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比例閥

以電控方式實現(xiàn)對流量的節(jié)流控制的閥門

  概述

  閥對流量的控制可以分為兩種:

  一種是開關(guān)控制:要么全開、要么全關(guān),流量要么最大、要么最小,沒有中間狀態(tài),如普通的電磁直通閥、電磁換向閥、電液換向閥。

  另一種是連續(xù)控制:閥口可以根據(jù)需要打開任意一個開度,由此控制通過流量的大小,這類閥有手動控制的,如節(jié)流閥,也有電控的,如比例閥、伺服閥。所以使用比例閥或伺服閥的目的就是:以電控方式實現(xiàn)對流量的節(jié)流控制(當(dāng)然經(jīng)過結(jié)構(gòu)上的改動也可實現(xiàn)壓力控制等),既然是節(jié)流控制,就必然有能量損失,伺服閥和其它閥不同的是,它的能量損失更大一些,因為它需要一定的流量來維持前置級控制油路的工作。

  伺服閥的主閥一般來說和換向閥一樣是滑閥結(jié)構(gòu),只不過閥芯的換向不是靠電磁鐵來推動,而是靠前置級閥輸出的液壓力來推動,這一點和電液換向閥比較相似,只不過電液換向閥的前置級閥是電磁換向閥,而伺服閥的前置級閥是動態(tài)特性比較好的噴嘴擋板閥或射流管閥。也就是說,伺服閥的主閥是靠前置級閥的輸出壓力來控制的,而前置級閥的壓力則來自于伺服閥的入口p,假如p口的壓力不足,前置級閥就不能輸出足夠的壓力來推動主閥芯動作。而我們知道,當(dāng)負(fù)載為零的時候,如果四通滑閥完全打開,p口壓力=t口壓力+閥口壓力損失(忽略油路上的其它壓力損失),如果閥口壓力損失很小,t口壓力又為零,那么p口的壓力就不足以供給前置級閥來推動主閥芯,整個伺服閥就失效了。所以伺服閥的閥口做得偏小,即使在閥口全開的情況下,也要有一定的壓力損失,來維持前置級閥的正常工作。伺服閥其實缺點極多:能耗浪費大、容易出故障、抗污染能力差、價格昂貴等等等等,好處只有一個:動態(tài)性能是所有液壓閥中最高的。就憑著這一個優(yōu)點,在很多對動態(tài)特性要求高的場合不得不使用伺服閥,如飛機火箭的舵機控制、汽輪機調(diào)速等等。動態(tài)要求低一點的,基本上都是比例閥的天下了。一般說來,好像伺服系統(tǒng)都是閉環(huán)控制,比例多用于開環(huán)控制;其次比例閥類型要多,有比例壓力、流量控制閥等,控制比伺服要靈活一些。從他們內(nèi)部結(jié)構(gòu)看,伺服閥多是零遮蓋,比例閥則有一定的死區(qū),控制精度要低,響應(yīng)要慢。但從發(fā)展趨勢看,特別在比例方向流量控制閥和伺服閥方面,兩者性能差別逐漸在縮小,另外比例閥的成本比伺服閥要低許多,抗污染能力也強!

  伺服閥與比例閥的區(qū)別

  伺服閥與比例閥之間的差別并沒有嚴(yán)格的規(guī)定,因為比例閥的性能越來越好,逐漸向伺服閥靠近,所以近些年出現(xiàn)了比例伺服閥。比例閥和伺服閥的區(qū)別主要體現(xiàn)在以下幾點:1.驅(qū)動裝置不同。比例閥的驅(qū)動裝置是比例電磁鐵;伺服閥的驅(qū)動裝置是力馬達(dá)或力矩馬達(dá);2.性能參數(shù)不同。滯環(huán)、中位死區(qū)、頻寬、過濾精度等特性不同,因此應(yīng)用場合不同,伺服閥和伺服比例閥主要應(yīng)用在閉環(huán)控制系統(tǒng),其它結(jié)構(gòu)的比例閥主要應(yīng)用在開環(huán)控系統(tǒng)及閉環(huán)速度控制系統(tǒng);2.1伺服閥中位沒有死區(qū),比例閥有中位死區(qū);2.2伺服閥的頻響(響應(yīng)頻率)更高,可以高達(dá)200Hz左右,比例閥一般最高幾十Hz;2.3伺服閥對液壓油液的要求更高,需要精過濾才行,否則容易堵塞,比例閥要求低一些;3.閥芯結(jié)構(gòu)及加工精度不同。比例閥采用閥芯+閥體結(jié)構(gòu),閥體兼作閥套。伺服閥和伺服比例閥采用閥芯+閥套的結(jié)構(gòu)。4.中位機能種類不同。比例換向閥具有與普通換向閥相似的中位機能,而伺服閥中位機能只有O型(Rexroth產(chǎn)品的E型)。5.閥的額定壓降不同。而比例伺服閥性能介于伺服閥和比例閥之間。比例換向閥屬于比例閥的一種,用來控制流量和流向。


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