电液比例节流阀设计
第8讲 电液比例压力阀
当电磁换向阀通电使电梯下降时，阀芯运动很快，这表明 液压缸活塞很快加速到其最大速度（最大速度通过设定流 量控制阀F来确定）。电梯的这种突然启动会使乘客感到非 常不舒服。
F
同样，当电梯到达目的地时，因电磁换向阀的很快关闭，也会使电梯突 然停止，从而再次使乘客感到不舒服。在实际液压系统中，由执行元件 的突然启停而产生的冲击还会造成压力尖峰，这也是容易引起系统泄漏 的情况之一。
力
时间
在这种情况下， 不仅需要控制执 行元件的最大压 力，而且还需控 制施加或消除压 力的速率。
力
时间
实际上，机器 工作循环由一 系列斜坡和保 持周期组成， 这些周期都可 以通过比例阀 来实现。
力
时间
在机器工作循环末段，对许多过程 来说，压力下降速率也是非常关键 的。
力
因此，采用比例阀可 以实现运动和力控制 ，且在有些场合，同 一种比例阀既可用于 运动控制，也可用于 力控制。这通常涉及 到 “ PQ” 控 制 ， 如 控 制 压 力 (P) 和 流 量 (Q) 。
三、电子控制
通常，比例电磁铁的线圈电流由功率放
大器（电子放大器）来控制。功率放大 器本身需要一个电源（一般为12 或 24 VDC ）和一个输入信号。
功率放大器输出（电流）由输入信号控制，当输 入信号为零时，输出信号也为零。
24 V DC
当输入信号增大时，功率放大器的输出信号也相 应地增大。
24 V DC
距离
加速度
时间
2. 控制执行元件速度，若有必要，对于变负载， 应保持其恒定。
距离
速度
加速度
时间
3. 平滑减加速度，并使压力峰值最小。
距离
减速度 速度
加速度
关于Parker公司TEA型电液比例节流阀在压铸机的使用
关于TEA系列电液比例节流阀的使用一、技术背景目前国内压铸机的压射控制系统广泛使用了Parker公司TEA系列电液比例节流阀，其液压原理图均采用了Parker公司的产品样本说明书第5-19页（样本号HY11-2500/CH）推荐的液压回路图，电液比例节流阀被设置在蓄能器出油口和压射缸无杆腔进油口之间，属于进油节流调速回路，如图1所示。
图1压射缸在执行快速前进（快速压射）时，指令信号把比例节流阀（快压射阀）打开，蓄能器提供的压力油源，经比例节流阀进入压射缸无杆腔，推动压射活塞快速前进。
快压射速度主要由蓄能器压力、比例节流阀的开口度和负载大小决定。
通常，改变比例节流阀的指令信号的大小，可实现调节比例节流阀的开口大小，达到调节压射速度的目的。
二、阀的工作原理简介Parker公司的TEA系列电液比例节流阀的结构原理如图2所示，它采用三级放大的位移-力反馈结构，以及主阀采用二通插装阀，先导级采用由高响应的比例电磁铁驱动的三位四通阀，先导阀芯通过反馈弹簧作用在一个伺服活塞杆（放大级）上，活塞杆的另一端作用在主阀芯（主级）上，此外，在先导回路上集成了一只两位四通换向阀，这是为了满足蓄能器放油回路的安全规范要求，起安全保护作用，故该两位四通换向阀也称使能阀。
所述电液比例阀工作时有三种状态：1、开启状态；2、关闭状态；3、失能状态。
以下分别叙述。
图2开启状态：在两位四通换向阀电磁铁得电（使能状态），两位四通阀处于截止位，当三位四通阀的比例电磁铁输入一个足够大（＞30%标准电流）的电信号时，首先先导阀芯在电磁力作用下迅速向下移动，使三位四通阀处于上方位导通状态，X口的控制压力油经先导换向阀进入2腔，而1腔中的油液则经先导阀回到泄油口Y。
由于2腔压力增大，1腔压力减小，伺服活塞在油液压力的作用下向上移动，压缩反馈弹簧，直到弹簧压缩产生的弹力与比例阀电磁铁的电磁推力相等时，先导阀芯在反馈弹簧的作用下行至零位（中位）。
此时，伺服活塞杆向上移动的位移与弹簧的压缩变化量相等，伺服活塞杆在此位置停留和静止。
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。
带位移电反馈的二级电液比例节流阀设计
带位移电反馈的二级电液比例节流阀设计带位移电反馈的二级电液比例节流阀通常有以下几个设计要点：
1. 电液比例节流阀的主体结构应该包括两组连通口，一组连接
油箱，另一组连接液压执行器。
其中，与油箱连通的连通口一般位
于阀体底部，而与液压执行器连通的连通口则位于阀体上部。
2. 在阀体底部安装一个电机驱动的柱塞泵或齿轮泵，配合一个
小型集成电路控制系统，实现对液压系统的控制和调节。
3. 在阀体上部安装一个比例阀芯，同时采用一组电磁铁和位置
传感器，参照比例阀芯的位移，输出电信号控制液压操作器进行节
流控制。
4. 在节流阀芯和阀座之间使用特殊材料，以改善节流阀的密封
性和寿命。
总之，带位移电反馈的二级电液比例节流阀是一种具有高精度
控制功能和多种特殊材料应用的现代化液压控制装置。
电液比例控制系统分析与设计
2／50
(3)为了提高系统的动态性能(快速响应性)，开环控制系统的快速响应性能完 全是由系统的极限加速度αmax 来决定的，当比例控制系统的快速响应要求超出 αmax 时，开环控制系统就无能为力了。这时，采用闭环控制方案是惟一选择。
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采用全数字电液比例控制系统还有一个突出优点，即控制信号可以在总线上 传输，便于计算机读取和存储。
目前，工业上采用的绝大多数比例阀仍然是模拟信号控制的，相配套的比例 放大器和检测元件也是模拟式的。模拟式控制系统理解起来较简单，调试和处理 也较直观，是目前普遍采用方案，但其分辨率和控制精度较低，抗干扰能力稍差。
7.2 电液比例控制系统的方案拟定
拟定系统方案就是决定系统中的重大问题，其主要内容包括：确定电液比例 控制系统的类型和控制方式(开环或闭环)，选择控制信号、控制元件、检测元件 的类型。
7.2.1 确定比例控制系统的控制方式
