更新時(shí)間:2019-12-04
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射流管閥是液體能量轉(zhuǎn)換式放大器,屬于非節(jié)流式放大器,其工作原理與滑閥和噴嘴擋板閥有根本區(qū)別,它們都是節(jié)流式放大器,其靜特性的導(dǎo)出主要基于實(shí)驗(yàn)與推理。
滑閥和噴嘴擋板閥都是根據(jù)節(jié)流原理工作的,而射流管閥是根據(jù)壓力能與動(dòng)能轉(zhuǎn)換原理工作的。它們都是根據(jù)要求,由輸入量控制,將液壓源的流量、壓力通過(guò)控制閥送入液壓執(zhí)行元件中帶動(dòng)負(fù)載進(jìn)行位置、速度、加速度、力和壓力控制。
通常噴嘴擋板閥和射流管閥作前置級(jí)液壓放大器,如兩級(jí)伺服閥中的前置級(jí),滑閥是三種液壓控制閥中經(jīng)常用的--種,如液壓控制系統(tǒng)中的液壓放大器、伺服閥、機(jī)液伺服機(jī)構(gòu)和液壓動(dòng)力機(jī)構(gòu)等都離不開滑閥。
通過(guò)對(duì)各種滑閥的穩(wěn)態(tài)性能分析和比較得知:四通閥有兩個(gè)節(jié)流口(控制口)同時(shí)工作控制對(duì)稱液壓缸,三通閥只有一個(gè)控制口工作控制差動(dòng)缸。
因此,四通閥的壓力增益比三通閥大- -倍,兩者的流量增益相同,故四通閥的流量--壓力系數(shù)比三通閥小--倍,四通閥比三通閥性能好。
同理,雙噴嘴擋板閥性能比單噴嘴擋板閥好,零開口閥效率高,線性差,流量增益小,正開口閥效率低,線性好,流量增益大。噴嘴擋板閥屬于正開口閥,所以正開口滑閥和噴嘴擋板閥適于作前置放大,零開口滑閥作前置放大和功率放大均可。
由于噴嘴擋板閥無(wú)摩擦,慣性力極小,其動(dòng)態(tài)性能和靈敏度遠(yuǎn)優(yōu)于滑閥。射流管閥由于結(jié)構(gòu)因素,抗污染能力強(qiáng),工作可靠,壽命長(zhǎng),這些又是滑閥和噴嘴擋板閥不可比擬的。
比例控制技術(shù)是在開關(guān)控制技術(shù)和伺服控制技術(shù)之間的過(guò)渡技術(shù),采用比例放大器控制比例電磁鐵,實(shí)現(xiàn)對(duì)比例閥的連續(xù)控制,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)壓力、流量、方向的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié);但是用比例方向閥進(jìn)行速度控制時(shí),如果負(fù)載是變化的,那么執(zhí)行元件的速度就會(huì)受負(fù)載變化的影響(負(fù)載小時(shí)速度快,負(fù)載大時(shí)速度慢);于是在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),人們引入了壓力補(bǔ)償器,它可以使比例閥閥口的壓差保持恒定,使執(zhí)行元件的速度不受負(fù)載變化的影響。
某鋼廠步進(jìn)梁式加熱爐中步進(jìn)梁升降液壓回路。 此回路使用了比例方向閥與進(jìn)口壓力補(bǔ)償。 由于步進(jìn)梁下降時(shí),存在超越負(fù)載,所以在油缸無(wú)桿腔設(shè)置了平衡閥。 壓力補(bǔ)償器的彈簧調(diào)定后(這里為定值),比例閥節(jié)流口的壓差 Δp 就近似為恒定值,即比例方向閥進(jìn)油口前后壓差 Δp 保持恒定值。 當(dāng)節(jié)流口前后壓差保持不變時(shí),通過(guò)節(jié)流口的流量只與節(jié)流口的開口面積成正比。 對(duì)比例方向閥而言, 進(jìn)油節(jié)流口的開口面積與比例方向閥的輸入電流信號(hào)有關(guān),而與負(fù)載的變化無(wú)關(guān)。 亦即升降油缸的供油流量 Q 只與比例方向閥的輸入電流信號(hào)有關(guān),與負(fù)載的變化無(wú)關(guān)。
補(bǔ)償器主要用于節(jié)流調(diào)速系統(tǒng) ,即補(bǔ)償比例閥口的壓差,在定量泵系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用;但這種應(yīng)用不可避免地會(huì)產(chǎn)生一定的溢流損失;如果二通壓力補(bǔ)償器與泵控壓力補(bǔ)償器配合使用,則可以實(shí)現(xiàn)容積節(jié)流調(diào)速。
變量泵+比例多路閥的形式, 組成了負(fù)載敏感回路;除每一聯(lián)多路閥都設(shè)有進(jìn)口壓力補(bǔ)償器外;變量泵還配有泵控壓力補(bǔ)償器;此補(bǔ)償器與反饋油路配合可實(shí)現(xiàn)負(fù)載敏感控制, 使此回路不僅降低了比例閥閥口的節(jié)流損失,也將液壓系統(tǒng)的溢流損失降到低。
