直动式比例方向阀

图6-7 位置控制型比例电磁铁原理图
(2) 比例电磁铁的分类与应用
位置控制型比例电磁铁
位置控制型比例电磁铁与阀芯的连接方式
三种类型比例电磁铁的比较
6.2 .2 比例压力控制阀
１、按功能分为：溢流阀、减压阀、顺序阀等。 ２、按功率大小分为：直动式、先导式。 ３、按控制原理分为：直接检测式、间接检测式。 ４、按反馈方式分为：不带电反馈（普通型式）、压力 电反馈式、位移电反馈式。 ５、按结构型式分为：滑阀式、锥阀式、插装式。
电磁换向阀的响应时间
0.025
S
由于复位弹簧力比电磁力低，所以，电磁换
向阀的断电响应时间稍微长一些（一般约为 25ms）。
比例阀的响应时间
S
不过，比例阀阀芯的运动 速度可由输入给比例电磁 铁的电信号确定。通过渐 增或渐降（称之为斜坡） 电信号，可以获得几秒钟 的通电和断电响应时间。
比例阀的响应时间
图6-6 行程控制型比例电磁铁原理图
(2) 比例电磁铁的分类与应用
位置控制型比例电磁铁
比例电磁铁衔铁的位置通过位移传感器检测，与比例放大器一起构成位 置反馈系统，就形成了位置调节型比例电磁铁。只要电磁铁运行在允许的 工作区域内，其衔铁就保持与输入电信号相对应的位置不变，而与所受反 力无关，这类位置调节型比例电磁铁多用于控制精度要求较高的各类比例 阀上。
图6-3 耐高压比例电磁铁 1.导套；2.限位片；3.推杆；4.工作间隙；5.非工作间隙；6.衔铁；7.轴承环；8.限磁环
(1) 电—机械转换元件
电磁铁是一种依靠电磁系统产生的电磁吸力，使衔铁对外做功的一种电 动装置。其基本特性可表示为衔铁在运动中所受到的电磁力 Fm 与它的 行程x之间的关系，即Fm ＝f(x) 。这个关系称为吸力特性。对比例电磁 铁，要求它具有水平的吸力特性。（吸合区不能用采用限位片隔离）

第五讲 比例控制技术
概述 比例阀是介于普通液压阀和电液伺服阀之 间的一种液压阀，它可以接受电信号的指令， 连续地控制液压系统的压力、流量等参数，使 之与输入电信号成比例地变化。它既可以用于 开环系统中实现对液压参数的遥控，也可以作 为信号转换与放大元件用于闭环控制系统。与 手动调节和通断控制的普通液压阀相比，它能 大大提高液压系统的控制水平；与电液伺服阀 相比，虽然它的性能有些逊色，但是结构简单、 成本低。在许多应用场合里，比例阀是很有前 途的。
图1. 信号流程图
图2液压比例技术元器件控制与调节功能一览表
1、比例电磁铁
1.1 力调节型电磁铁
1.2 行 程调节型电磁铁
2、比例方向阀
比例方向阀用来控制油液的流动方向 和流量的大小。与普通电磁换向阀对应 的是直控式比例方向阀，与电液换向阀 对应的是先导式比例方向阀。
2.1直动式比例方向阀
比例阀技术对于液压系统究竟意味着什么?
图1.说明了信号流程 ─ 输入电信号为电压多数为0 至9V 由信号放大 器成比例地转化为电流即输出变量如1mV 相当于1mA ─ 比例电磁铁产生一个与输入变量成比例的力或位移 输出 ─ 液压阀以这些输出变量力或位移作为输入信号 就可成比例地输出流量或压力 ─ 这些成比例输出的流量或压力输出对于液压执行机 构或机器动作单元而言意味着不仅可进行方向控制而 且可进行速度和压力的Байду номын сангаас级调控 ─ 同时执行机构运行的加速或减速也实现了无级可 调如流量在某一时间段内的连续性变化等
2.1.1滞环
2.1.2 重复精度
2.1.3 控制阀芯的结构
2.1.4 控制阀芯的时间特性
2.1.5控制范围(分辨率)
2.2 先导式比例方向阀
比例方向阀的特点:

I
F
HBIVT
F
I
在设计比例电磁铁时，应使电磁力 (F)与线圈电流(I)之间成线性关系， 即电磁力仅取决于线圈电流。
电磁换向阀
进一步讲，电磁换向阀与比例阀之 间的不同就在于阀芯结构上。
HBIVT
电磁换向阀
1) 对于电磁换向阀，当通电时，阀
Q
芯结构应使其压降最小。
2) 这意味着为了控制小流量，所需 阀开口度将会是很小。小开口度是 很难控制的。
HBIVT
比例电磁铁
B A
F
D
C
G
HBIVT
所以，与电磁换向阀不同，比 例阀线圈电流可调，并不仅是 接通或关断。
然而，在结构上，比例电磁铁 与开关式电磁铁相类似。
比例电磁铁由下列部分组成：
- 线圈 (A)
- 磁轭 (B)
- 衔铁 (C)
- 磁极片(D)
E
- 推杆 (E)
衔铁密闭在导磁套（ F ）中， 比例电磁铁通常采用塑料树脂 材料(G)封装。
HBIVT
切换电磁换向阀
电磁换向阀可被认为是简单的开关阀。
其可以通过电气装置来控制，这些电气装 置能够接通或关断电流。
HBIVT
切换电磁换向阀
电磁换向阀可被认为是简单的开关阀。
其可以通过电气装置来控制，这些电气装 置能够接通或关断电流。
HBIVT
切换电磁换向阀
电磁换向阀可被认为是简单的开关阀。
HBIVT
比例阀
通过改变线圈电流，可以改变阀芯位移大 小，从而实现了比例阀出口流量的控制。
HBIVT
比例阀
通过改变线圈电流，可以改变阀芯位移大 小，从而实现了比例阀出口流量的控制。
HBIVT

比例换向阀的工作原理
比例换向阀是一种用于控制液压系统中液压执行元件运动方向的设备。

它通过改变阀芯的位置来实现液体流向的转换。

比例换向阀的主要部件包括活塞、弹簧、阀芯和阀体等。

当液压油进入活塞的一侧时，活塞会开始移动。

弹簧通过对活塞施加力来保持阀芯的初始位置。

当阀芯的位置发生变化时，液压油的流向也会随之改变。

在初始状态下，阀芯处于中性位置，液压油可以流向两个方向。

通过改变阀芯的位置，比例换向阀可以将液压油引导到所需的方向。

例如，当活塞移动到阀芯的一侧时，液压油会被引导到一个输出通道，从而推动液压执行元件向一个方向运动。

当活塞移动到阀芯的另一侧时，液压油会被引导到另一个输出通道，从而改变液压执行元件的运动方向。

比例换向阀通过在液压系统中控制液压油的流向和流量来实现对液压执行元件运动的精确控制。

它广泛应用于各种液压系统中，如机械设备、工程机械和汽车等。

滞环％
重复精度％ 频宽-3dbHz
1~3
0.5 20~200
1~3
0.5 1~30
4~7
±1 1~5
无
<0.1% 5 有 0.5
线圈功率W
中位死区 价格因子
0.05~5
无 3
10~24
有 1
10~30
有 1
1.电液比例压力阀
比例压力阀用来实现压力控制，压力的升降随时可以通过电信号加以改
变。
工作系统的压力可根据生产过程的需要，通过电信号的设定值来加以变 化，这种控制方式常称为负载适应控制。 根据在液压系统中的作用不同，可分为比例溢流阀，比例减压阀和比例 顺序阀。根据控制的功率大小不同，可分为直动式和先导式两种，根据是否 带位置检测反馈，可分为：带位置检测和不带位置检测比例压力阀两种。
FD F f
p d 2 C d Cv dx sin 2 4
从上式可以看出，当忽略运动摩擦力和稳态液动力时，锥阀的开启压力 p 与 输入电流 I 成正比，因此连续地按比例控制输入电流 I 的大小，便可连续地按比 例调控先导阀的开启压力 p。 由于比例电磁铁有磁滞和摩擦力 Ff 的存在，因此当电流增加和减小时，电流 I 与压力 p 的关系曲线不能重合，为了减少滞环，除在设计时应尽量减小磁滞和 摩擦力外，在使用时，常在电控器中叠加一个频率为 100HZ 的颤振信号到直流 电源。
坏。
12
1
13
6
2
9 8 3
11 10
4 5
X
7
A
B
先导式比例益流阀机构图（DBEM 型） 1－先导阀体；2－比例电磁铁；3－限压阀；4－主阀体；5－主阀芯；6－先导阀 芯； 8、9－阻尼；10－控制油通道；11－主阀弹簧；12－先导阀；13－泄油孔