开环控制系统不具备抗干扰能力，其控制精度取决于组成系统各元件或环节 的精度，不存在稳定性问题。采用闭环控制主要基于以下四个方面的考虑：
第七章 电液比例控制系统的分析与设计
电液比例控制技术已获得广泛应用。根据所采用的控制元件，电液比例控制 系统可分为：
①采用比例压力阀(溢流阀和减压阀)压力(力)制系统； ②采用比例节流阀和比例调速阀的速度控制系统； ③采用比例方向阀的位置、速度或压力控制系统； ④采用比例控制泵的容积调速、压力或功率控制系统； ⑤采用压力、流量、方向比例控制元件组成的符合控制系统。 在以上每一种控制系统中，又有开环控制和闭环控制之分。二者的设计思想、 数学模型、设计内容和步骤、设计和分析的手段都有相当大的差别。总的来说， 开环控制系统的设计主要参考液压传动系统(开、关控制)的设计方法，闭环控制 系统的设计采用自动控制系统的设计方法(与液压伺服系统设计相似)。 电液比例控制系统设计还涉及到与电气、计算机、机械设备的接口等内容， 每一个具体的比例控制系统还要根据产品工艺要求解决特定的问题。
电液比例溢流阀1
电液比例溢流阀本元件是由小型、高性能的1/8电液比例先导溢流阀与低噪声溢流阀构成的，可以按输入电流比例控制液压系统内的压力。
本阀要与专用的功率放大器配合使用。
规格项目EBG-03-*-*-50EBG-06-*-*-50EBG-10-*-*-50最高使用压力 MPa250 2525最大流量 L/min100 200 400 最小流量L/min33 3压力调整范围 MPa参阅型号说明额定电流 mA EBG-03-C:770EBG-03-H:820EBG-06-C:750 EBG-06-H:800 EBG-10-C:730 EBG-10-H:780 线圈电阻 Ω 10 10 10 滞后 2%以下 2%以下 2%以下 重复性 1% 1% 1% 质量 kg5.66.310型号说明EB G-03-CT-50 系列号 连接型式公称尺寸压力调整范围 MPa ★ T 口节流设计号 EB:电液比例 溢流阀G ：板式连接03 C ：*-160H:*-250无符号：带安全阀T ：无安全阀 500610附件安装螺钉 型号内六角螺钉EBG-03 M12×40L……4个EBG-06 M16×50L……4个EBG-10 M20×60L……4个专用功率放大器为得到稳定的性能，请使用锋特行制造的专用功率广大器型号：AME-D-10-*-20SK1022-*-*-11底板阀型号底板型号连接口径RC（旧表示PT）质量kgEBG-03 BGM-03-20 3/8 2.4BGM-03X-20 1/2 3.1 EBG-06 BGM-06-20 3/4 4.7BGM-06X-20 1 5.7 EBG-10 BGM-10-20 1 1/4 8.4BGM-10X-20 1 1/2 10.3使用底板时请按左面的型号订货。
不使用底板时，阀安装面的加工精度为：平面度0.013mm，表面粗糙度0.0016mm。
使用注意事项小流量时，设定压力往往不稳定，请在3L/min以上使用。
电液比例伺服阀课程设计
电液比例伺服阀课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电液比例伺服阀的基本工作原理和结构组成，掌握其主要性能参数。
2. 学生能够描述电液比例伺服阀在工业控制系统中的应用，了解其与其他类型阀门的区别。
3. 学生掌握电液比例伺服阀的选型方法，能够根据实际工况进行合理选型。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行电液比例伺服阀的安装、调试和故障排除。
2. 学生通过实验和实践，培养动手能力，提高解决实际工程问题的技能。
3. 学生能够运用相关软件对电液比例伺服阀控制系统进行仿真和分析，提高系统设计和优化能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对液压技术的兴趣，激发探索液压领域新知识的精神。
2. 学生在学习过程中，培养团队合作意识，提高沟通与协作能力。
3. 学生通过本课程的学习，认识到液压技术在工业领域的重要性，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在培养学生的液压控制技术理论基础和实践能力。
学生特点：学生具备一定的液压基础知识和实践技能，对液压新技术有较高的兴趣。
教学要求：结合理论教学和实验实践，注重培养学生的动手能力、创新意识和实际应用能力。
通过本课程的学习，使学生在理论知识与实践技能方面取得较好的平衡。
二、教学内容1. 电液比例伺服阀基本原理：讲解电液比例伺服阀的工作原理、结构组成及其功能，涉及液压基础知识、比例控制原理等。
教材章节：第一章 液压基础知识，第二节 比例控制原理。
2. 电液比例伺服阀性能参数：详细介绍电液比例伺服阀的主要性能参数，如流量、压力、响应时间等，并进行分类讨论。
教材章节：第二章 液压元件，第三节 电液比例伺服阀。
3. 电液比例伺服阀选型与应用：讲解选型原则，分析不同工况下的选型方法，并介绍电液比例伺服阀在工业控制系统中的应用案例。
教材章节：第三章 液压系统设计，第一节 液压元件选型。
4. 电液比例伺服阀安装与调试：介绍电液比例伺服阀的安装方法、步骤及调试技巧，包括故障排除方法。
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
