比例阀基本原理
流量比例阀工作原理
流量比例阀工作原理
流量比例阀是一种用于控制流体流量比例的阀门装置。
其工作原理主要包括以下几个方面：
1. 结构原理：流量比例阀由两个并联的单向阀组成，每个单向阀都有一个调节孔，可通过调节孔的开合程度来调整阀门的开启情况。
2. 工作原理：当流体通过阀门时，先经过一个单向阀。
根据调节孔的开合程度，单向阀只允许一定比例的流体通过，其余的流体将会被阻挡。
通过调节两个单向阀的调节孔，可以控制两个通道的流量比例。
3. 控制方式：流量比例阀通常由液压装置或气动装置来控制。
通过操纵液压或气动调节装置，可以改变单向阀的调节孔的开合程度，进而实现对流量比例的精确控制。
4. 应用范围：流量比例阀广泛应用于需要精确控制流体流量比例的系统中，如化工工艺、液压系统、空调系统等。
它可以根据实际需求，调整两个通道的流量比例，以满足不同的工作要求。
总的来说，流量比例阀通过调节单向阀的调节孔来控制两个通道的流量比例，从而实现精确的流量控制。
它的工作原理简单可靠，应用广泛，对于需要精确控制流体流量比例的系统具有重要作用。
比例阀基本原理讲解
比例阀基本原理讲解比例阀是一种使用非常广泛的控制阀门，它可按照输入信号的大小来精确调节流量或压力的装置。
比例阀的基本原理是改变阀门开度来控制流量或压力。
比例阀的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1.传感器：比例阀的工作输入信号通常来自传感器。
传感器可以感知流量、压力或其他参数的变化，并将其转化为电信号。
这个电信号的大小和变化反映了控制量的变化情况。
2.控制电路：电信号被传输到比例阀的控制电路中。
控制电路负责根据输入信号的大小，为比例阀提供正确的控制动作。
3.比例阀芯：比例阀芯是比例阀的关键部分，它通过控制开度来调节流量或压力。
比例阀芯通常由一对相互作用的阀座和阀芯构成，阀芯上带有一些控制孔。
当阀芯打开或关闭时，这些控制孔的大小和位置会改变。
4.比例阀控制：控制电路采用电磁力或压力将输入的电信号转化为机械力或压力。
这样的转换通常通过电磁线圈、电动机或压力腔实现。
控制力作用在比例阀芯上，改变阀芯的位置和开度。
5.流量或压力调节：当比例阀芯的位置改变时，控制孔的大小和位置也会发生变化。
通过调整控制孔，比例阀能够改变流体通过阀门的流量或压力。
比例阀的开度和输入信号之间通常存在线性关系。
即，当输入信号的大小改变时，比例阀的开度也会按照相同的比例进行调整。
这使得比例阀能够相对精确地控制流量和压力。
比例阀的一个重要应用是在液压系统中实现精确的流量或压力控制。
它们可以被用于机械设备、工业自动化、飞机、汽车等领域。
比例阀可以通过简单的电路，与其他传感器和执行器组合在一起，实现复杂的控制功能。
总的来说，比例阀通过控制阀门开度，根据输入信号的大小调节流量或压力。
它们的工作原理是通过传感器、控制电路和比例阀芯的相互作用来实现的。
比例阀在自动化控制和流体控制领域具有广泛的应用。
比例阀的工作原理图解
比例阀的工作原理图解
比例阀是一种流量调节装置，用于按照设定的比例控制流体的流量。
它由主阀和电动机构两部分组成。
主阀部分包括由流体通过的孔道，孔道上有一个锥形的阀芯与之配合。
阀芯由电动机构控制，通过调节阀芯的高度来改变孔道的截面积，从而调节流体通过比例阀的流量。
当阀芯移到开位时，流体可以通过比例阀，当阀芯移到关位时，孔道将被阀芯完全封堵。
电动机构部分包括电机、蜗轮、蜗杆和阀芯的连接杆。
电机驱动蜗轮，蜗轮再带动蜗杆旋转。
蜗杆与连接杆相连，连接杆将蜗杆的旋转转化为阀芯的上下移动。
根据电机的转动角度，连接杆将阀芯移动到相应的位置。
当比例阀工作时，流体从进口进入孔道，阀芯上移，孔道截面积变大，流量增加。
流体经过比例阀后，再进入下游系统。
通过调节电机的转动角度，阀芯在截面积上的变化比例可以被控制，从而控制流体的流量。
