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带你初步认识液压站设计中的液压控制阀

2020-10-28

液压站设计中液压控制阀是液压传动系统或液压控制系统中用来控制液体压力、流量和方向的元件,其可分为通断式开关阀、伺服阀和比例阀三种,每一种都能发挥特定作用,对所有的液压系统而言,均是由液压执行元件(包括液压缸与液压马达)按指定要求的工作顺序以实现循环动作,对外输出一定的功率(压力F×流量S),完成相应的动作,平稳且协调的持续运行,这就必须对液压系统的压力流量和液流方向加以控制和调节。

在液压系统中,目前可控制和调节压力、流量、液流方向的方式分两种:一是容积式控制(泵控),第二种是节流式控制(阀控)。作为一种以节流的方式以控制液压系统的压力、流量和液流方向的液压元件,可分为三大类,即普通的通断式开关阀、伺服阀与比例阀,其具体内容如下:

(一)通断式开关阀

这种阀是液压系统中使用最为普遍的,其可依靠手动、机动或电磁铁操控,阀口只能进行“开”或“关”的调节,阀口开度大小若被调定则不可再更变。这种靠调节手柄、凸轮等结构设定的压力、流量和方向参数均不可连续按比例进行控制,且控制精度并不高,除非操作者再次手动调节,否则数值仍不改变,。

究其上述,这类阀无法较好的满足高质量控制系统的操作要求,但由于价格相对实惠,可适应大批中端液压系统的技术要求。
带你初步认识液压站设计中的液压控制阀

(二)伺服阀

这种阀主要是指电液伺服阀,在接收电气模拟信号后,可相应的调制流量与压力,将信号再放大,它最早出现于二战时期,目的在于满足液压系统向高速、高精度、大功率、高度自动化方向发展的需求,军事武器成为该技术的最早受益对象。随着时间的推移,在响应速度要求快、控制精度要求高的液压伺服系统中,使用伺服阀作为控制阀,是基于该阀具有输出效率高、反应速度快和可电气操纵、控制性良好等显著优势,由此其被广泛应用于要求控制准确、跟踪迅速和程序控制能灵活变动的特定场合。

电液伺服阀是一种理想的电子→液压接口,可便捷高效的实现电信号→机械位移量→液压信号的切换,并经放大输出与电控信号“连续成比例”的液压功率。与通断式开关阀相比,这类阀的成本较高,对液压系统有严格的污染控制要求以及闭环系统的反馈要求,这都使得电气控制变得更为复杂,维修难度也相应提高,一定程度上限制了该元件的应用。

  (三)比例控制阀

这种阀是一种能使所输出油液的参数(压力、流量和方向)随输入电信号参数(电流、电压)的变化而成比例的液压控制阀,集开关式电液控制元件和伺服式电液控制元件的优点于一体,不仅能开环控制,也可加入反馈环节构成闭环控制,其良好的静态性能可满足一般工业控制要求的动态性能。此外,与电液伺服阀类似,其不仅可控制油液流动的方向,也可根据输入电流信号的大小连续的控制油流的流量和压力大小。虽然控制精度比电液伺服阀稍显逊色,但在油液污染、加工装配精度和使用要求等方面均更占优势。

从控制原理上讲,比例阀与伺服阀基本相同,无论是阀的基本结构或主阀的动作原理,比例阀和开发试阀都十分相同或相近。先导控制部分取自伺服阀,结构相对更简单,主阀基本采用开关式阀的操控形式,本质上略有差异,但原则上讲是以开关式阀为基础融合了比例电磁铁的特性,属中和型液压控制阀

除了上述的三种液压控制阀,近两年也推出了一种新型比例伺服阀——即高性能比例方向阀, 它也采用比例电磁铁作为电-机械转换器,同时阀芯和阀套采用与伺服阀相同的加工工艺、配合精度和零遮盖的阀口等,其抗污染能力逊色于伺服阀,但控制性能与伺服阀更为接近,也能用于各种工业闭环控制中。


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