电液比例的原理及应用
智能桥梁检测车臂架电液比例控制的研究
据：
（ 缸的等效活塞面积 Ａ １ ） 。
Ｇ ） — ｝ 一 （ ＝ — ２ ）
式 中， ． ＫＩ ｖ ＿ 一电压一 速度 增益 ； Ｋ Ｋ／ Ｋ ＝ ｇ ｑＡ ；
３２ 电液 比例位 置控 制 系统 的建模 ．
Ａ ０ ２３ ５ ，Ａ ０．０１ ８１ ５ ， １ ＝０．ｏ ７ ｍ ２ ０ ７ ２ ｍ２ ＝
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第 ４期 （ 总第 ２ ９期 ）
２０ ０ ８年 ７月
流体 动与 控副
Ｆｕ ｄ ｏ ｒＴｒｎ ｍｉｓｏ ａ ｄ Ｃｏ ｔｏ Ｉｉ Ｐ ｗｅ ａ ｓ ｓｉｎ ｎ ｎｒ ｌ
Ｎ ．（ｅｉ ｏ ９ ｏ４Ｓｒ ｌＮ ． ） ａ ２
Ｊ ｌ ．０ ８ ｕｙ２ ０
５ 在此取 ０ ， ， ． 则无杆腔与有 杆腔的工作 面积之 比 ５ 约为 １ ３ 因此选两个 节流 口的节流槽的数 目之 比 ．， ３ １ １ 对称 阀芯 比较合 适 ，根 据 阀 的特性 参 数 可计 ：的 算 出：ａｎ ｉ ． ｍ Ｗ： ｂｉ ３ｍ 液 压 油 密度 取 ｗ＝ ￣＝ ３ ｍ，ｂｎ ＝ ３ ｍ， ｗ ２３ Ｗ ２
ｐ ７ ｇ ｎ； ＝８ ０ｋ ／ｒ
２ 智能桥梁检测车液压控 制系统
本液压系统所有执行元件都 由电液 比例方 向 阀控制其线速度 、 角速度大小及方 向。桥梁检测车 液 压 原理 图如 图 ２所 示 。 台液压 马达 １竖直 臂 回 转 、 转液压马达 ２ 采用并联缓冲阀式缓冲 回路 ， ， 当回转 机构制动 、 止或反转时 ， 停 高压 腔 的液 压 油 经 过 缓 冲阀直接进入低压腔减小 了液压冲击 ； 出臂摆幅 伸 液 压 缸 ３ 竖直 臂 摆 幅液 压 缸 ４ 工作 臂 摆 幅 液压 缸 、 、 ５ 伸 出臂 伸缩 液 压 缸 ６ 竖直 臂 伸 缩 液压 缸 ７ 工 作 、 、 、 臂一级伸缩液压缸 ８ 工作臂二级伸缩液压缸 ９ 工 、 、 １ 智能桥梁检测车基本机构 作 臂 三 级伸 缩 液 压 缸 １ 、工 作 臂 四 级伸 缩 液 压 缸 Ｏ 智能桥梁检测车 由底盘 、 支腿机构 、 作业装置 、 １、 １工作臂五级伸缩液压缸 １ ， ２ 在工作 时都有平衡 这 以 作业装置 电液控制系统 、 电控箱等 部分组成 ， 其基 ‘ 重 量 变 化 ， 些 执 行 元 件 均 采 用 平 衡 回路 ， 防止 本机 构的展 开状 态如 图 １所示 。 “ 头” 点 现象 发 生 ； 腿液 压 缸均 为双 液压 缸 同步缸 支 桥梁 检测 车 臂架 结 构 可分 为 伸臂 机 构 、 回转 机 １ 、４ ３ １ ，为保证动作 同步 ，在回路 中接人分流集流 构及摆幅机构 。伸臂机构包括伸 出臂 ４ 竖直臂 ９ 阀；其 中两个支腿液压缸各配有一个双向液压锁 ， 、 、 工作臂 １ ， １ 回转机构包括 转台 回转 机构 ２ 伸出臂 以保证支腿可靠地锁住。 、 回转 机 构 ７ 摆 幅机 构包 括 伸 出臂 摆 幅 机构 ５ 竖 直 ， 、 臂摆 幅机 构 ８工 作臂 摆 幅机构 １ 。 、 Ｏ
比例控制内容
参考书：黎启柏《电液比例控制与数字控制系统》比例阀开关控制与比例控制比例系统的组成指令元件、比较元件、放大器、比例阀、执行元件、反馈元件一、比例控制技术作为开关控制技术和闭环调节（伺服）技术之间的连接纽带，比例控制技术在现今的液压技术中已有其明确的含义。
比例控制技术的优点，首先在于其转换过程是可控的，设定值可无级调节，达到一定控制要求所需的液压元件较少。
其次降低了液压回路的材料消耗。
使用比例阀可方便迅速、精确地实现工作循环过程，满足切换过程要求。
通过控制切换过渡过程，可避免尖峰压力，延长机械和液压元件的寿命。
用来控制方向、流量和压力的电信号，通过比例器件直接加给执行器，这样使液压控制系统的动态性能得到改善。
那么，如何理解液压技术中比例技术的含义呢？首先用图3.1的信号流程图来加以说明：根据一个输入电信号电压值的大小，通过电放大器，将该输入电压信号（一般在0~±9V之间）转换成相应的电流信号，如10mV=1mA。