需要注意的是，比例阀只能控制流体的流量，不能控制流体的压力。
如果需要控制流体的压力，还需要配合其他装置，比如压力阀。
比例阀结构及工作原理
比例阀结构及工作原理比例阀是一种常用的流量控制装置，通过调节阀芯的位置来控制介质的流量。
它广泛应用于液压系统中，用于调节液压系统中的流量和压力。
比例阀的结构和工作原理对于了解它的功能和性能至关重要。
比例阀的结构通常包括阀体、阀芯、电磁铁、传感器等部件。
阀体是比例阀的外壳，通常由金属材料制成，具有一定的强度和密封性。
阀芯是比例阀的关键部件，它的位置决定了介质的流量。
电磁铁是用于控制阀芯位置的装置，通过改变电磁铁的电流来改变阀芯的位置。
传感器是用于检测介质的流量和压力的装置，它可以将检测到的信号传递给控制系统。
比例阀的工作原理是利用阀芯的位置来控制介质的流量。
当电磁铁通电时，会产生磁场，将阀芯吸引到一定的位置。
阀芯的位置决定了阀门的开度，从而决定了介质的流量。
当电磁铁断电时，阀芯会受到弹簧的作用回到初始位置，阀门关闭，介质停止流动。
通过改变电磁铁的电流，可以改变阀芯的位置，进而实现对介质流量的控制。
比例阀的工作原理可以通过控制系统来实现。
控制系统通常由传感器、电磁铁、电路板等部件组成。
传感器用于检测介质的流量和压力，并将检测到的信号传递给电路板。
电路板根据传感器的信号来控制电磁铁的电流，从而改变阀芯的位置。
通过不断调节电磁铁的电流，控制系统可以实现对介质流量的精确控制。
比例阀的结构和工作原理决定了它具有以下特点和优势。
首先，比例阀可以实现对介质流量的精确控制，可以满足不同工况下的需求。
其次，比例阀具有快速响应的特点，可以在短时间内实现流量的调节。
此外，比例阀的结构简单，可靠性高，易于维护和更换。
比例阀是一种常用的流量控制装置，通过调节阀芯的位置来控制介质的流量。
它的结构包括阀体、阀芯、电磁铁、传感器等部件，工作原理是利用电磁铁控制阀芯的位置。
比例阀具有精确控制、快速响应、结构简单等优点，广泛应用于液压系统中。
对于了解比例阀的功能和性能，了解其结构和工作原理是非常重要的。
比例阀基本原理
比例阀的阀芯的运动是采用比例电磁铁控制，使 输出的压力或流量与输入的电流成正比。所以可 用改变输入电信号的方法对压力、流量进行连续 控制。有的阀还兼有控制流量大小和方向的功能 。根据功能比例阀也可分为压力阀、流量阀和换 向阀三大类。
基本系统
1) 考虑一个简单的液压系统，它由油 箱（A），马达（B），液压泵（C） ，溢流阀（D），过滤器（E），流量 控制阀flow control valve （F），电磁 换 向 阀 electromagnetic directional valve（G）和液压缸（H）组成。
G
F
E
D
H
2) 通过流量控制阀（可决定液压缸 的流速）和电磁换向（可决定液压 缸的移动方向）来控制液压缸运动 （运动方向和运动速度）。
C
B
A
切换电磁换向阀－失电
电磁换向阀可以认为是一个简单的开关阀。可以通 过输入或关闭电流来控制。（最大位置）
切换电磁换向阀－得电
电磁换向阀可以认为是一个简单的开关阀。可以通 过输入或关闭电流来控制。（最大位置）
PLC 远程控制比例系统
在比例系统中，通过电信号控制比例阀 ，其控制信号的功率较低。
PLC 远程控制比例系统
使用电子控制来实现液压控制。比例阀 可以作为电子控制与液压控制的接口。
比例压力阀
在一个系统中，如果使用 比例方向阀和比例压力阀 ，则表示该系统的液压压 力的作用（运动和力）可 由电信号控制。
电磁阀换向阀
电磁换向阀与比例的的区别在于阀芯的结构。
电磁换向阀
1)关于电磁换向阀，当工作时，阀
Q
芯结构应使其压力下降到最小。
2) 这意味着为了控制最小流量，是
流量比例阀工作原理
流量比例阀工作原理
流量比例阀是一种用于控制流体的流量的装置。
其基本工作原理是通过调节阀门开度来控制流体的流量，使其达到预定的比例。
