12电液比例控制.ppt

液压传动与控制 主讲赵喜敬 12电液比例控制 12 1电 机械转换器12 2比例压力阀12 3比例流量阀12 4比例方向阀 12电液比例控制 开关阀所组成的液压系统 只能满足预先调定好的压力和流量 而不能随负载的变化而自动调节压力和流量 这种液压系统即使靠增加液压元件 其调节级数也是有限的 可以认为这种液压系统是 点 调节 为了满足现场的需要 人们发展了电液比例阀和电液伺服阀 后者将作为一门选修课给同学介绍 伺服系统 图12 1锥形 或针阀 节流口 电液比例阀是根据给定的电信号对压力和流量进行连续的 按比例的控制装置 线控制 与开关液压阀相比 电液比例阀能最大限度地满足高自动化程度的要求 而与普通电液伺服阀相比 又具有制造容易 价格低廉 效率高 使用维护要求低 工作可靠等优点 因此电液比例阀目前在自动化程度较高的液压控制领域获得了广泛的应用 图12 2带钢跑偏电液伺服控制系统原理图 电液比例阀由比例放大器 电气 机械转换器和液压控制阀三部分组成 比例阀的特点 1 能实现自动控制 远程控制和程序控制 2 能把电的快速 灵活等优点与液压传动功率大等特点结合起来 3 能连续地 按比例地控制执行元件的力 速度和方向 并能防止压力或速度变化及换向时的冲击现象 4 简化了系统 减少了元件的使用量 5 制造简便 价格比伺服阀低廉 但比普通液压阀高 由于在输入信号与比例阀之间需设置直流比例放大器 相应增加了投资费用 6 使用条件 保养和维护与普通液压阀相同 抗污染性能好 7 具有优良的静态性能和适当的动态性能 动态性能虽比伺服阀低 但已经可以满足一般工业控制的要求 8 效率比伺服阀高 9 主要用于开环系统 也可组成闭环系统 12 1电 机械转换器 目前比例阀上采用的电 机械转换器主要有比例电磁铁 动圈式力马达 力矩马达 伺服电机和步进电机等五种形式 目前比例电磁铁应用广泛 比例电磁铁是一种直流电磁铁 但和普通电磁换向阀所用的电磁铁不同 普通电磁换向阀所用的电磁铁只要求有吸合和断开两个位置 并且为了增加吸力 在吸合时磁路中几乎没有气隙 比例电磁铁则要求吸力 或位移 和输入电流成比例 并在衔铁的全部工作位置上 磁路中保持一定的气隙 1 轭铁 2 线圈 3 限位环 4 隔磁环 5 壳体 6 内盖 7 盖 8 调节螺钉 9 弹簧 10 衔铁 11 隔磁 支承环 12 导向套 2得电 使1产生表面吸力 图12 3单向移动式比例电磁铁 图12 3所示为单向移动式比例电磁铁 线圈2通电后形成的磁路经壳体5 导向套12的右段 衔铁10后 分成两路 一路由导向套12左段的锥端到轭铁1而产生斜面吸力 另一路直接由衔铁10的左端面到轭铁1而产生表面吸力 其合力即为比例电磁铁的输出力 吸力 12 2比例压力阀 按用途不同分为比例溢流阀 比例减压阀和比例顺序阀 按结构特点不同分为直动型和先导型比例压力阀 先导型比例压力阀包括主阀和先导阀两部分 其主阀部分与普通压力阀相同 而其先导阀本身实际就是直动型比例压力阀 先导阀是以电 机械转换器 比例电磁铁 伺服电机或步进电机 代替普通直动型压力阀上的手动机构而成 1 直动型比例压力阀 图12 4直动式比例压力阀1 比例电磁铁 2 推杆 3 传力弹簧图12 4所示为直动锥阀式比例压力阀 比例电磁铁1通电后产生吸力经推杆2和传力弹簧3作用在锥阀上 当锥阀底面的液压力大于电磁吸力时 锥阀被顶开 溢流 连续地改变控制电流的大小 即可连续地按比例地控制锥阀的开启压力 2 先导锥阀式比例溢流阀 图12 5比例溢流阀 1 阀座 2 先导锥阀 3 轭铁 4 衔铁 5 弹簧 6 推杆 7 线圈 8 弹簧 9 手动先导阀 图12 5比例溢流阀 图12 5比例溢流阀 如图所示 负载不同 电流不同 顶杆的推力亦不同 先导阀的开口大小不同 那么阻尼孔节流损失不同 因此主阀芯的开度不同 图12 5所示的比例溢流阀 其下部为主阀 上部则为比例先导压力阀 该阀还附有一个手动调整的先导阀9 用以限制比例溢流阀的最高压力 以避免因电子仪器发生故障使得控制电流过大 压力超过系统允许最高压力的可能性 如将比例先导压力阀的回油及先导阀9的回油都与主阀回油分开 则图示比例溢流阀可作比例顺序阀使用 12 3比例流量阀 比例流量阀分为比例节流阀和比例调速阀两大类 1 比例节流阀在普通节流阀的基础上 利用电 机械比例转换器对节流阀口进行控制 即成为比例节流阀 对移动式节流阀而言 利用比例电磁铁来推动 对旋转式节流阀而言 采用伺服电机经减速后来驱动 2 比例调速阀 图12 6比例调速阀1 减压阀 2 节流阀 3 比例电磁铁 4 推杆 衔铁通过推杆4作用于节流阀阀芯2 使其开口B随电流大小而改变 通过改变输入电流的大小 即可改变通过调速阀的流量 1为定差减压阀 它使节流口上 下游压力差保持不变 图12 6比例调速阀 12 4 比例方向阀 图12 7比例方向阀 图 12 7 所示为比例换向节流阀 它由先导阀 双向比例减压阀 和主阀 液动双向比例节流阀 两部分组成 在先导阀中由两