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1.1 电液比例阀概述 ..................................................................................................... 2 1.2 电液比例阀的特点与分类 ..................................................................................... 2 1.3 电液比例阀的发展阶段 ......................................................................................... 3 1.4 电液比例技术在我国的发展 ................................................................................. 4 1.5 比例流量阀 ............................................................................................................. 5
1.5.1 比例流量阀分类............................................................................................... 5 1.5.2 电液比例节流阀的分类................................................................................... 5
第 3 章 比例节流阀结构设计........................................................................................ 9
3.1 插装阀介绍 ............................................................................................................. 9 3.1.1 插装阀的组成................................................................................................... 9 3.1.2 插装阀的优点................................................................................................... 9
CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY
毕业设计说明书
பைடு நூலகம்
题目：电液比例节流阀设计
二级学院（直属学部）： 专业： 学生姓名： 指导教师姓名： 评阅教师姓名：
班级： 学号： 职称： 职称：
2014 年 03 月
摘要
电液比例技术发展迅猛，以其控制精度较高、结构简单、成本合理等优点在工业生 产中获得了越来越来广泛的应用，它的发展程度也可从一个侧面反映一个国家液压工业 技术水平，因而日益受到各国工业界的重视。
关键词：电液比例节流阀 插装阀 比例电磁铁
目录
前 言 ................................................................................................................................ 1
第 2 章 流量阀控制流量的一般原理............................................................................ 7
2.1 流量控制的基本原理 ............................................................................................. 7 2.2 流量阀的控制方式 ................................................................................................. 7 2.3 本设计中节流阀的参数 ......................................................................................... 7 2.4 主阀阀芯节流口形式确定 ..................................................................................... 8
3.2 控制盖板的设计 ..................................................................................................... 9 3.3 插装式主阀设计 ................................................................................................... 11
本设计的课题是电液比例阀中的一类——二级电液比例节流阀。在对该阀各部分的 结构、原理及性能参数进行详细分析的基础上，完成了功率级为二通插装阀，先导级为 电液比例三通减压溢流阀，通径为 32mm，最大流量为 480L/min，进油口额定工作压 力为 31.5MPa，出油口额定工作压力为 30.5MPa 的电液比例节流阀的结构设计与参数 设计。