具体来说，流量比例阀由一个主阀和一个从动阀组成。
主阀的开度由一个伺服机构控制，而从动阀的开度则与主阀的开度成比例。
当主阀的开度变化时，从动阀也会随之相应变化。
流体从主阀进入从动阀，经过从动阀调节后再流出。
从动阀的开度决定了通过阀门的流体量。
当主阀打开时，从动阀也会打开，流体可以顺利通过。
而当主阀关闭时，从动阀也会关闭，流体无法通过。
流量比例阀能够根据系统需求来调节流体的流量。
通过改变主阀的开度，可以控制从动阀的开度，进而控制流体的流量。
这样就可以实现对流体流量的精确调节，满足不同工况下的需求。
需要注意的是，流量比例阀的调节范围和精度受到阀门结构和伺服机构的限制。
同时，阀门的安装位置和管道参数等也会对阀门的性能产生影响。
因此，在使用流量比例阀时，需要根据具体情况做好调试和调整工作，确保其正常工作和稳定性能。
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。
简单易懂的比例阀基本原理课件
阀体是比例阀的主体，用 于容纳其他组件。
驱动装置用于驱动阀芯移 动。
比例阀的工作流程
控制系统根据输入信号发 出指令。
阀芯移动改变流体通道的 大小，进而控制流体的流 量和压力。
驱动装置接收指令并驱动 阀芯移动。
反馈装置将阀芯位置信号 反馈给控制系统，形成闭 环控制。
比例阀的工作原理图解
工作原理图解可以帮助理解比例阀的 工作过程，包括各部件的作用和工作 流程。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
比例阀对电源和输入信号的质量有一定的 要求，如果电源或信号受到干扰或不稳定 ，可能会影响其控制精度和稳定性。
06 比例阀的发展趋势和未来 展望
发展趋势
智能化
随着工业4.0和智能制造的推 进，比例阀将更加智能化， 能够实现远程控制、实时监 测和故障诊断等功能。
高精度化
集成化
为了满足高精度控制的需求， 比例阀将进一步提高其控制 精度和响应速度，实现更精 细的流量和压力调节。
双座比例阀
有两个阀芯和阀体，适用于大流量、 中等精度场合。
按驱动方式分类
电驱动比例阀
通过电机驱动阀的开度，如直流电机、步进电机等。
气动驱动比例阀
通过气压驱动阀的开度，如气瓶、气泵等。
04 比例阀的应用
在液压系统中的应用
控制液压系统的流量和压力
比例阀能够根据输入信号的大小，按比例调节液压油的流量和方向， 从而实现液压系统的流量和压力控制。
未来比例阀将更加集成化， 将多种功能集成于一体，减 少设备体积和安装成本，提 高系统的可靠性和稳定性。
环保化
随着环保意识的提高，比例 阀将更加注重环保设计，采 用低污染材料和节能技术， 降低能耗和排放。
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比例电磁铁
HBIVT
1) 推杆将比例电磁铁与比例阀阀芯 连接起来，其通常推动阀芯向挤压 弹簧方向移动。
2) 电磁力大小由磁场强度决定，而 磁场强度与线圈电流成正比。
比例电磁铁
HBIVT
增加线圈电流将使电磁力增大，因 此，阀芯移动距离也增大。
比例电磁铁
HBIVT
增加线圈电流将使电磁力增大，因 此，阀芯移动距离也增大。
HBIVT
在这种情况下，为了改变灯泡亮度，可以 在全关闭位置和全打开位置之间的任意位 置上切换触点。
HBIVT
在这种情况下，为了改变灯泡亮度，可以 在全关闭位置和全打开位置之间的任意位 置上切换触点。
HBIVT
在这种情况下，为了改变灯泡亮度，可以 在全关闭位置和全打开位置之间的任意位 置上切换触点。
基本原理
HBIVT
基本系统
1) 考虑一个简单的液压系统，其由油 箱（A）、电动机（ B ）、液压泵（ C ）、溢流阀（ D ）、过滤器（ E ）、 流量控制阀（ F ）、电磁换向阀（ G ）和液压缸（ H ）组成。
