第九章方向控制阀.pptVIP

第1页，共33页，星期日，2025年，2月5日比例方向阀电液比例方向阀，与开关式方向阀最大的差别在于，前者能按输入电信号的正负和数值大小同时实现液流方向控制和流量的比例控制。其结构型式往往又与开关式方向阀或电液伺服阀相似。第2页，共33页，星期日，2025年，2月5日一.电液比例方向阀概述：开关型电磁换向阀由电磁铁分别得电来连通不同的油口实现液流方向的切换；双比例电磁铁的比例方向阀由放大器中的极性判别电路选通不同的控制通道以控制相应的比例电磁铁，连通不同的油口，实现液流方向的切换；单比例电磁铁的比例方向阀是在比例放大器通电时，先将主控阀芯推到行程中点，与信号的中间值相对应，然后根据信号偏离信号中点的情况来连通不同的油口，实现液流方向的切换。第3页，共33页，星期日，2025年，2月5日二.电液比例方向阀的分类按其对流量的控制方式，分为节流控制型和流量控制型两大类。节流控制型与比例节流阀相当，其受控参量是功率级阀芯的位移或阀口开度，输出流量受负载压力和供油压力变化的影响。流量控制型与比例调速阀相当，它由比例方向阀和定差减压阀或定差溢流阀组成压力补偿型比例方向流量阀。此外，还有近年来发展起来的，内含各种型式流量检测反馈闭环的流量反馈型电液比例方向流量阀。其受控量只取决于输入电信号，而与供油压力、负载压力及回油压力变化无关。第4页，共33页，星期日，2025年，2月5日电液比例方向阀的分类按照对功率级控制方式来分：分为直接控制式(单级阀）、先导控制式。根据结构型式来分：分为四边滑阀型、二通插装式或三通插装型式。第5页，共33页，星期日，2025年，2月5日三.直接控制式比例方向节流阀（一）普通型直控式比例方向节流阀（行程控制型比例电磁铁）阀的稳态控制特性具有较大的中位死区，其起始电流往往可达额定电流的15－30％左右。第6页，共33页，星期日，2025年，2月5日比例电磁铁需要提供的起始电流为：起始电流可达额定电流的20％左右。在比例放大器中设计有快跳电路。第7页，共33页，星期日，2025年，2月5日普通型直控式比例方向节流阀比例电磁铁必须克服弹簧力、摩擦力和功率级液动力才能控制阀芯移动。可见阀芯的位移及阀的功率域，均受到比例电磁铁的有效工作行程及其电磁力的限制。因此．它只适宜于流量不大、压差较低的场合使用。同时，阀的稳定性在很大程度上取决于它的负载特性。阀的负载－位移偏差方程为：稳态液动力刚度稳态液动力偏差稳态液动力稳态液动力是影响直控式比例方向节流阀等位移偏差的主要因素→→阀芯位移出现负偏差高压大流量工况更甚，严重时，会使方向阀阀口关闭。必须使定位弹簧刚度大于稳态液动力刚度，第8页，共33页，星期日，2025年，2月5日（二）位置调节型双比例电磁铁比例方向节流阀位移传感器这种位置调节闭环，使阀芯对各种非线性干扰力．例如液动力变化,油液污染引起摩擦力变化等的影响不敏感。而且能快速，准确地跟踪预调设定值。这种电反馈回路，一般还设置PID调节器，进行电校正，以提高阀的控制特性。第9页，共33页，星期日，2025年，2月5日位移--电反馈直控式比例方向节流阀特征这系统是一个对指令输入的一阶无差系统(Ⅰ型系统)，其位置误差为零，速度误差为：PID调节器总增益除K1外的前向通道增益反馈增益因此，阀的稳态性能主要由位移传感器的性能所决定。PID参数的合理选择，是提高阀的静、动态性能的关键。线性度、滞环和重复精度等稳态控制特性，一般可控制在1％以内。第10页，共33页，星期日，2025年，2月5日电反馈比例方向阀的稳态控制特性曲线第11页，共33页，星期日，2025年，2月5日职能符号：第12页，共33页，星期日，2025年，2月5日四.先导控制式比例方向节流阀对大流量高压液流实现控制，必须采用先导型二级或多级方向比例节流阀。由于阀内含有一级或多级液压功率放大足以克服主阀芯上的液动力干扰，在负载变化时具有较高的稳定裕度。该类阀各级间需采取一定方式互相耦合(位移-压力,位移-力,位移-电信号,以及单位位置直接反馈等形式)第13页，共33页，星期日，2025年，2月5日（一）先导压力控制型二级比例方向节流阀先导减压型和先导溢流型二级比例方向节流阀是这类阀的常见形式。先导减压型二级比例方向节流阀第14页，共33页，星期日，2025年，2月5日1）当比例电磁铁2和3的电流为零时，先导减压阀芯5处于中位，弹簧7将主阀芯6也推到中位。2）主阀芯6的动作由先导阀4来控制，比例电磁铁2和3由比例放大器控制分别得电。工作原理第15页，共33页，星期日，2025年，2月5日工作原理比例电磁铁2通入电流i