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        电液比例阀的使用要点

        发布时间:2017-04-26 浏览次数:984次

         (1)电液比例压力控制。采用电液比例压力控制可以很方便地按照生产工艺及设备负载特性的要求,实现一定的压力控制规律,同时避免了压力控制阶跃变化而引起的压力超调、振荡和液压冲击。与传统手调阀的压力控制相比较,可以大大简化控制回路及系统,又能提高控制性能,而且安装、使用和维护都比较方便。在电液比例压力控制回路中,有用比例阀控制的,也有用比例泵或马达控制的,但是以采用比例压力阀控制为基础的控制回路被广泛应用。

        1)比例调压回路。采用电液比例溢流阀可以实现构成比例调压回路,通过改变比例溢流阀的输入电信号,在额定值内任意设定系统压力。

        电液比例溢流阀构成的调压回路基本形式有两种。其一如图158 (a)所示,用一个直动式电液比例溢流阀2与传统的先导式溢流阀3的遥控口相连接,比例溢流阀2作远程比例调压,而传统先导式溢流阀3除作主溢流外,还起系统的安全阀作用。其二如图158 (b)所示,直接用先导式电液比例溢流阀5对系统压力进行比例调节,比例溢流阀5的输入电信号为零时,可以使系统卸荷。安装在阀5遥控口的传统直动式溢流阀6,可以预防过大的故障电流输入致使压力过高而损坏系统。

        2)比例减压回路。采用电液比例减压阀可以实现构成比例减压回路,通过改变比例减压阀的输入电信号,在额定值内任意降低系统压力。

        与电液比例调压回路一样,电液比例减压阀构成的减压回路基本形式也有两种。其一如图159 (a)所示,用一个直动式电液比例压力阀3与传统的先导式减压阀4的先导遥控口相连接,用比例压力阀3作远程控制减压阀4的设定压力,从而实现系统的分级变压控制;液压泵1的最大工作压力由溢流阀2设定。其二如图159(b)所示,直接用先导式电液比例减压阀7对系统压力进行减压调节,液压泵5的最大工作压力由溢流阀6设定。  

        电液比例减压阀的比例减压回路

        (2)电液比例速度控制。采用电液比例流量阀(节流阀或调速阀)控制可以很方便地按照生产工艺及设备负载特性的要求,实现一定的速度控制规律。与传统手调阀的速度控制相比较,可以大大简化控制回路及系统,又能提高控制性能,而且安装、使用和维护都比较方便。

        1)基本回路。图160所示为电液比例节流阀的节流调速回路。其中图160(a)所示为进口节流调速回路,图160 (b)所示为出口节流调速回路,图160(c)所示为旁油路节流调速回路。它们的结构与功能的特点与传统节流阀的调速回路大体相同。所不同的是,电液比例调速阀可以实现开环或闭环控制,可以根据负载的速度特性要求,以更高精度实现执行器各种复杂的速度控制。将图中的比例节流阀换为比例调速阀,即构成电液比例调速阀的节流调速回路,由于比例调速阀具有压力补偿功能,所以执行器的速度负载特性即速度平稳性要好。  

        电液比例节流阀的节流调速回路
        机床微进给电液

        2)机床微进给电液比例控制回路。图161所示为机床微进给电液比例控制回路原理图,采用了传统调速阀l和电液比例调速阀3,以实现液压缸2驱动机床工作台的微进给。液压缸的运动速度由其流量q2(q2 =q1-q3)决定。当q1>q3时,活塞左移;而当q1

        (3)电液比例方向速度控制。采用兼有方向控制和流量的比例控制功能的电液比例方向阀或电液伺服比例阀(高性能电液比例方向阀),可以实现液压系统的换向及速度的比例控制。下面给出几个实例。

        1)焊接自动线提升装置的电液比例控制回路。图162(a)所示为焊接自动线提升装置的运行速度循环图,要求升、降最高速度达0.5m/s,提升行程中点的速度不得超过0.15m/s,为此采用了电液比例方向节流阀1和电子接近开关2(所谓模拟式触发器)组成的提升装置电液比例控制回路,如图162 (h)所示。工作时,随着活塞挡铁逐步接近开关2,接近开关输出的模拟电压相应降低直到ov,通过比例放大器去控制电液比例方向阀,使液压缸5按运行速度循环图的要求通过四杆机械转换器将水平位移转换为垂直升降运动。此回路对于控制位置重复精度的大惯量负载是相当有效的。

        焊接自动线提升装置的电液比例控制回路

          