HBIVT
H
2) 通过流量控制阀(其可确定液压 缸运动速度大小)和电磁换向阀(其 可确定液压缸向何方向运动)来控 制液压缸运动。
- 衔铁 (C)
- 磁极片(D) - 推杆 (E) 衔铁密闭在导磁套（ F ）中， 比例电磁铁通常采用塑料树脂 材料(G)封装。
G
比例电磁铁
HBIVT
当在线圈上施加电压时，将有电流 流过线圈。
比例电磁铁
HBIVT
1) 同样，电流产生磁场，该磁场集中 在金属导磁套、磁极片和衔铁中。
2) 然而，在磁极片与衔铁之间的磁回 路中存在间隙，所以，就会产生电磁 力，该电磁力将闭合这个间隙，从而 使磁路导通。
电磁换向阀的响应时间
HBIVT
比例阀的最大优势就在于其电控能力， 即通过电信号可无级控制其阀芯运动速 度。
电磁换向阀的响应时间
HBIVT
0.015
S
根据电磁换向阀的通径大小和电源电压，其 通电响应时间约为15ms。
电磁换向阀的响应时间
HBIVT
0.040
S
由于复位弹簧力比电磁力低，所以，电磁换 向阀的断电响应时间稍微长一些（一般约为 25ms）。
HBIVT
在这种情况下，为了改变灯泡亮度，可以 在全关闭位置和全打开位置之间的任意位 置上切换触点。
HBIVT
在这种情况下，为了改变灯泡亮度，可以 在全关闭位置和全打开位置之间的任意位 置上切换触点。
HBIVT
在这种情况下，为了改变灯泡亮度，可以 在全关闭位置和全打开位置之间的任意位 置上切换触点。
直动式比例溢流阀
HBIVT
1) 比例阀也可用于控制压力，在这种情况下，比例电磁铁用来推动阀芯动 作，即通过弹簧将锥阀芯压在阀座上。电磁力越大，所需将溢流口打开的压 力就越大。
2) 这里描述了直动式溢流阀功能，直 动式溢流阀只允许通过较小的流量。
先导式比例溢流阀
HBIVT
为了控制较高的流量， 直动式比例溢流阀可以 作为先导式溢流阀的先 导级（或减压阀）。
比例电磁铁
HBIVT
增加线圈电流将使电磁力增大，因 此，阀芯移动距离也增大。
比例电磁铁
HBIVT
I
F
I
F
在设计比例电磁铁时，应使电磁力 (F)与线圈电流(I)之间成线性关系， 即电磁力仅取决于线圈电流。
电磁换向阀
HBIVT
进一步讲，电磁换向阀与比例阀之 间的不同就在于阀芯结构上。
电磁换向阀
1) 对于电磁换向阀，当通电时，阀 芯结构应使其压降最小。
比例阀
HBIVT
通过改变线圈电流，可以改变阀芯位移大 小，从而实现了比例阀出口流量的控制。
比例电磁铁
HBIVT
所以，与电磁换向阀不同，比 例阀线圈电流可调，并不仅是 接通或关断。 然而，在结构上，比例电磁铁 与开关式电磁铁相类似。
B A F C D E
比例电磁铁由下列部分组成： - 线圈 (A) - 磁轭 (B)
HBIVT
不过，在比例系统中，比例阀通过电信 号控制，即仅采用小功率电缆就可将操 作台与比例阀连接起来。
PLC 远程控制 – 比例系统
HBIVT
当今机器控制通常采用电子控制器来实 现，而比例阀在液压系统与电子控制器 之间可提供一个简单接口。
比例压力控制
HBIVT
在一台机器中，若使用比 例方向阀和比例压力阀， 则表明这台机器的液压功 能（运动和作用力）可由 电信号控制。
先导式比例溢流阀
HBIVT
为了控制较高的流量， 直动式比例溢流阀可以 作为先导式溢流阀的先 导级（或减压阀）。
比例系统的优点
HBIVT
远程控制 – 开关系统
HBIVT
在开关系统中，为了调节液压缸活塞 运动速度，应将流量控制阀安装在合 适位置处，这表明工作油管与操作台 相连接。
远程控制 - 比例系统
电梯举例 – 开关系统
HBIVT
阀芯运动速度可控是非常有用的，这主要是因为其可以降低系统中的冲击，即通过控 制执行元件的加速度和减加速度来达到此目的。假设以宾馆中电梯为例，其采用开关 式液压系统。
电梯举例 – 开关系统
HBIVT
