比例閥溢流閥詳細介紹

1、直動式比例溢流閥直動式比例溢流閥的工作原理及結構見圖3-2,。這是一種帶位置電反饋的雙彈簧結構的直動式溢流閥。它于手調式直動溢流閥的功能完全一樣。其主要區(qū)別是用比例電磁鐵取代了手動彈簧力調節(jié)組件。如圖3-2a所示，它主要包括閥體6，帶位置傳感器1、比例電磁鐵2、閥座7、閥芯5及調壓彈簧4等主要零件。當電信號輸入時，電磁鐵產生相應的電磁力，通過彈簧座3加在調壓彈簧4和閥芯上，并對彈簧預壓縮。此預壓縮量決定了溢流壓力。而壓縮量正比輸入電信號，所以溢流壓力也正比于輸入電信號，實現對壓力的比例控制。彈簧座德實際位置由差動變壓器式位移傳感器1檢測，實際值被反饋到輸入端與輸入值進行比較，當出現誤差就由電控

2、制器產生信號加以糾正。由圖3-2b所示的結構框圖可見，利用這種原理，可排除電磁鐵摩擦的影響，從而較少遲滯和提高重復精度等因素會影響調壓精度。顯然這是一種屬于間接檢測的反饋方式。a b 圖3-2 帶位置電反饋的直動式溢流閥a） 工作原理及結構 b）結構框圖 1位移傳感器 2比例電磁鐵 3彈簧座 4調壓彈簧 5閥芯 6閥體 7閥座 8調零螺釘普通溢流閥可以靠不同剛度的調壓彈簧來改變壓力等級，而比例溢流閥卻不能。由于比例電磁鐵的推力是一定的，所以不同的等級要靠改變閥座的孔徑來獲得。這就使得不同壓力等級時，其允許的最大溢流量也不相同。根據壓力等級不同，最大過流量為210L/min。閥的最大設定壓力就是

3、閥的額定工作壓力，而設定最低壓力與溢流量有關。這種直動式的溢流閥除在小流量場合下單獨作用，作為調節(jié)元件外，更多的是作為先導式溢流閥或減壓閥的先導閥用。另外，位于閥底部德調節(jié)螺釘8，可在一定范圍內，調節(jié)溢流閥的工作零位。先導式比例溢流閥1. 結構及工作原理圖3-3所示為一種先導式比例溢流閥的結構圖。它的上部位先導級6，是一個直動式比例溢流閥。下部為主閥級11，中部帶有一個手調限壓閥10，用于防止系統(tǒng)過載。當比例電磁鐵9通有輸入信號電流時，它施加一個直接作用在先導閥芯8上。先導壓力油從內部先導油口（取下螺堵13）或從外部先導油口X處進入，經流道口和節(jié)流3后分成兩股，一股經節(jié)流孔5作用在先導閥芯7上

4、，另一股經節(jié)流孔4作用在閥芯撒謊女上部。只要A油口壓的壓力不足以使導閥打開，主閥芯的上下腔的壓力就保持相等，從而主閥芯保持關閉狀態(tài)。這是因為主閥芯上下有效面積相等，從而主閥芯保持關閉狀態(tài)。這是因為主閥芯上下有效面積相等，而上面有一個軟彈簧向下施加一個力，使閥芯關閉。當主閥芯是錐閥，它既小又輕，要求的行程也很小，所以這種閥的響應很快。閥套上有三個徑向分布的油孔，當閥開啟時使油流分散流走，大大減少噪聲。節(jié)流孔4起動態(tài)壓力發(fā)虧作用，提高閥芯的穩(wěn)定性。 圖3-3 先導式比例溢流閥 1先導油流道 2主閥彈簧 3.、4、5節(jié)流口 6先導閥 7外泄口 8先導閥芯 9比例電磁鐵 10安全閥 11主閥級 12主

5、閥芯 13內部先導油口螺堵 A進油口 B出油口 X外部先導油口 Y外部先導卸油口與傳統(tǒng)的先導式溢流閥不同，比例溢流閥的壓力等級的獲得是靠改變先導閥的閥座孔徑來實現的。這點與比例直動式溢流閥完全相同。較大的閥座孔徑對應著較低的壓力等級。小閥座孔徑可獲得較高的額定值。閥座的孔徑通常由制造廠根據閥座的壓力等級在制造時已經確定。 圖3-4 先導式比例溢流閥原理框架圖從圖3-4所示的原理框架圖可以看出。閥座孔的面積A用來檢測主閥芯上腔的壓力P，當PA的積大于電磁力Fm時，導閥開啟，進而主閥開啟，間接控制主壓力PA.,顯然Px屬于中間變量,這種溢流閥的檢測方式屬于間接檢測方式。從圖中可見，主閥在小閉環(huán)之外