这个电流信号作为输入量被送入电磁铁，从而产生和输入信号成比例的输出量——力或位移。
该力或位移又作为输入量加给液压阀，后者产生一个与前者成比例的压力或流量。
通过这样的转换，一个输入电压信号的变化，不但能控制执行器和机械设备上工作部件的运动方向，而且可对其作用力和运动速度进行无级调节。
另外，还能对相应的时间过程，例如在一段时间内流量的变化，加速度的变化或减速度的变化等进行无级调节。
二.比例阀1.比例电磁铁比例电磁铁是电子技术与液压技术的连接环节。
比例电磁铁是一种直流行程式电磁铁，它产生一个与输入量(电流)成比例的输出量：力和位移。
按实际使用情况，电磁铁可分为：a）行程调节型电磁铁——具有模拟量形式的位移电流特性。
b）力调节型电磁铁——具有特定的力电流特性。
电磁铁能产生与输入电流成比例变化的输出位移和力。
1.1力调节型电磁铁在力调节型电磁铁中，由于在电子放大器中设置电流反馈环节，在电流设定值恒定不变而磁阻变化时，可使磁通量不变进而使电磁力保持不变。
电液数字控制阀
先导锥阀式比例溢流阀
用比例电磁铁取代先导型 溢流阀导阀的调压手柄， 便成为先导型比例溢流阀
1一阀座；2— 先导锥阀；3轭铁；4r—衔铁； 5—弹簧；6—推 秆；7—线圈； 8—弹簧；9—先 导阀
阀下部与普通溢流 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。
脉宽调制式数字阀
当电磁铁不通 电时，衔铁在 左端弹簧的作 用下使锥阀关 闭 当电磁铁有 脉冲信号通过 时，电磁吸力 使衔铁带动右 端的锥阀开启。
1-盘式电磁铁 2-弹簧 3-锥阀阀芯
电液比例控制阀
电液比例阀是一种按输入的电气信号连续地、按比例地 对油液的压力、流量或方向进行远距离控制的阀。与手动调 节的普通液压阀相比，电液比例控制阀能够提高液压系统参 数的控制水平；与电液伺服阀相比，电液比例控制阀在某些 性能方向稍差一些，但它结构简单、成本低，所以它广泛应 用于要求对液压参数进行连续控制或程序控制，但对控制精 度和动态特性要求不太高的液压系统中。
先导级油 缸左腔
电液伺服阀的应用
二位三通电磁换向阀的结构简图
a)
数字阀的应用
脉宽调制式数字阀
机能 O型 P型
4通符号
5油泵 不卸荷，可用于多个换向阀并联工作， 利用中位油缸停止，能保压。 压力油P与A、B通，O封闭，油泵与 油缸两腔相通，可组成差动回路，中 位停止，泵不卸荷，差动油缸不能停 止，换向平稳 。 P口封闭，A、B、O三口相通，油缸 浮动，油泵不卸荷，缸在外力作用下 可移动，中位停止，可用于差动油缸 停止，因有泄漏换向不平稳。 四口全通，油缸浮动状态，在外力作 用下可移动，油泵卸荷，系统不能保 压，停止时有泄漏，换向不平稳 。 油口P与O相通，A与B均封闭，油缸 两腔闭锁不动，油泵卸荷，换向平稳， 适用于停止位置时，缸不动，可用于 差动油缸停止 。
车辆转向系中的电液控制技术
车辆转向系中的电液控制技术1 普通汽车动力转向动力转向系统（Power Steering）已经成为汽车转向系发展的主流，它依靠驾驶员的体能并在其它能源帮助下进行汽车转向，较好地解决转向轻便和转向灵敏的矛盾，提高了行驶的安全性和舒适性。
目前应用广泛的助力转向系统有；液压助力转向（HPS）、电控液压动力转向（EHPS）、电动助力转向系统（EPS）。
由于电源和电机的原因，限制了EPS在大型汽车上的应用；液压助力转向系统能量损失大，不适合小型车采用，但助力能量特别大，所以在大型车上应用广泛。
液压助力转向系统HPS是在驾驶员的控制下，借助于汽车发动机带动液压泵产生的液压力来实现车轮转向。
液压动力转向技术成熟，能有很好的路面信息反馈，操控精确，助力能量能通过调节液压阀进行调节，普及率最高，如图2-26所示。
图2-26 液压动力转向原理图电控液压动力转向系统的种类很多，但其基本原理都是通过在油泵或转向器上加装电子执行机构或辅助装置，根据车速控制液压系统的流量或压力。
