13－泄油孔
比例阀原理
比例阀结构及工作原理比例阀结构及工作原理1 引言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（scr ewin cartridge proportional valve），另一类是滑阀式比例阀（spool proporti onal valve）。
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。
它是工程机械分配阀更新换代产品。
出于制造成本考虑和工程机械控制精度要求不高特点，一般比例多路阀内不配置位移感应传感器，具有电子检测和纠错功能。
，阀芯位移量容易受负载变化引起压力波动影响，操作过程中要靠视觉观察来保证作业完成。
电控、遥控操作时更应注意外界干涉影响。
近来，电子技术发展，人们越来越多采用内装差动变压器（ＬＤＶＴ）等位移传感器构成阀芯位置移动检测，实现阀芯位移闭环控制。
这种由电磁比例阀、位置反馈传感器、驱动放大器和其它电子电路组成高度集成比例阀，具有一定校正功能，可以有效克服一般比例阀缺点，使控制精度到较大提高。
电液换向阀的工作原理
电液换向阀的工作原理
电液换向阀是一种控制液压系统流向的元件，其工作原理如下：
1. 主体结构：电液换向阀通常由电磁铁、阀芯、弹簧和阀体等组成。
阀体内部设有至少两个流道，分别连接不同液压元件。
2. 弹簧作用：在阀体的通道上设置了弹簧，用于保证阀芯在无外力作用时停留在某一位置。
弹簧的刚度与阀芯的移动阻力相匹配，以保持阀芯的位置稳定。
3. 电磁激活：当外部电源接通时，电磁铁激活并产生磁场。
该磁场将阀芯吸引，克服阀芯与弹簧的作用力，使其从初始位置开始移动。
4. 流通改变：阀芯的移动会改变阀体通道的连接方式。
在某一位置时，阀芯将一个液压流道与另一个液压流道连接起来，实现液压油的流通方向的改变。
5. 稳定工作：一旦阀芯移动到合适的位置，电磁铁会保持激活状态，以保持阀芯在所选择的位置稳定工作。
通过以上原理，电液换向阀能够实现液压系统的流向控制。
具体应用涉及液压油缸的伸、缩运动、液压马达的正反转、液压锁等。
电液比例阀基本原理课件
本课程介绍电液比例阀的定义、组成、工作原理、应用领域、检查和维护， 以及未来发展趋势。
电液比例阀的定义
概念与作用
电液比例阀是液压传动控制的重要元件，将电信号 和液压信号相互转换，实现精确流量调节。
液压传动的基本原理
液压传动利用液体介质传递能量，将机械能转化为 液压能。
电液比例阀的基本结构
电液比例阀的发展趋势
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
未来发展方向
电液比例阀将逐渐向智能化、高精度、高可靠、节 能环保、小型化、轻量化的方向发展。
新进展
新材料、新工艺、新技术的应用，使电液比例阀具 有了更高的性能和更广泛的应用前景。
主要组成部分
• 电磁比例阀 • 节流组件 • 扩散器 • 传感器组件
各部分的功能和作用
• 电磁比例阀：电信号转换为机械位移和液流控制 • 节流组件：控制液流量的大小和方向 • 扩散器：将高速液流分散，减少压力和噪声 • 传感器组件：监测液压系统状态和工作参数
电液比例阀的工作原理
1 工作过程
2 调节方式
电信号经过电磁比例阀转换为机械位移，改 变节流组件的结构，控制液流的大小和方向。
电液比例阀可以通过手动或自动调节来控制 流量和压力，实现精确的液压控制。
电液比例阀的应用领域
应用领域
电液比例阀广泛应用于工业自动化、机床、冶金、重型机械、建筑机械、船舶、航空、国防 和科研等领域。
应用案例
电液比例阀可以应用于自动控制、压力控制、流量控制、液压缸控制、转向器控制、振动力 控制等复杂系统中。
电液比例阀的检查和维护
1
日常检查方法
定期检查液压系统的压力、流量、温度、过滤器等参数，保持电液比例阀的正常 工作状态。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
普通溢流阀采用不同刚度的调压弹簧改变压力等级。由于比例电磁 铁的推力是一定的，比例溢流阀是通过改变阀座11的孔径而获得不同的 压力等级。阀座孔颈小，控制压力高，流量小。
调节螺塞12可在一定范围内调节溢流阀的工作零位。 直动型比例溢流阀在小流量场合下单独做调压元件，更多的是做先导 型溢流阀或减压阀的先导阀。
2.3 先导型比例减压阀
先导型比例减压阀与先导型比例溢流阀工作原理基本相同。它们 的先导阀完全一样，不同的只是主阀级。溢流阀采用常闭式锥阀，减 压阀采用常开式滑阀。
图 8 带位置反馈先导型比例减压阀 1.位移传感器；2.行程控制型比例电磁铁；3.阀体；4.弹簧；5.先导锥阀芯； 6.先导阀座；7.主阀芯；8.阀套；9.主阀弹簧；10.节流螺塞；11.减压节流口
2 比例压力控制阀
比例压力控制阀应用最多的有比例溢流阀和比例减压阀，有直动 型和先导两种。
2.1 直动型比例溢流阀
不带位置反馈的和带位置反馈
