電液比例閥在機(jī)械中的應(yīng)用

　　近年來電液比例技術(shù)在我國迅速發(fā)展，在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，電液比例控制技術(shù)雖然在我國起步較晚，然而憑借著它的優(yōu)點(diǎn)卻形成了流體傳動(dòng)與控制領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，并成為現(xiàn)代液壓控制工程的基本技術(shù)之一。本文主要對(duì)電液比例閥在機(jī)械中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

　　《建筑機(jī)械化》(月刊)創(chuàng)刊于1980年，由中華人民共和國建設(shè)部主管，中國建筑科學(xué)研究院建筑機(jī)械化研究分院主辦，是中國質(zhì)量協(xié)會(huì)工程機(jī)械分會(huì)、中國工程機(jī)械行業(yè)協(xié)會(huì)用戶工作委員會(huì)會(huì)刊，國內(nèi)外公開發(fā)行，是介紹工程機(jī)械、建設(shè)機(jī)械、機(jī)械化施工及行業(yè)信息的綜合性科技期刊，是國內(nèi)同類刊物中創(chuàng)刊時(shí)間早、發(fā)行范圍廣、實(shí)用性強(qiáng)、影響力大的權(quán)威性雜志。

　　一、電液比例閥的工作原理、性能及種類

　　電液比例閥是閥內(nèi)比例電磁鐵根據(jù)輸入的電壓信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作，使工作閥閥芯產(chǎn)生位移，閥口尺寸發(fā)生改變并以此完成與輸入電壓成比例的壓力、流量輸出的元件。閥芯位移也可以以機(jī)械、液壓或電的形式進(jìn)行反饋。電液比例閥可以用于開環(huán)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)隨液壓參數(shù)的遙控，也可以作為信號(hào)轉(zhuǎn)換與放大元件用于閉環(huán)控制系統(tǒng)。

　　1電液比例閥的工作原理

　　當(dāng)電信號(hào)輸入給比例電磁鐵時(shí)，比例電磁鐵將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)械位移，使雙向減壓閥芯移動(dòng)，這時(shí)從P點(diǎn)進(jìn)入的壓力油經(jīng)減壓閥芯流到液動(dòng)換向閥芯的油腔，推動(dòng)閥芯移動(dòng)，使壓力油P與P1相通、P2與T相通;當(dāng)電信號(hào)輸入另一電磁鐵時(shí)，壓力油P就會(huì)與P2相通，P1與T相通，閥上沒有反饋油孔，反饋油壓經(jīng)反饋油孔分別引向減壓閥芯的兩端，當(dāng)作用在減壓閥芯的液壓力與電磁鐵的電磁力相等時(shí)，減壓閥芯即處于平衡狀態(tài)。閥的輸出流量大小和液流方向可以由輸入電信號(hào)的大小及方向來控制。

　　2電液比例閥的性能優(yōu)勢

　　電液比例閥抗污染能力強(qiáng)，大大地減少了因污染所造成的工作故障，提高了液壓系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)比例閥的成本較低，結(jié)構(gòu)也簡單。

　　3電液比例閥的種類和形式

　　電液比例閥包括比例流量閥、比例壓力閥、比例換向閥。滑閥式比例閥又稱分配閥，是移動(dòng)式機(jī)械液壓系統(tǒng)最基本的元件之一，是能實(shí)現(xiàn)方向與流量調(diào)節(jié)的復(fù)合閥。電液滑閥式比例多路閥是比較理想的電液轉(zhuǎn)換控制元件，它不僅保留了手動(dòng)多路閥的基本功能，還增加了位置電反饋的比例伺服操作和負(fù)載傳感等先進(jìn)的控制手段。

　　二、電液比例閥在機(jī)械機(jī)床中的應(yīng)用

　　電液比例閥和其它專用器件的技術(shù)進(jìn)步使工程車輛擋位、轉(zhuǎn)向、制動(dòng)和工作裝置等各種系統(tǒng)的電氣控制成為現(xiàn)實(shí)。電氣操作具有響應(yīng)快、布線靈活、可實(shí)現(xiàn)集成控制和與計(jì)算機(jī)接口容易等優(yōu)點(diǎn)，所以現(xiàn)代工程機(jī)械液壓閥已越來越多地采用電控先導(dǎo)控制的電液比例閥(或電液開關(guān)閥)代替手動(dòng)直接操作或液壓先導(dǎo)控制的多路閥。采用電液比例閥(或電液開關(guān)閥)的另一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是在工程車輛上可以大大減少操作手柄的個(gè)數(shù)，這不但使駕駛室布置簡潔，而且能夠有效降低操作復(fù)雜性，對(duì)提高作業(yè)質(zhì)量和效率都具有重要的實(shí)際意義。

　　目前國內(nèi)許多火力發(fā)電廠使用專用的工程車完成風(fēng)扇磨打擊輪的拆、裝工作。由于火力發(fā)電廠主廠房內(nèi)管道、水泥柱等障礙物較多,造成工程車工作的場地十分狹窄,為了適應(yīng)不同工作場地的實(shí)際狀況,要求工程車能夠進(jìn)行靈活的四輪轉(zhuǎn)向控制。選用電液比例方向閥的優(yōu)點(diǎn)是:可以實(shí)現(xiàn)工程車的平穩(wěn)啟動(dòng)和停止，四個(gè)車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度可以通過控制輸出電流的大小進(jìn)行調(diào)整;通過控制輸出電壓數(shù)值可以消除液壓系統(tǒng)壓力波動(dòng)的干擾。

　　隨著數(shù)字式無線通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了性能穩(wěn)定、工作可靠、適用于工程機(jī)械的無線遙控系統(tǒng)，布置在移動(dòng)機(jī)械上的遙控接收裝置可以將接收到的無線電信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制電液比例閥的比例信號(hào)和控制電液開關(guān)閥的開關(guān)信號(hào)，以及控制其它裝置的相應(yīng)信號(hào)，使得原來手動(dòng)操作的各個(gè)元件都能接受遙控電信號(hào)的指令并進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作。

　　三、電液比例閥的發(fā)展趨勢

　　(1)提高電液比例閥及遠(yuǎn)控多路閥的性能，使之適應(yīng)野外工作條件。并發(fā)展低成本比例閥，其主要零件與標(biāo)準(zhǔn)閥通用。

　　(2)比例技術(shù)與一通和二通插裝技術(shù)相結(jié)合，形成了比例插裝技術(shù)，特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，流動(dòng)阻力小，通油能力大，易于集成;此外出現(xiàn)比例容積控制為中、大功率控制系統(tǒng)節(jié)能提供新手段。

　　(3)由于傳感器和電子器件的小型化，出現(xiàn)了傳感器、測量放大器、控制放大器和閥復(fù)合一體化的元件，極大地提高了比例閥的工作頻寬。

　　(4)采用內(nèi)裝的差動(dòng)變壓器等位移傳感器構(gòu)成閥芯位置移動(dòng)的檢測，實(shí)現(xiàn)閥芯位移閉環(huán)控制。這種由電磁比例閥、位置反饋傳感器、驅(qū)動(dòng)放大器和其它電子電路組成的高度集成的比例閥，具有一定的校正功能，可以有效地克服一般比例閥的缺點(diǎn)，使控制精度得到較大提高。

　　四、結(jié)語

　　電液比例閥對(duì)簡化工程機(jī)械操作、提高效率和作業(yè)精度以及實(shí)現(xiàn)智能化作業(yè)具有極其重要的意義，其性能的進(jìn)一步提高和應(yīng)用范圍的日益拓寬必將使工程機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)水平得到較大程度的提高。

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