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液压工作原理

比例阀的工作原理

添加时间:2018-01-27

    比例阀是一种新型的液压控制装置。在普通压力阀、流量阀和方向阀上,用比例电磁铁替代原有的控制部分,按输入的电气信号连续地、按比例地对油流的压力、流量或方向进行远距离控制。比例阀一般都具有压力补偿性能,输出压力和流量可以不受负载变化的影响。


    比例阀的结构

 

    典型的比例阀是山力矩马达式先导阀、转接阀块线隙式先导过滤器、内置减压阀、主阀芯与主阀体,以及LVDT(线性可变差分式位移传感器)组成。

比例阀的结构

 

    另一种形式的比例阀使用比例电磁铁來控制阀芯在阀芯的尾端直接连接一个位置传感器,用以提供反馈信号,此外,还有一种比例电磁铁控制的先导式液控比例阀结构。

直动式比例方向阀工作原理

 

    直动式比例方向阀工作原理

 

    主阀芯山弹簧保持在中位,油口P、T、A和B均被阀芯的台肩关闭。

 

    当电磁铁”A”接正电压,主阀芯向右移动,从P至B输出与输入电压成比例的流量。

 

    位置传感器或LVDT直接连接主阀芯上:,检测阀芯的精确移动(位置),并以电压信号反馈给电控装置。

 

    在电控装置中,反馈信号和电磁铁的输入信号进行比较,产生所谓的“误差”,按此,电控装置将提供正电压或负电压的输入信号给比例电磁铁“A”或“B”,相应地驱动阀芯向左或向右移动,直到误差等于零为止。

直动式比例方向阀工作原理

 

    同时,阀的输出流量增加或较少,直至达到要求数值。

 

    先导式比例方向阀工作原理

 

    主阀芯山弹箦保持在中位,油口P、T、A和B均被阀芯的台肩关闭。无比例电磁铁通电时,先导阀芯将来自控制压力油口的流量关闭。

 

    比例电磁铁“A”通电,迫使先导阀芯右移,将电信号转换成为压力信号,该控制压力油直接作用到主阀芯的右弹簧腔,按先导阀提供的信号压力大小,渐渐打开主阀芯上的节流槽。

先导式比例方向阀工作原理

 

    位置传感器或LVDT直接连接在主阀芯上:,它的功能和先前讨论的直动式阀相同。

 

    压差式比例方向阀(力矩马达控制)

 

    压差式比例方向阀是二级的,有时,先导阀称为第一级,主阀称为第二级阀。

压差式比例方向阀(力矩马达控制)原理

 

    第一级先导阀的组成先导阀基本是由线圈、衔铁、悬挂件、分流板和活动瓣片组成,有些先导阀带有内置的溢流阀和过滤器,以限制控制压力和防止瓣片中的节流孔被污染堵塞。由磁铁、线圈和衔铁组成的组件通常称为力矩马达。

 

    第二级主阀的组成

 

    第二级(或主阀)是山阀芯、复位弹箦和LVDT组成,该级与标准的比例方向阀十分相似。

 

    先导阀工作原理

 

    來自电控装置的信号电流通过线圈将在衔铁的两端形成北极和南极,电流的极性确定了恒磁铁两极之间的衔铁的运动方向,当衔铁被吸向磁极中的一个时,就在悬挂件上转动,并移动分流板上的瓣片,该移动量与指令信号的大小成比例。

先导阀工作原理

 

    瓣片处于中心位置时,以在两个接收孔(C1和C2)中提供相等压力的方式,部分遮挡每个喷嘴。

 

    当瓣片从中心偏移时,它将增加对一个喷嘴流束的遮挡,降低在该接收孔中的压力,同时增高在另一个接收孔中的压力,使在C1和C2之间产生压差,该压差将使第二级阀芯成比例地移动一个位移。

 

    主阀工作原理

 

    如同所说明的那样,阀芯会由于C1和C2之间产生的压差而相应地来回移动,但是,这并不是唯一作用在阀芯上:的力,液动力、污染、磨擦力和负载压力变化均可所引起附加的作用力,这些附加力会造成这种形式的比例阀的主级阀芯改变位移。为了消除这些问题,在阀芯上连接LVDT,它能够产生准确的反馈电信号给电控装置来指示阀芯的位置,也就是所谓的反馈。LVDT的反馈信号和输入指令信号在电控装置内进行比较,如果两者不相等,电控装置会增大或减小输入给控制线圈的电信号,由此调整C1至C2的△p,使阀芯重新定位在输入指令要求的位置点。

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