閥對(duì)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),流量要么大、要么小,沒(méi)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(gè)開度,由此控制通過(guò)流量的大小,這類閥有手動(dòng)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(shí)現(xiàn)對(duì)流量的節(jié)流控制(當(dāng)然經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)上的改動(dòng)也可實(shí)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?yàn)樗枰欢ǖ牧髁縼?lái)維持前置級(jí)控制油路的工作。
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力士樂(lè)REXROTH模擬電路放大版,歐洲版制式
0811405095 VT-VRPA1-527-10/V0
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比例控制閥
采用比例電磁鐵(或力矩馬達(dá))將輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成力或閥的機(jī)械位移,使閥的輸出(壓力、流量)也按照其輸入量連續(xù)、成比例地進(jìn)行控制的閥。
大型鋼廠現(xiàn)場(chǎng)使用的比例閥主要有下表中的幾種:伺服比例控制閥、比例控制閥、電液比例控制閥,比例閥,伺服閥。
1、4WRD E..型比例伺服控制閥(高頻響閥)
結(jié)構(gòu)和功能
4WRDE型閥是三級(jí)高頻響方向閥。該閥可用于開環(huán)控制或閉環(huán)調(diào)節(jié)液流的大小和方向,但主要用于閉環(huán)調(diào)節(jié)回路中。
閥主要由下列部分組成:
1.二級(jí)先導(dǎo)控制閥由力矩馬達(dá)( 1 )和由噴嘴擋板閥構(gòu)成的液壓放大器( 5),和用作流量放大級(jí)的閥芯襯套組件(6 )(用以控制第三級(jí)(7 ))組成。
2.第三級(jí)(7)用于流量控制。
3.感應(yīng)式位移傳感器( 8),連接第三級(jí)主閥芯( 10)的磁芯(9 )
通過(guò)內(nèi)置電子放大器實(shí)現(xiàn)閥閉環(huán)控制信號(hào)邏輯連接,位置檢測(cè)系統(tǒng)反饋,和先導(dǎo)閥的控制。
給定值/實(shí)際值比較得到的差動(dòng)電壓經(jīng)過(guò)電子控制器放大, 并作為控制偏差量傳遞到閥的一級(jí)。這個(gè)信號(hào)推動(dòng)兩個(gè)控制噴嘴( 3.1, 3.2) 之間的擋板( 2)因而在兩個(gè)控制腔(11.1.11.2)產(chǎn)生了壓差??刂崎y芯(4 )因此被推動(dòng),并通過(guò)相應(yīng)的液流流到彈簧腔(12.1or12.2)閥芯(10)和帶磁芯(9)的位移傳感器(8)-直運(yùn)動(dòng),直到實(shí)際值和給定值信號(hào)再一次相等。在控制條件下;主閥芯( 10 )一直被保持在給定值所對(duì)應(yīng)的位置。
閥芯行程和給定值成正比。通過(guò)閥芯( 10 )相對(duì)于控制邊( 13 )的位置,形成相應(yīng)的與流量成正比的閥口開度。
閥的動(dòng)態(tài)特性通過(guò)電子放大器優(yōu)化。電子放大器內(nèi)置于閥上(振蕩器,解調(diào)器)
零點(diǎn)調(diào)節(jié)由廠家預(yù)先設(shè)定,通過(guò)閉環(huán)控制電子放大器內(nèi)的電位器, 零點(diǎn)能在名義行程士10%范圍內(nèi)調(diào)整。移去閥蓋尾部的插頭,可以對(duì)內(nèi)置閉環(huán)電子放大器進(jìn)行操作。
2、4WREE..型比例控制閥
1.結(jié)構(gòu)和功能原理
該二位四通和三位四通比例方 向閥為直控,板式結(jié)構(gòu);由比例電磁操作,比例電磁.帶中心螺紋,圈可單獨(dú)拆卸,電磁的控制可通過(guò)外部放大器( WRA型)或內(nèi)置的放大器(WRAE型)實(shí)現(xiàn)。
結(jié)構(gòu):
該閥由下列部分組成:
帶安裝底面的閥體( 1 )