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。
HBIVT
24 V DC
功率放大器
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。
比例阀
HBIVT
通过改变线圈电流，可以改变阀芯位移大 小，从而实现了比例阀出口流量的控制。
比例阀
HBIVT
通过改变线圈电流，可以改变阀芯位移大 小，从而实现了比例阀出口流量的控制。
比例阀
HBIVT
通过改变线圈电流，可以改变阀芯位移大 小，从而实现了比例阀出口流量的控制。
比例阀
HBIVT
通过改变线圈电流，可以改变阀芯位移大 小，从而实现了比例阀出口流量的控制。
F
电梯举例 – 开关系统
HBIVT
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。
电梯举例 – 比例系统
HBIVT
如果采用比例阀来替代电磁换向阀和流量控制阀，那么，电梯速度不仅可由电信号调 节，而且还可以控制电梯的启停。
HBIVT
在这种情况下，为了改变灯泡亮度，可以 在全关闭位置和全打开位置之间的任意位 置上切换触点。
HBIVT
在这种情况下，为了改变灯泡亮度，可以 在全关闭位置和全打开位置之间的任意位 置上切换触点。
基本系统
1) 比例方向阀可被认为是电开关中 的光度调整开关。
HBIVT
2) 阀芯移动并不是仅限于三个位 置，而是在行程范围内可以无级调 节。偏离中位的阀芯移动方向将决 定液压缸运动方式，其大小可以控 制液压缸活塞运动速度。
1) 然而，比例阀阀芯在刃口上开有 V型槽，这样可使比例阀开口具有较 宽的变化区间。
S
S
比例阀
HBIVT
Q
根据将控制的最大流量，可配装不同的阀 芯，即这些阀芯具有不同的形状、大小或V 型槽数。
S
S
直动式比例溢流阀
HBIVT
1) 比例阀也可用于控制压力，在这种情况下，比例电磁铁用来推动阀芯动 作，即通过弹簧将锥阀芯压在阀座上。电磁力越大，所需将溢流口打开的压 力就越大。
电梯举例 – 比例系统
HBIVT
比例阀可以非常缓慢地开启，以使电梯平滑加速至最大速度。
电梯举例 – 比例系统
同样，通过将阀芯缓慢移动至中位，也可以控制减加速度。
HBIVT
运动控制
因此，比例阀通常能够完成下列几方面的全运动控制：
HBIVT
距离
时间
运动控制
1. 平滑控制执行元件的加速度，直至最大速度。
比例阀的响应时间
HBIVT
2.000
S
不过，比例阀阀芯的运动 速度可由输入给比例电磁 铁的电信号确定。通过渐 增或渐降（称之为斜坡） 电信号，可以获得几秒钟 的通电和断电响应时间。
比例阀的响应时间
HBIVT
3.000
Байду номын сангаас
S
不过，比例阀阀芯的运动 速度可由输入给比例电磁 铁的电信号确定。通过渐 增或渐降（称之为斜坡） 电信号，可以获得几秒钟 的通电和断电响应时间。
基本系统
所以，实际上，比例方向阀既可以作 为换向阀，也可以作为流量控制阀。
HBIVT
切换电磁换向阀
电磁换向阀可被认为是简单的开关阀。 其可以通过电气装置来控制，这些电气装 置能够接通或关断电流。
HBIVT
切换电磁换向阀
电磁换向阀可被认为是简单的开关阀。 其可以通过电气装置来控制，这些电气装 置能够接通或关断电流。
HBIVT
基本系统
三位电磁换向阀可以完成下列功能： - 液压缸活塞杆伸出 - 液压缸活塞杆回缩 - 停止液压缸
HBIVT
HBIVT
因此，电磁换向阀的作用就像电气回路中 的开关一样。
在一个位置上，关闭灯...
HBIVT
... 而在另一个位置上，接通灯， 但并没有中间位置。
HBIVT
不过，另一种类型的开关可以用于控制 灯泡亮度，该开关被称之为光度调整开 关。
力
时间
力控制
HBIVT
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。