1、  第二節 電液比例控制技術電液比例控制是介于普通開關控制和伺服控制之間的一種新的控制方式。它既可以根據輸入電信號的大小連續地、成比例地對液壓系統的流量、壓力、方向實現遠距離控制、計算機控制，又在制造成本、抗污染等方面優于伺服控制，因此被廣泛應用于性能要求不是很高的一般工業部門。一、 一、電液比例控制閥現有的電液比例閥一類是將傳統的液壓閥中的手輪、普通電磁鐵改為比例電磁鐵而成的，閥體部分不變；另一類則是簡化伺服閥的結構，適當降低加工精度而發展成的。前者為開環控制，后者為閉環控制，后者的控制性能高于前者。根據作用不同比例閥可分為比例流量閥、比例壓力閥和比例方向閥，其中比例換向閥既能控制

2、方向，同時又能控制流量，也稱為復合閥。（一）電液比例壓力閥圖9-10電液比例壓力先導閥1閥心2傳動彈簧3推桿4比例電磁鐵圖9-10、所示為電液比例壓力先導閥，它與普通溢流閥、減壓閥、順序閥的主閥組合可構成電液比例溢流閥、電液比例減壓閥和電液比例順序閥。與普通壓力先導閥不同，與閥芯上的液壓力進行比較的是比例電磁鐵的電磁吸引力，不是彈簧力，彈簧無壓縮量，只起傳遞電磁吸力的作用（稱之為傳力彈簧），因此，電液比例壓力先導閥工作時無附加彈簧力，相對而言調壓偏差小。調節電磁鐵輸入電流的大小，即可改變電磁吸力，從而改變先導閥的前腔壓力，即主閥上腔壓力，對主閥的進口或出口壓力實現控制。在電磁吸力相同的情況下，

3、比例壓力閥是通過改變先導錐閥座孔直徑d來實現壓力分級的。圖9-11新型電液比例溢流閥1反饋推桿2先導滑閥3比例電磁閥4主閥心電液比例溢流閥動畫1 電液比例溢流閥動畫 圖9-11 所示為一種壓力直接檢測的新型電液比例溢流閥的結構原理圖，與普通先導型電液比例溢流閥不同，它的先導閥為滑閥結構，溢流閥的進口壓力油p被直接引到先導滑閥反饋推桿3的左端（作用面積為A0），然后經過固定阻尼R1到先導滑閥閥芯4的左端（作用面積為A1），進入先導滑閥閥口和主閥上腔，主閥上腔的壓力油再引到先導滑閥的右端（作用面積為A2）。在主閥閥芯2處于穩定受力平衡狀態時，先導滑閥閥口與主閥上腔之間的動壓反饋阻尼R3不起作用，因

4、此作用在閥芯兩端的壓力相等。設計時取A1-A0A2，于是作用在先導滑閥上的液壓力FpA0。當液壓力F與比例電磁鐵吸力FE相等，先導閥閥芯受力平衡，閥芯穩定在某一位置，先導滑閥開口一定，先導滑閥前腔壓力即主閥上腔壓力p1為一定值（因R1的阻尼作用，p1<p），主閥閥芯在上下兩腔壓力p1和p及彈簧力、液動力的共同作用下處于受力平衡，主閥開口一定，保證溢流閥的進口壓力p與電磁吸力成正比，即p=FE/ A0。調節輸入的電流大小，即可調節閥的溢流壓力。在這種新型比例溢流閥中，先導閥的反饋推桿面積A0不僅起壓力檢測作用，而且形成主閥進口壓力對比例電磁吸力的負反饋作用。由于作用在主閥上的液動力、彈簧力

5、、摩擦力等均位于此閉環回路之內，擬制了它們的干擾作用，使閥的定壓精度幾乎不受流量波動的影響，所以，調壓偏差幾乎為零。（二）電液比例流量閥普通電液比例流量閥是將第五章所介紹的流量閥的手調部分改換為比例電磁鐵而成。除此之外，現已發展了帶內反饋的新型比例流量閥。圖9-12 電液比例二通流量閥1-先導閥 2流量傳感器 3調節器圖9-12、電液比例二通流量閥動畫所示為電液比例二通流量閥的結構原理圖。它由比例電磁鐵、先導滑閥、流量傳感器、調節器以及阻尼R 1、R 2、R 3等組成。其中，先導滑閥為可調液阻，起控制和比較的作用；流量傳感器為可控液阻，用來檢測流量信號并轉換為閥芯位移；調節器起壓力補償的作用。

6、二通流量閥又稱為流量位移力反饋型比例流量閥。由于反饋形成的閉環包含調節器在內，所以作用在閉環內的干擾（如負載波動或液動力變化等）均會受到有效的擬制。（三）電液比例換向閥圖9-13 電液比例換向閥結構原理圖a結構原理圖 b-符號圖1-減壓閥閥心2、3流道4、8比例磁鐵5、7阻尼螺釘 6主閥心 圖9-13、電液比例換向閥動畫所示為電液比例換向閥結構原理圖。它由前置級和放大級兩部分組成。其中前置級由電液比例雙向減壓閥構成，放大級由液動比例雙向節流閥構成。前置級由兩端比例電磁鐵4、8分別控制雙向減壓閥閥芯1的位移。如果左端比例電磁鐵8輸入電流I1，則產生一電磁吸力FE1使減壓閥閥芯1右移，右邊閥口開啟

7、，供油壓力油ps經閥口后減壓為pc(控制壓力)。因pc經流道3反饋作用到閥芯右端面(閥芯左端通回油pd)，形成一個與電磁吸力FEl方向相反的液壓力F1，當FlFEl時，閥芯停止右移穩定在一定的位置，減壓閥右邊閥口開度一定，壓力pc保持一個穩定值。顯然壓力pC與供油壓力pS無關，僅與比例電磁鐵的電磁吸力即輸入電流大小成比例。同理，當右端比例電磁鐵輸入電流I2時，減壓閥閥芯將左移，經左閥口減壓后得到穩定的控制壓力。 放大級由閥體、主閥芯、左右端蓋和阻尼螺釘6、7等零件組成。當前置級輸出的控制壓力pC經阻尼孔緩沖后作用在主閥芯5右端時，液壓力克服左端彈簧力使閥芯左移(閥芯左端彈簧腔通回油pd)開啟閥口，油口ps與B通，A與T通。隨著彈簧壓縮量增大、彈簧力增大，當彈簧力與液壓力相等時，主閥芯停止左移穩定在某位置，閥口開度一定。因此，主閥開口大小也取決于輸入的電流大小。同理，當右端比例電磁鐵4輸入電流I2時，主閥反向位移，開啟閥口，溝通油口ps與A、B與T，油液換向并保持一定的閥口開度，閥口開度大小與輸入電流大小成比例。改變比例電磁鐵的輸入電流，不僅可以改變閥的工作液流方向，而且可以控制閥口開度大小實現流量調節，即這種換向閥具有換向、節流的復合功能。又稱復合閥。二電液比例控制系統電液比例控制系統由電子放大和校正單元、電液比例控制元件、執行元件及動力源、工作負載及信號檢測處理裝置等