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液壓工作原理

比例閥的工作原理

添加時間:2018-01-27

    比例閥是一種新型的液壓控制裝置。在普通壓力閥、流量閥和方向閥上,用比例電磁鐵替代原有的控制部分,按輸入的電氣信號連續地、按比例地對油流的壓力、流量或方向進行遠距離控制。比例閥一般都具有壓力補償性能,輸出壓力和流量可以不受負載變化的影響。


    比例閥的結構

 

    典型的比例閥是山力矩馬達式先導閥、轉接閥塊線隙式先導過濾器、內置減壓閥、主閥芯與主閥體,以及LVDT(線性可變差分式位移傳感器)組成。

比例閥的結構

 

    另一種形式的比例閥使用比例電磁鐵來控制閥芯在閥芯的尾端直接連接一個位置傳感器,用以提供反饋信號,此外,還有一種比例電磁鐵控制的先導式液控比例閥結構。

直動式比例方向閥工作原理

 

    直動式比例方向閥工作原理

 

    主閥芯山彈簧保持在中位,油口P、T、A和B均被閥芯的臺肩關閉。

 

    當電磁鐵”A”接正電壓,主閥芯向右移動,從P至B輸出與輸入電壓成比例的流量。

 

    位置傳感器或LVDT直接連接主閥芯上:,檢測閥芯的精確移動(位置),并以電壓信號反饋給電控裝置。

 

    在電控裝置中,反饋信號和電磁鐵的輸入信號進行比較,產生所謂的“誤差”,按此,電控裝置將提供正電壓或負電壓的輸入信號給比例電磁鐵“A”或“B”,相應地驅動閥芯向左或向右移動,直到誤差等于零為止。

直動式比例方向閥工作原理

 

    同時,閥的輸出流量增加或較少,直至達到要求數值。

 

    先導式比例方向閥工作原理

 

    主閥芯山彈簀保持在中位,油口P、T、A和B均被閥芯的臺肩關閉。無比例電磁鐵通電時,先導閥芯將來自控制壓力油口的流量關閉。

 

    比例電磁鐵“A”通電,迫使先導閥芯右移,將電信號轉換成為壓力信號,該控制壓力油直接作用到主閥芯的右彈簧腔,按先導閥提供的信號壓力大小,漸漸打開主閥芯上的節流槽。

先導式比例方向閥工作原理

 

    位置傳感器或LVDT直接連接在主閥芯上:,它的功能和先前討論的直動式閥相同。

 

    壓差式比例方向閥(力矩馬達控制)

 

    壓差式比例方向閥是二級的,有時,先導閥稱為第一級,主閥稱為第二級閥。

壓差式比例方向閥(力矩馬達控制)原理

 

    第一級先導閥的組成先導閥基本是由線圈、銜鐵、懸掛件、分流板和活動瓣片組成,有些先導閥帶有內置的溢流閥和過濾器,以限制控制壓力和防止瓣片中的節流孔被污染堵塞。由磁鐵、線圈和銜鐵組成的組件通常稱為力矩馬達。

 

    第二級主閥的組成

 

    第二級(或主閥)是山閥芯、復位彈簀和LVDT組成,該級與標準的比例方向閥十分相似。

 

    先導閥工作原理

 

    來自電控裝置的信號電流通過線圈將在銜鐵的兩端形成北極和南極,電流的極性確定了恒磁鐵兩極之間的銜鐵的運動方向,當銜鐵被吸向磁極中的一個時,就在懸掛件上轉動,并移動分流板上的瓣片,該移動量與指令信號的大小成比例。

先導閥工作原理

 

    瓣片處于中心位置時,以在兩個接收孔(C1和C2)中提供相等壓力的方式,部分遮擋每個噴嘴。

 

    當瓣片從中心偏移時,它將增加對一個噴嘴流束的遮擋,降低在該接收孔中的壓力,同時增高在另一個接收孔中的壓力,使在C1和C2之間產生壓差,該壓差將使第二級閥芯成比例地移動一個位移。

 

    主閥工作原理

 

    如同所說明的那樣,閥芯會由于C1和C2之間產生的壓差而相應地來回移動,但是,這并不是唯一作用在閥芯上:的力,液動力、污染、磨擦力和負載壓力變化均可所引起附加的作用力,這些附加力會造成這種形式的比例閥的主級閥芯改變位移。為了消除這些問題,在閥芯上連接LVDT,它能夠產生準確的反饋電信號給電控裝置來指示閥芯的位置,也就是所謂的反饋。LVDT的反饋信號和輸入指令信號在電控裝置內進行比較,如果兩者不相等,電控裝置會增大或減小輸入給控制線圈的電信號,由此調整C1至C2的△p,使閥芯重新定位在輸入指令要求的位置點。

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