1.2.2电液比例技术及电液比例节流阀的发展概况
60年代后期,各类民用工程对电液控制技术的需求,显得更加迫切与广泛.但是,由于传统的电液伺服阀对流体介质清洁度要求十分苛刻,制造成本和维护费用比较高昂,系统能耗也比较大,难以为各工业用户所接受,而传统的电液开关控制又不能满足高质量控制系统要求,电液比饲控制技术,正是适应开发一种可靠、价廉、控制精度和响应特性均能满足工程技术实际需要的电液控制技术的要求,从60年代末迅速发展起来的.由衷1可知,经过几十年的发展,除比例元件具有中位死区之外,在滞环、重复精度等主要稳态特性上已与伺服阀相当,而工作频宽又具有足以满足大部分工业系统控制要求的相当水平;在对介质过滤精度要求、阀内损失和价格方面,又接近与开关阀.因此,电液比例元件赢得了比电液伺服元件更为广阔的应用领域.
表l 伺服、比例、开关元件性能对照
类别 项目 |
电 液 伺服阀 |
电 液 比例阀 |
早 期 电液比例阀 |
开关阀 |
介质过滤度μ |
3~10 |
25 |
25 |
25 |
阀内压力降MPa |
7/21 |
0.5~2 |
0.25~0.5 |
025~0.5 |
滞环% |
1~3 |
1~3 |
4~7 |
|
重复精度% |
0.5 |
0.5 |
±1 |
|
频宽-3db Hz |
20~200 |
1~30 |
1~5 |
|
线圈功率W |
(L05~5 |
10_24 |
10~30 |
|
中位死区 |
无 |
有 |
有 |
有 |
价格因子 |
3 |
1 |
1 |
0.5 |
图1-1单级电液比例节流阀
1.位移传感器2比例电磁铁3.先导阀芯4.主阀芯
图1-2 FES型比例饲节流阀
电液比例节流阀是电液比例技术迅速发展中的一类产品,电液比例节流阀基本上是在常规节流阀的基础上,把手调节流结构改成电调结构而成的,一种常见的结构就是用比例电磁铁代替手调机构进行工作.电液比例节流阀,按级数可分为单级、二级和多级电液比例节流阀;按是否有反馈,可分为直控式和位移反馈式电液比例节流阀,从广义上讲,电液比例方向节流阅和电液伺服阀(本文不作具体讨论)也是属于电液比例节流阀,图1-18所示的是一种常见的单级直控式电液比例节流阀,由比例电磁铁直接驱动阀芯,阀芯采用弹簧支撑及液压力平衡的结构,它能适应大部分精度和动态性能要求不高的节流控制系统的需求,图1-19所示的Rexroth FES型电液比例节流阀,是一种由先导阀、位移传感器以及外部放大器联合控制的反馈型二级单向电液比例节流阀,控制油口X可由独立油源控制或来自主阀迸油口(X与A连接时,A至B起节流阂作用,B至A起单向阀作用;X与B连接同理),该类型阀与配套放大器组合使用时,线性度好,滞回小.
近年来,电渡比例节流阀的技术进展主要体现在两个方面:一是电液比例节流阀结构的创新,二是新型材料在电液比例节流阀上的应用;现就其中的几种典型方案加以介绍.
(1)步进电机数字节流阀
图1-20所示的步进电机数字节流阀,当步进电机得到脉冲信号后,步进电机转过一个角度Δθ,作为机械转换装置的滚珠丝杠将旋转角度Δθ转换为轴向位移Δx直接驱动节流阀阀瓣,开启阀门.步进电机转过一定步数,可控制阀瓣的开度,从而实现流量控制.步进电机反转,机械转换装置处于零位时,阀瓣开度最小(或全关),零位移传感器传递信号,步进电机停止反转,步进电机数字节流阀可直接接受PLC的控制指令,可方便地实现不同流量曲线要求的控制,有利于电液比例节流阀在工程上的进一步应用.
1.滚珠丝杆2.阀瓣3.阀套4.连杆5.零位移传感器6.步进电机
图1-3步进电机数字节流阀结构图
分类:液压行业知识
标签: 液压小绞车