直动式压力阀的结构 与普通压力阀的先导 阀相似，所不同的是 阀的调压弹簧换为传 力弹簧3，手动调节 螺钉部分换装为比例 电磁铁。
图2 直动式比例溢流阀 1.插头；2.衔铁推杆；3.传力弹簧；4.锥阀芯；
2.2 先导型比例溢流阀
图 4 先导型比例溢流阀 1.阀座；2.先导锥阀；3.轭铁；4.衔铁；5.弹簧；
6.推秆；7.线圈；8.弹簧；通溢流阀的主阀相同，上部 则为比例先导压力阀。该阀还 附有一个手动调整的安全阀 （先导阀）9，用以限制比例 溢流阀的最高压力。
带位置反馈先导型比例溢流阀
电液比例控制阀结构及原理
1 概述 2 电液比例压力控制阀 3 电液比例方向控制阀 4 电液比例流量控制阀 5 闭环比例阀
1 概述
电液比例控制阀由于能与电子控制装置组合在一起，可以十分方便 的对各种输入、输出信号进行运算和处理，实现复杂的控制功能。同时 它又具有抗污染、低成本以及响应较快的优点，在液压控制工程中获得 越来越广泛的应用。
图 6 带位置调节型比例电磁铁的先导型比例溢流阀 1.位移传感器；2.行程控制型比例电磁铁；3.阀体；4.弹簧；5.锥阀芯；
6.阀座；7.主阀芯；8.节流螺塞；9.主阀弹簧；10.主阀座（阀套）
测压面a0检测ps，形成 反馈力信号与衔铁的 输出力Fm直接进行比 较。
图7 直接检测式比例溢流阀 1.推杆；2.先导阀阀芯；3.比例电磁铁；4.主阀阀芯
比例电磁铁接受指令电信号后，输出相应电磁力，经弹簧4将先 导锥阀芯5压在阀座6上。由B进入主阀的一次压力油，经减压节流口 11后的二次压力油，经主阀芯7的径向孔经A口输出，二次压力油同 时经阀芯7上的节流螺塞10至主阀芯弹簧腔(右腔)、通路a、先导阀座 6作用于先导阀芯5上。若二次压力不能使导阀5开启，则主阀芯左、 右两腔压力相等。在弹簧9的作用下，减压节流口11为全开状态， B→A流向不受限制。当二次压力超过比例电磁铁设定值时，导阀芯5 开启，液流经c、Y口泄回油箱。由于节流螺塞10的作用，主阀芯弹 簧腔压力下降，主阀芯左、右两腔的压差使主阀芯克服弹簧9之作用， 使减压节流口11关小，使二次压力降至设定值。
5.防振弹簧；6.阀座；7.阀体
图3 带位置反馈的直动溢流阀 1. 位移传感器；2. 传感器插头；3.放气螺钉；4.比例电磁铁；5.线圈插头； 6. 弹簧座；7.调压弹簧；8.防振弹簧；9.锥阀芯；10.阀体；11.阀座；12.调节螺塞
带位置反馈的直动溢流阀包括力控制型比例电磁铁4以及由阀体10、 阀座11、锥阀芯9、弹簧7等组成的液压阀本体。电信号输入时，比例电 磁铁4产生相应电磁力，通过弹簧7作用于阀芯9上。电磁力对弹簧预压 缩，预压缩量决定溢流压力。预压缩量正比于输入电信号，溢流压力正 比于输入电信号，实现对压力的比例控制。
图3-11 三通比例压力阀用作先导方向阀 1、2.比例电磁铁；3阀体；4.阀芯；5、6.压力测量
3 电液比例方向阀
◆功能：比例方向控制阀按输入信号的极性和幅值大小，同时对液压系统液流
◆ 按比例控制阀的内含的级间反馈参数或反馈物理量的形式可以分为 带反馈或不带反馈型。
◆ 反馈型又可以分为流量反馈、位移反馈和力反馈。 ◆ 比例阀按其主阀芯的型式来分，又可以分为滑阀式和插装式。
图1 闭环的电液比例控制系统及比例阀框图
从电液比例阀的原理框图中可以看出，它主要有以下几部分组成： 1）电—机械转换元件； 2）液压先导级； 3）液压功率放大级； 4）检测反馈元件。
比例控制元件的种类繁多，性能各异，有多种不同的分类方法。
◆ 按其控制功能来分类，可以分为比例压力控制阀、比例流量控制 阀、比例方向阀和比例复合阀。前两者为单参数控制阀，后两者为多参 数控制阀。
◆ 按压力放大级的级数来分，又可以分为直动式和先导式。直动式 是由电—机械转换元件直接推动液压功率级，由于转换元件的限制，它 的控制流量都在15L/min以下。先导控制式比例阀由一直动式比例阀与 能输出较大功率的主阀级构成，流量可达到500L/min，插装式更可以达 到1600L/min。
为防止二次压力过高，可在X口接一手动式直动型溢流阀起保护 作用。
图 9 带限压阀的先导比例减压阀工作原理图 1.比例溢流阀先导级；2.限压阀；3.主阀；4.先导油流道
3.2.4 三通比例减压阀
直动式三通比例减压阀
图 10 直动式三通比例减压阀 1.比例电磁铁；2.对中弹簧；3.阀芯；4.阀体
无信号电流时，阀芯3在对中弹簧2作用下处于中位，P、T、A 各油口互不相通。比例电磁铁接收信号电流时，电磁力使阀芯3右移， P、A接通，油口A输出的二次压力油输入到执行元件。二次压力油 又经阀体通道a反馈到阀芯右端，作用于右端的油液压力与电磁力方 向相反。二次压力与电磁力平衡时，滑阀芯3返回中位，A口压力保 持不变，并与电磁力成正比例。若对阀芯的作用力大于电磁力，阀 芯移至左端，A口与T接通，压力下降，直至新的平衡。三通比例减 压阀可以控制二次压力油的压力和方向。成对使用时，用作比例方 向阀的先导阀，如图3-11所示：