比例换向阀的作用
比例换向阀是一种液压元件，它具有调节油量的功能，以及控制油量到特定压力的能力。

它的工作原理是通过控制油量的大小，来控制所需油阀门的位移，使油量和压力可以随时变化，以达到期望的结果。

比例换向阀的主要作用是控制油量的大小，从而控制油压的大小。

当需要控制高压时，比例换向阀可以将低压油泵排出的小量油比例增加，达到高压的输出。

此外，比例换向阀还可以调节液压系统的工作状态，通过调节比例换向阀的输出压力，来调节液压系统的工作状态。

比例换向阀还可以用来控制液压系统的特定功率，比例换向阀可以控制液压力的变换，通过改变比例换向阀的系数来达到特定工作功率的要求。

此外，比例换向阀还可以用来减少液压系统的振动反应，从而使液压系统的动态响应更加稳定可靠。

比例换向阀由一个具有惯性的带有比例调节阀的首端及一个具
有容积弹簧的活塞插入的直接输出的尾端所组成。

在比例改变量活塞的活动受到压力的影响，比例换向阀将受到的压力与它发出的压力比例关系相结合，使压力改变量传送到比例换向阀的输出端，从而实现压力控制。

因此，可以说，比例换向阀是一种重要的液压元件，用于控制液压系统的输出油量和压力，以及减少液压系统的振动反应。

它的安装和调整要求十分专业，从而达到液压系统最佳的效果。

- 1 -。

直动式比例溢流阀直动式比例溢流阀的工作原理及结构见图3-2,。

这是一种带位置电反馈的双弹簧结构的直动式溢流阀。

它于手调式直动溢流阀的功能完全一样。

其主要区别是用比例电磁铁取代了手动弹簧力调节组件。

如图3-2a所示，它主要包括阀体6，带位置传感器1、比例电磁铁2、阀座7、阀芯5及调压弹簧4等主要零件。

当电信号输入时，电磁铁产生相应的电磁力，通过弹簧座3加在调压弹簧4和阀芯上，并对弹簧预压缩。

此预压缩量决定了溢流压力。

而压缩量正比输入电信号，所以溢流压力也正比于输入电信号，实现对压力的比例控制。

弹簧座德实际位置由差动变压器式位移传感器1检测，实际值被反馈到输入端与输入值进行比较，当出现误差就由电控制器产生信号加以纠正。

由图3-2b所示的结构框图可见，利用这种原理，可排除电磁铁摩擦的影响，从而较少迟滞和提高重复精度等因素会影响调压精度。

显然这是一种属于间接检测的反馈方式。

ab图3-2 带位置电反馈的直动式溢流阀a）工作原理及结构b）结构框图1—位移传感器2—比例电磁铁3—弹簧座4—调压弹簧5—阀芯6—阀体7—阀座8—调零螺钉普通溢流阀可以靠不同刚度的调压弹簧来改变压力等级，而比例溢流阀却不能。