        深潜救生艇与失事艇的对接原理

        2)深潜救生艇对接机械手的电液比例控制系统。在救援失事潜艇的过程中,需要深潜救生艇与失事艇对接,建立一个生命通道,将失事艇内的人员输送到救生艇内,完成救援任务。救生艇共有两对对接机械手,是救生艇的重要执行装置,具有局部自主功能,图163所示为其对接原理(仅给出一对机械手)。当深潜救生艇1按一定的要求停留在失事艇9上方后,通过对称分布的4只液压缸驱动的对接机械手的局部自主控制,完成机械手与失事艇对接裙7初连接、救生艇对接裙7与失事艇对接裙自动对中、收紧机械手使两对对接裙正确对接等3步对接作业过程,以解决由于风浪流、失事艇倾斜等因素,难于直接靠近的救生艇的动力定位系统实现救生艇与失事艇的对接问题。为了避免因重达50t的救生艇的惯性冲击力损坏机械手,在伸缩臂预手爪之间设有压缩弹簧式缓冲装置4,并通过计算机反馈控制手臂液压缸,减小手爪5与甲板间的接触力;同时采用电液比例系统对机械手进行控制,使其具有柔顺功能。

        图164所示为机械手的电液比例控制系统原理(图中只画出了一只机械手的控制回路,其他3只机械手的控制回路与其相同)。系统的执行元件为实现对接机械手摆动和伸缩两个自由度的液压缸10和液压缸11及驱动手爪开合的液压缸12,其中摆动和伸缩两个自由度采用具有流量调节功能的电液比例换向阀5和6实现闭环位置控制,两位四通电磁换向阀8和9结合实现手臂的柔顺控制。手爪缸12的运动由电液比例换向阀7控制。系统的油源为定量液压泵1,其供油压力由溢流阀3设定,单向阀2用于防止油液向液压泵倒灌,单向阀4用于隔离手爪缸12与另外两缸的油路,防止动作相互产生干扰。

          

        机械手的电液比例控制系统原理

        以伸缩缸11为例,说明系统的控制原理如下。当电磁铁6YA通电使换向阀9切换至左位时,伸缩液压缸便与比例阀6接通,此时,通过阀6的比例控制器控制比例电磁铁3YA和4YA的输入电信号规律,可以实现液压缸活塞的位置控制,系统工作在位置随动状态。当6YA断电并且3YA和4YA之一通电时,液压缸11的无杆腔与有杆腔通过换向阀9的Y型机能连通并接系统的回油,使液压缸的两腔卸荷,活塞杆可以随负载的运动而自由运动,实现伸缩的柔顺功能。这样既能保证该机械手与失事艇上的目标环初连接,同时也为其他3只机械手对接创造了条件,叉可以缓冲因救生艇运动而带来的惯性力,避免损坏机械手。摆动液压缸回路得控制原理与伸缩缸类同。

        本系统的特点为:通过电液比例方向阀与电磁换向阀的配合控制,实现机械手的柔顺功能;通过设置缓冲装置和电液比例环控制,使深潜救生艇的对接机械手不致因惯性冲击的因素而损坏,并提高了对接的成功率。

        3)无缝钢管生产线穿孔机芯棒送人机构的电液比例控制系统。图165所示为无缝钢管生产线穿孔机芯棒送人机构的电液比例控制系统原理,芯棒送人液压缸行程为1.59m,最大行驶速度为1.987m/s,启动和制动时的最大加(减)速度均为30m/s2,在两个运动方向运行所需流量分别为937L/min和l68L/min,系统采用公称通径10的比例方向节流阀为先导控制级,通径50的二通插装阀为功率输出级,组合成电液比例方向节流控制插装阀。采用通径10的定值控制压力阀作为先导控制级,通径50的二通插装阀为功率输出级,组合成先导控制式定值压力阀,以满足大流量和快速动作的控制要求。采用进油节流阀调节速度和加(减)速度,以适应阻力负载;采用液控插装式锥阀锁定液压缸活塞,采用接近开关、比例放大器、电液比例方向节流阀等的配合控制,控制加(减)速度或斜坡时间,控制工作速度。 

        无缝钢管生产线穿孔机芯棒

        2.使用注意事项

        (1)在选择比例节流阀或比例方向阀时,一定要注意,不能超过电液比例节流阀或比例方向阀的功率域(工作极限)。

        (2)注意控制油液污染。比例阀对油液污染度通常要求为NASl638的7~9级(ISO的16/13,17/14,18/15级),决定这一指标主要环节是先导级。虽然电液比例阀较伺服阀的抗污染能力强,但也不能因此对油液污染掉以轻心,因为电液比例控制系统的很多故障也是由油液污染引起的。

        (3)比例阀与放大器必须配套。通常比例放大器能随比例阀配套供应,放大器一般有深度电流负反馈,并在信号电流中叠加着颤振电流。放大器设计成断电时或差动变压断线时使阀芯处于原始位置,或是系统压力最低,以保证安全。放大器中有时设置斜坡信号发生器,以便控制升压、降压时间或运动加速度或减速度。驱动比例方向阀的放大器往往还有函数发生器以便补偿比较大的死区特性。

        比例阀与比例放大器安置距离可达60m,信号源与放大器的距离可以是任意的。

        (4)控制加速度和减速度的传统的方法有:换向阀切换时间延迟、液压缸内端位缓冲、电子控制流量阀和变量泵等。用比例方向阀和斜坡信号发生器可以提供很好的解决方案,这样就可以提高机器的循环速度并防止惯性冲击。

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