6、，主閥中的各種干擾量，例如摩擦。液動力等的都會影響都得不到抑制，比例電磁鐵也在閉環(huán)之外。所以其壓力偏差和超調量都較大，常達15%以上。改進辦法可以采用直接檢測方式。2. 比例溢流閥的主要性能參數1） 靜態(tài)特性 圖3-5 溢流閥的靜態(tài)特性曲線a）設定壓力與輸入電流的關系曲線 b)最低設定壓力與 流量關系曲線 c）壓差流量特性比例溢流閥的靜態(tài)特性主要由三條特性曲線來表示，見圖3-5.一條為設定壓力PA與輸入電流I之間的關系曲線，稱為控制特性曲線，還有一條是溢流閥的前后壓差與流量的關系曲線。從此圖中可以確定溢流閥的主要性能參數；最高，最低設定壓力、滯環(huán)、線性度以及穩(wěn)態(tài)調壓偏差等壓力特性。這些性能數據

7、時設計的重要依據。2） 動態(tài)特性比例溢流閥的動態(tài)特性一般用階躍響應和頻率響應曲線來表示（圖3-6）。從階躍響應曲線可以找到滯后時間，響應時間ts及超調量（見圖3-6a）。頻率特性曲線可以找出最高工作頻率或頻寬。 a b 圖3-6 比例溢流閥的動態(tài)特性曲線 a）單位階躍響應曲線 b）頻率響應曲線3.3.2 定差減壓型比例調速閥 在比例節(jié)流閥中，受控量只是節(jié)流口的面積。但經節(jié)流口的流量還與節(jié)流口的前后壓差有關，為了補償由于負載而引起的流量偏差，需要利用壓力補償控制原理來保持節(jié)流口前后壓差恒定，從而實現對流量的單參數控制。將直動式比例節(jié)流閥與具有壓力補償功能的定差減壓閥組合在一起，就構成了直動式比例

8、調速閥。因為它是在傳統(tǒng)的調速閥。因為它是在傳統(tǒng)的調速閥的基礎加上比例電磁鐵構成，又稱傳統(tǒng)型的比例調速閥，或因它只有兩個主油口，又稱為二通比例調速閥。在圖3-15中，壓力補償的減壓閥位于主節(jié)流口的上游，且與主節(jié)流口串聯(lián)。它由一個軟彈簧保持在開啟位置上。比例節(jié)流閥無輸入信號時，也由一個軟彈簧保持關閉。當比例電磁鐵接收到輸入信號后，產生電磁力直接作用子啊閥芯上，使閥芯向下壓縮彈簧，打開閥口使液流 從A口流向B口。閥的開度與控制電流對應，必要時可以加上一個位移傳感器，提供位置反饋，可使開度控制更為準確。壓力補償的獲得是靠把節(jié)流口的前后壓差反饋到減壓閥芯的兩端，經減壓閥的調節(jié)作用，近似使節(jié)流口前后壓差P

9、保持恒定，從圖中可以看出 P=PA-PB=FS/A式中 FS 彈簧預壓縮力；A減壓閥芯截面積。二通比例調速閥中，常常內置幾個單向閥，使適應反向自由流動的需要，使流量從B流向A油口。圖3-16所示這種二通比例調速閥的結構圖。行程限制器的作用是限制減壓閥的最大開口量h（見圖3-15）。節(jié)流口的位置由輸入信號給定位置偏差由傳感器檢測，而偏差通過電控器來糾正，節(jié)流口7的壓降由壓力補償閥來保持恒定。圖3-15 比例調速閥工作原理簡圖1定差減壓閥 2比例節(jié)流閥 3單向閥這種比例調速閥的缺點是當節(jié)流口部分打開時有較大的起動流量超調。這是因為起動前，在彈簧力的作用下減壓口處于最大開度。當加上階躍信號時，減壓閥

10、來不及做出反應，由于沒有減壓損失，使P1=P2 ,供油壓全部加在節(jié)流口上，使通過的流量有很大的超調，導致前沖現象?？朔姆椒ㄓ邢拗茰p壓閥的最大開啟量；避免節(jié)流口的部分打開，或者利用液壓的方法將壓力補償器鎖定都能有效地克服起動時的跳動現象。圖3-17 帶液壓鎖定的比例調速閥a）液壓連接圖 b）結構原理圖 1螺塞 2壓力補償閥芯 3閥體 4控制節(jié)流口 5位置型比例電磁鐵 6單向閥 7阻尼孔 8換向閥圖3-17所示為一種壓力補償器與主節(jié)流閥直線布置的結構。該結構的優(yōu)點是可以通過液壓的方法，在起動前鎖定壓力補償閥芯，避免起動沖擊。該閥主要包括閥體3，控制節(jié)流口4，比例電磁鐵5，單向閥6及壓力補償閥2。要求流量由電位器設定。為了減小在節(jié)流口4部分打開時的起動沖擊，采取了起動前把補償閥芯4鎖定的措施。油口A和壓力補償器4之間的內部通路用螺塞1堵死，把壓力油經P口和阻尼孔7引入補償器。換向閥8的上