由于比例电磁铁的推力是一定的，所以不同的等级要靠改变阀座的孔径来获得。

这就使得不同压力等级时，其允许的最大溢流量也不相同。

根据压力等级不同，最大过流量为2～10L/min。

阀的最大设定压力就是阀的额定工作压力，而设定最低压力与溢流量有关。

这种直动式的溢流阀除在小流量场合下单独作用，作为调节元件外，更多的是作为先导式溢流阀或减压阀的先导阀用。

另外，位于阀底部德调节螺钉8，可在一定范围内，调节溢流阀的工作零位。

先导式比例溢流阀1.结构及工作原理图3-3所示为一种先导式比例溢流阀的结构图。

它的上部位先导级6，是一个直动式比例溢流阀。

下部为主阀级11，中部带有一个手调限压阀10，用于防止系统过载。

当比例电磁铁9通有输入信号电流时，它施加一个直接作用在先导阀芯8上。

图 9 带限压阀的先导比例减压阀工作原理图 1.比例溢流阀先导级；2.限压阀；3.主阀；4.先导油流道
3.2.4 三通比例减压阀
直动式三通比例减压阀
图 10 直动式三通比例减压阀 1.比例电磁铁；2.对中弹簧；3.阀芯；4.阀体
无信号电流时，阀芯3在对中弹簧2作用下处于中位，P、T、A 各油口互不相通。比例电磁铁接收信号电流时，电磁力使阀芯3右移， P、A接通，油口A输出的二次压力油输入到执行元件。二次压力油 又经阀体通道a反馈到阀芯右端，作用于右端的油液压力与电磁力方 向相反。二次压力与电磁力平衡时，滑阀芯3返回中位，A口压力保 持不变，并与电磁力成正比例。若对阀芯的作用力大于电磁力，阀 芯移至左端，A口与T接通，压力下降，直至新的平衡。三通比例减 压阀可以控制二次压力油的压力和方向。成对使用时，用作比例方 向阀的先导阀，如图3-11所示：
5 闭环比例阀
闭环比例阀是传统阀持续发展的产物，其动静态性能几乎毫不逊
色于伺服阀，在某些方面甚至超过伺服阀。
它与一般比例阀的最大区别在于采用了控制中位零搭接阀口的结 构，因而无中位死区，而这点正是高精度闭环控制元件的先决条件。
此外，它通常有四个阀位，除了正常工作的三个阀位外，还有一
个机械（自然）零位。过去，在高精度的控制领域，通常只会想到伺 服阀，现在闭环比例方向阀是一种可供选择的方案。 闭环比例阀必须要采用行程控制的比例电磁铁来驱动，而测量电 子装置，如振荡器、解调器等都与位置传感器一起集成在阀的内部， 它可分为直动式和先导式，二位三通或三位四通、四位四通等。
2.3 先导型比例减压阀
先导型比例减压阀与先导型比例溢流阀工作原理基本相同。它们 的先导阀完全一样，不同的只是主阀级。溢流阀采用常闭式锥阀，减 压阀采用常开式滑阀。

（1）4WRZ（E）10 25、50、85
25、50、85
（2）4WRZ（E）16 100、150
100、150
（3）4WRZ（E）25 220、325
270、325
（4）4WRZ（E）32 3、滞环(%）Βιβλιοθήκη 360 、520 <6
360、520 ≤6
4、重复精度(%)
<3
≤2
5、死区(%)
< 35
≤25
20通径 300L/min 30通径 500L/min
创新 协作 夯实生命线 突破 发展 打造十百千
Z2S6型叠加式液控单向阀
创新 协作 夯实生命线 突破 发展 打造十百千
创新 协作 夯实生命线 突破 发展 打造十百千
创新 协作 夯实生命线 突破 发展 打造十百千
Z2S6型叠加式液控单向阀 一、基本功能
创新 协作 夯实生命线 突破 发展 打造十百千
注1：对E1、W1、W8机能 P→A :qV B→T : qV /2 P→B : qV /2 A→T : Qv 对E2、W2机能 P→A :qV/2 B→T : qV P→B : qV A→T : Qv/2 对E3、W3、W9机能 P→A :qV/2 B→T : 不通 P→B : qV A→T : 不通
对E2、W2机能 P→A :qV/2 B→T : qV P→B : qV A→T : Qv/2
对E3、W3机能 P→A :qV/2 B→T : 不通 P→B : qV A→T : 不通
创新 协作 夯实生命线 突破 发展 打造十百千
4WRZ先导式比例换向阀
4WRZ型阀是由比例电磁铁控制的先导式比例换向阀，将电气信号 转化为液体压力信号，用于控制油压系统的流量和流动方向。该阀由先 导阀（3）、主阀芯（8）、主阀（7）、复位弹簧（9）等组成。

用途 带内置集成型电控器的比例节流阀非常适合用 在压力需要频繁改变的液压系统中,可满足工 业和工程机械应用领域中要求阀-对-阀的重复 性高、便于安装、操作舒适和控制精度高的液 压系统。比例节流插件非常适合安装在控制 块、板式块体和NG10的叠加块中(请参见样本 2.3)。钢材料或铝材料块体插孔加工刀具可以 租用或购买,请参考见样本2.13。
目录 一般技术规格 …………………………………1
型号代码
D N V PM33 -
-
#
机能符号 ………………………………………1 流量控制阀
液压技术规格 …………………………………2 电气控制 ………………………………………2
常闭 比例阀,内置集成型电控器 螺纹插件M33×2
起动 ……………………………………………2 接 线 图 ………………………………………… 2
50
北京分公司 Tel: +86 10 5969 3960 Fax: +86 10 5969 3958
样本号
2.6-560C 3/4 版本 08 30
尺寸/剖面图 现场总线接口
比例节流阀
插孔图 按ISO 7789-33-01-0-98
M33x2
(2) (1) (1) 有关插孔图纸和插孔刀具的详细资料， 请参见样本2.13-1005
比例节流阀
Q=f(p) 流量-压力-特性曲线(I=IG) (预设定值信号=100%)
� ����� �� �
��
� � � � � �� � �
� � �� �� � ���� ��
��
��
� � �� �� � ���� ��
��
�
�
��
���

10 手动操作器
15 设计号，10 系列
会改变。对于设计号 10 至 19， 安装尺寸不变。
空白 = 普通手动操作器 H = 防水型ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ动操作器 Z = 无手动操作器
11 电磁铁标识
16 特殊部件
EN47 与 P 型线圈连接和 UNIPLUG 接头一起使用。 不需要时省略
V = 电磁铁 "A" 在先导阀的油口 A 端， 电磁铁 "B"在油口 B 端 ("A" 通电 时从油口 B 给主级供油，"B" 通电 时从油口 A 供油) ：德国惯例
当系统压力低于 200 bar (2900 psi) 时，先导减压 模块可选。 当系统压力高于 200 bar (2900 psi) 时，先导减压 模块必用。
9 先导泄油
M = 用于先导阀的部件和 选项
13 电气数据和连接型式 插头型式符合 ISO4400 (DIN43650)。 线圈特性见 "工作数据" 表 (B.7 页) U-G = 使用带 12V 直流电源的放
大器 U-GP = 使用 12V 电源 U-H = 使用带 24V 直流电源的放
大器 U-HA = 使用 24V 电源 U-HR = 使用 800mA 电源 F-PD7 = 塑料 7 针插头 见下面的警告
14 先导泄油压力
1 = 标准 (见先导泄油应用注意事项，B.9 页)
T = 内部先导泄油 空白 = 外部先导泄油
● 威格士产品的柔性设计使其与多种放大 器，阀选项和阀芯额定值相匹配。
典型剖视图
KDG5V-7 所示不带 “EX” 和 “X” (不带叠加式先导减压阀)
KDG5V-10 所示带有 “EX” 和 “X” (带叠加式先导减压阀)

7
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2、射流管式电液伺服阀 图10-3是MOOG公司D661-G系列位移电反 馈射流管式伺服阀的结构示意图，本书以该阀为 例介绍射流管阀的工作原理。
图10-3 射流管式二级电液伺服阀 1—力矩马达；2—射流管；3—放大器；4—位置反馈 传感器；5—主阀芯
指令信号和 反馈信号的差值 通过电流负反馈 放大器3放大作 用在先导阀的力 矩马达1上，如 果差值不为零， 这样产生的转矩 驱动射流管2发 生偏转，使得主 阀芯5两端产生 压降而发生移动。 同时，位置反馈 传感器4与主阀 一起移动，
11
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1、电液比例方向阀
1. 直动式的比例方向阀 图10-4是最普通的直动式比例方向阀的典型结构。
图10-4 直动式比 例方向阀 1—阀体 2—控制 阀芯 3、4—弹簧 5、6—电磁铁 7— 丝堵
工作原理：电磁铁5和6不带电时，弹簧3和4将控制阀 芯2保持在中位。比例电磁铁得电后，直接推动控制阀芯2， 例如，电磁铁b（6）得电，控制阀芯2被推向左侧，压在 弹簧3上，位移与输入电流成比例。这时，P口至A口及B 口至T口通过阀芯与阀体形成的节流通道。电磁铁6失电， 2被3重新推回中位。弹簧3，4有两个任务：①电磁铁5和 6不带电时，将控制阀芯2推回中位；②电磁铁5或6得电时， 其中一个作为力—位移传感器，与输入电磁力相平衡，从 而确定阀芯的位置。 12
3
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电气伺服放大器、电液伺服阀均属于此类元件。 执行元件——将产生调节动作的液压能量加 于控制对象上的元件，如液压缸和液压马达。 控制对象——各类生产设备，如机器工作台、刀 架等。 比例控制元件的也包括上述六部分组成，所 不同的是放大、能量转换元件为比例放大器和电 液比例阀。
4
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槽逐渐打开，从而控制液流流量，若断电时阀芯靠复位弹簧复位。

当电磁铁未通电时，阀芯（3）由复位弹簧（2）保持中位，如电磁铁A通电，电磁铁推杆直接推动阀芯（3）右移，位移量与电器...2X/...HD-4WRE（E）型阀是靠比例电磁铁操纵的直动型比例换向，用来控制液流的流量和流动方向。