目前使用较多的电控液压动力转向采用直流电动机代替发动机驱动油泵。
控制器根据车速信号、转向盘转速信号控制电动机转速，从而控制油泵的流量，达到助力转向的目的。
在没有转向操作时，电动机以较低转速运转甚至停止运转，因而可以降低能量消耗。
主要由油泵、电磁阀、分流阀、动力缸、齿轮箱与控制阀组成，如图2-27所示。
图2-27 电控液压动力转向系统示意图随着对环保要求的提高以及对操作稳定性能及操作舒适性日益增长的要求，电控液压动力转向、电动助力转向系统将广泛应用于汽车转向系。
电控液压动力转向系统是介于HPS 和EPS之间的过渡产品，在目前阶段，由于EHPS技术成熟，成本较EPS低，较HPS节能环保，并且较EPS具有非常优越的转向感，因此在一定时期还将具备较大市场潜力，将继续得到改进和发展。
2 重型平板运输车独立转向系统在目前工程机械领域，液压传动为主的操纵控制占据主导位置。
简述电液执行机构的工作原理
简述电液执行机构的工作原理
电液执行机构是一种将电能转化为液压能，并利用液压能来实现机械运动的装置。
它主要由电动机、泵、液压缸、控制阀等组成。
工作原理如下：首先，电动机带动泵运转，泵将液体从油箱中抽吸出来，通过油管输送到液压缸中；其次，液体进入液压缸后，通过控制阀调节液体的进出，从而改变液压缸内的压力和流量；最后，液压缸内的液压油压力增大，推动活塞运动，从而实现对被控对象的力、速度和位置的控制。
在电液执行机构中，控制阀起着关键作用。
通过改变控制阀的电信号或机械操作，可以实现对液压油流入流出的控制。
常见的控制阀有单向阀、比例阀、溢流阀等。
这些控制阀根据不同的功能和作用，能够实现不同的运动要求。
电液执行机构的优点在于具有较大的力矩和输出力量，能够实现高速运动和较长行程，且可靠性高。
此外，电液执行机构还能够通过改变控制阀的输入信号来实现对输出力量的调节，具有良好的可调性。
然而，电液执行机构也存在一些缺点。
首先，由于液体的不可压缩性，液压系统的刚度较小，容易产生弹性变形。
其次，液压系统需要液压油进行润滑和散热，因此需要较大的体积和额外的冷却装置。
此外，
液压系统还存在泄漏和污染的问题，需要定期维护和清洁。
总之，电液执行机构通过将电能转化为液压能，实现对机械运动的控制。
它在机械工程、航空航天、工业自动化等领域有着广泛的应用，能够实现复杂的运动要求，并具有较大的输出力量和可调性。
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
《电液比例阀用电磁铁输出特性的理论分析及试验研究》范文
《电液比例阀用电磁铁输出特性的理论分析及试验研究》篇一一、引言电液比例阀是一种用于液压传动系统中的重要元件，其工作性能的优劣直接影响着整个系统的控制精度和动态响应特性。
而电磁铁作为电液比例阀的核心部分，其输出特性直接关系到比例阀的工作状态。
因此，本文将对电液比例阀用电磁铁的输出特性进行理论分析和试验研究，旨在提高比例阀的工作性能和控制精度。
二、电磁铁输出特性的理论分析1. 电磁铁的基本原理电磁铁是一种利用电流产生磁场的装置，其基本原理是安培环路定律和法拉第电磁感应定律。
当电流通过电磁铁的线圈时，会产生磁场，这个磁场会与电磁铁内部的铁芯相互作用，从而产生力。
这个力的大小与电流的大小、线圈匝数、铁芯的材质和形状等因素有关。
2. 电磁铁输出特性的影响因素电磁铁的输出特性主要受到电流、电压、频率、温度等因素的影响。
其中，电流和电压是影响电磁铁输出特性的主要因素。
当电流增大时，电磁铁产生的磁场强度也会增大，从而使得电磁铁的输出力增大。
而电压则影响着电流的大小和稳定性，从而影响电磁铁的输出特性。
此外，频率和温度也会对电磁铁的输出特性产生影响，但相对于电流和电压来说，其影响较小。
3. 电磁铁输出特性的理论模型根据电磁铁的基本原理和影响因素，可以建立电磁铁输出特性的理论模型。
该模型可以考虑电流、电压、频率、温度等因素对电磁铁输出特性的影响，从而预测电磁铁的输出力、响应速度等性能指标。
通过该模型，可以对电磁铁的设计和优化提供理论依据。