帶彈簧(3和4)的控制閥芯(2 )
帶中心螺紋的電磁鐵( 5和6 )
位移傳感器(7 )
可選帶內(nèi)置放大器( 8 )
機(jī)械零位調(diào)整(9 ),
工作原理:
電磁鐵(5和6 )不帶電時(shí),對(duì)中彈簧(3和4 )將控制閥芯(2 )保持在中位
比例電磁鐵得電被激勵(lì)后,會(huì)直接推動(dòng)控制閥芯( 2),例如:控制電磁"b" (6 )被激勵(lì),控制閥芯(2)被推向左側(cè),位移與輸入電信號(hào)成比例,這時(shí),P口至A口及B口至T口通過(guò)閥芯與閥體形成的節(jié)流溝通并具有漸進(jìn)的流量特性。電磁鐵( 6 )失電控制.閥芯(2)被對(duì)中彈簧(3)重新推回中位。
在電磁鐵失電的情況下,閥芯( 2 )在電磁跌復(fù)位彈簧的作用保持在機(jī)械中位。這對(duì)機(jī)能符號(hào)”V”的閥芯來(lái)說(shuō),與液壓中位無(wú)關(guān)!當(dāng)閥用于閉環(huán)控制而關(guān)閉時(shí),閥芯則置于液壓中位。
必須避免回油管路中的油全部排空, 必要時(shí)在回路中安裝背壓閥(背壓約2 bar)。
3、4WR...型比例控制閥
3.結(jié)構(gòu)和功能原理
先導(dǎo)控制閥型號(hào)3DREP 6... 該先導(dǎo)閥是一個(gè)由比例電磁鐵控制的三通減壓閥,它的作用是將一個(gè)輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為一個(gè)與其成比例的壓力輸出信號(hào),可用于所有的4WRZ..和5WR...型比例閥的控制。
比例電磁鐵是可調(diào)式,濕式直流電磁結(jié)構(gòu),帶中心螺紋,線圈可單獨(dú)拆卸;電磁鐵控制可通過(guò)外部放大器( WRZ型)或內(nèi)置的放大器( WRZE型)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
結(jié)構(gòu):
該閥主要由下列部分組成:
(1)帶有安裝底面的殼體( 1 );
(2)裝有壓力測(cè)量活塞(3和4)的控制閥芯(2 );
(3)帶中心螺紋電磁鐵( 5和6);
(4)可選帶內(nèi)置放大器( 7 )
工作原理:
(1)當(dāng)電磁鐵(5和6)不帶電時(shí),對(duì)中彈簧將控制閥芯(2)保持在中位;
(2)比例電磁鐵帶電被激勵(lì)后, 會(huì)直接推動(dòng)控制閥芯( 2),例如:電磁”a” (5)被激勵(lì);
(3)控制閥芯(2)和壓力測(cè)量活塞(3)被推向左側(cè);
(4)位移與輸入的電信號(hào)成比例。
這時(shí),P口與B口及A口與T口通過(guò)閥芯與閥體形成的節(jié)流口1接通,節(jié)流特性為漸進(jìn)式。如果電磁鐵(5 )失電,控制閥芯( 2 )被彈簧重新推回中位。在先導(dǎo)閥的中位,A口、B口和T口相通,這也意味著油液可以從這里直接回油箱。
先導(dǎo)式比例方向閥, 型號(hào)4WRZ..和5WRZ.. , 4WRZ..型閥是先導(dǎo)式、比例電磁鐵
控制的四通方向閥,它可控制液流的方向和大小。
結(jié)構(gòu):
該閥主要由下列部分組成:
(1)裝有比例電磁. (5和6 )的先導(dǎo)控制閥( 9 )
(2)裝有主閥芯(11)和對(duì)中彈簧(12)的主閥(10)
工作原理:
(1)當(dāng)電磁鐵(5和6)不帶電時(shí),對(duì)中彈簧(12)將主閥芯(11)保持在中位。
(2)主閥芯(11)的動(dòng)作由先導(dǎo)閥(9)來(lái)控制-它會(huì)間接地被電磁鐵”b"(6)成比例地推動(dòng)。首先控制閥芯( 2 )被推向右側(cè),控制油經(jīng)過(guò)先導(dǎo)閥(9 )進(jìn)入控制腔( 13 ),并與輸入信號(hào)成比例地推動(dòng)主閥芯( 11 ), 這時(shí),P口與A口及B口與T口通過(guò)閥芯與閥體形成的節(jié)流口接通,節(jié)流特性為漸進(jìn)式。
(3)先導(dǎo)閥所需的控制油液可通過(guò)P口內(nèi)供或X口外供。
(4)如果電磁鐵(6)失電,控制閥芯( 2 )和主閥芯( 11 )會(huì)重新回到中位。
(5)隨著主閥芯位置的不同, P口與A口、B口與T口(R)接通或P口與B口、A口與T口(R)通??蛇x保護(hù)罩手動(dòng)應(yīng)急操作( 14和15 ),它可使先導(dǎo)閥芯( 2 )在電磁不通電的情況下移動(dòng)。
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