三、电磁铁输出特性的试验研究1. 试验设备和方案为了研究电磁铁的输出特性，需要进行一系列的试验。
试验设备包括电磁铁、电源、传感器、数据采集器等。
试验方案包括不同电流、电压、频率、温度下的电磁铁输出特性测试，以及不同工况下的响应速度测试等。
2. 试验结果和分析通过试验，可以得到不同条件下电磁铁的输出力和响应速度等性能指标。
通过对试验结果的分析，可以得出以下结论：（1）电流和电压对电磁铁的输出特性影响较大，增大电流和电压可以增大电磁铁的输出力；（2）频率和温度对电磁铁的输出特性也有一定影响，但相对于电流和电压来说，其影响较小；（3）电磁铁的响应速度与其设计和工况有关，可以通过优化设计和控制工况来提高响应速度。
比例阀控制器工作原理
比例阀控制器工作原理
比例阀控制器是一种用来控制流体流量的装置，它的工作原理是通过调节比例阀的开口度，改变流体通过比例阀的截面积，从而控制流体的流量。
具体来说，比例阀控制器由比例阀和控制电路组成。
控制电路根据设定的控制信号，生成相应的电压或电流信号，通过接口连接到比例阀上。
比例阀接收到控制信号后，根据信号的大小，调整阀门的开口度，从而改变流体通过的面积。
当控制信号增大时，比例阀的开口度也增大，流体流量增加；反之，控制信号减小时，比例阀的开口度减小，流体流量减小。
比例阀控制器通常采用电液控制方式，即通过电信号控制液体或气体的流量。
在电液控制系统中，比例阀控制器可以根据需要，实现精确的流量控制，满足不同的工业应用需求。
比例阀控制器广泛应用于工业自动化、液压系统、通风系统等领域，提高了系统的精度和控制性能。
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电液比例的原理及应用
1. 原理
电液比例技术是一种将电信号转换为液压信号的控制技术。
其核心原理是通过
电磁阀控制液压油流量的大小，从而实现对液压执行元件的精确控制。
电液比例控制系统由以下几个主要部分组成：
•电流供应器：提供稳定的电流信号。
•电液比例阀：通过调节液压油流量来控制执行元件的运动。
•反馈传感器：用于测量执行元件的位置、速度等反馈信息。
•控制器：根据输入的控制信号和反馈信号，计算出合适的电流输出。
电液比例技术的工作原理简要描述如下：
1.控制器接收到输入的控制信号，根据事先设定的算法计算出目标电流
值。
2.控制器将目标电流值与反馈传感器测得的实际电流值进行比较，计算
出误差信号。
3.控制器根据误差信号调整输出电流的大小，并将电流输出到电液比例
阀。
4.电液比例阀根据输入的电流信号控制液压油的流量大小。
5.液压油流经电液比例阀后，进入液压执行元件，从而实现对执行元件
的精确控制。
2. 应用
电液比例技术在工业自动化控制、机械工程、航空航天等领域有着广泛的应用。
下面列举了几个常见的应用示例：
2.1 机械工程
•注塑机控制：电液比例技术可以用于控制注塑机的模具开合、注射压力等参数，以实现精确的注塑过程。
•机床控制：电液比例技术可以用于控制机床的进给速度、切削力等参数，提高机床的加工精度和效率。
•液压破碎机控制：电液比例技术可以用于控制液压破碎机的破碎力度，以适应不同的破碎需求。
2.2 航空航天
•飞机起落架控制：电液比例技术可以用于控制飞机起落架的伸缩、减振等操作，提高飞机起降的安全性和稳定性。
•舵面控制：电液比例技术可以用于控制飞机舵面的转动角度，以实现飞机的姿态控制和飞行稳定性。
2.3 工业自动化控制
•液压机械手控制：电液比例技术可以用于控制液压机械手的运动轨迹、力量大小等参数，以实现精确的物料搬运和装配。
•液压升降平台控制：电液比例技术可以用于控制液压升降平台的升降高度和速度，以适应不同高度的工作需求。
3. 总结
电液比例技术是一种将电信号转换为液压信号的控制技术，通过电磁阀控制液
压油流量的大小，从而实现对液压执行元件的精确控制。
它在机械工程、航空航天和工业自动化控制等领域有着广泛的应用。
对于需要精确控制运动参数和力量大小的场景，电液比例技术是一个有效的解决方案。