该阀由阀体（1）、一个或两个弹簧（2）型：HD-4WRE（E）（5）、可选内置放大器（6）组成。

电磁铁的控制可通过外部放大器（HD-4WRE）或内置放大器阀芯（3）、一个或两个比例电磁铁—带直动式比例电磁铁的比例换向阀—底板安装—用来控制流量和流动方向—主阀芯弹簧对中—可选带内置放大器，HD-4WREE10型输入可选A1或F1—阀控制通过螺纹连接比例电磁铁实现，线圈可单独拆卸通径压力至流量至6、1031.5MPa180L/minHD-4WRE（E）-2X型电磁比例换向阀北京华德液压工业集团有限责任公司信号成正比，使阀芯（3）的节流—阀和比例放大器配套供应HD-4WRE6...-2X/G24Z4HD-4WREE10...-2X/G24Z4（HD-4WREE）实现。

说明广泛应用于机床、轻工、冶金、矿山、航天等各领域中。

此类阀与HD-4WRE型基本原理相同。

只是这类阀为仅有一个电磁铁"a"的二位比例换向阀。

HD-4WRE比例换向阀采用板式连接，弹簧对中；阀体采用铸造内流道通流能力强，重复精度好；底板安装尺寸与HD-4WRE···A-2X/···型二位四通比例阀a PPTAoB T不带内置放大器比例方向阀HD-4WRE···-2X/···型三位四通比例阀aAa o图形符号B b bHD-4WREE10...A-2X/G24Z4HD-4WRE6...A-2X/G24Z4A-2X/型（二位阀）通用性好；···HD-4WRE 电磁阀相同，二位四通比例阀HD-4WREE···A-2X/···型ab PTAaoB PT 带内置放大器比例方向阀三位四通比例阀HD-4WREE···-2X/···型aB Ao bbGGaGaG接线方式PE12PE型号说明插头连接形式A 2插座连接形式A B12与放大器连接121B说明：对于说明阀芯和，在中位时口至口，以及口及口约有相当于额定值的通流面积4WRA型（外控放大器）与放大器连接PE PE外置HD-VT-VSPA2-1/T1;HD-VT-VSPA2-2/T16-20至+702.8至500矿物油,磷酸质油≤20(为保证阀系统控制性好和寿命长推荐≤10)放大器的电气参数阀的保护型式符合标准DIN40050线圈温度（C°）线圈电阻（Ω）单个电磁铁最大电流（A）名义电压（V）电流消耗放大器电源电压通电率电气形式通径3最大脉冲电流AImax A上限值V 下限值V额定电压VDC在(20C°)时最大热值24＜219.435直流电磁铁的电气参数介质温度(C°)工作压力MPa介质粘度(Kg)反向误差（%）重复精度(%)滞环(%)过滤精度液压部分技术参数31.5A、P、B口T口-20至+50≤0.1≤0.05≤0.0525、50、7521通径6可达150IP653100%224直流1031.52110mm /S 8、16、32最大允许流量(L/min)180802.8至3806.36.52.22.44WRE 4WREE 4WRE 4WREE4WRE4WREE vmax 电气部分（放大器与接线盒配套供应）额定流量Q 在ΔP=1MPa时(L/min)重量介质内置放大器HD-VT-4WREE6-2X；HD-VT-4WREE10-2X2.52（μm）HD-4WREE 型内置放大器CD±10V/4...20mA(Diff.)Reference(Diff.)Reference(Actual Value)0V+24V Actual Value Zero±10V/4...20mA(实际值)+24V 0V实际值的参考电位实际值输入±10V/4...20mA(信号输入)U UU IU IU U=≈=≈UU零位振荡器解调器实际值基准电压增益位移传感器七芯插座接口内置放大器阀差动放大器斜坡发生器2)加法器输出端输出端互锁低电压识别电源D EA B PE给定量基准电压24V GND 屏蔽保护电源电压+Ui 0 V -UiD E1)3)内置放大器的方框图/接线图说明：从控制放大器引出的电信号（例如：实际值）不允许用于开关设备的安全保护功能！（请参考欧洲标准“流体技术设备和元件的安全保护要求”—液压技术“EN 982！）1）接点PE 应与温度较低物体及阀体连接；2）斜坡时间可从外部在0到2.5s 调校；同样适用T 和T ；up down 3）零点外部可调.A B F E D C2)3)m 801U 型号4WREE6V321001U L△P SP i n %HD-4WREE 比例电磁阀特性曲线（ν=36×1050泄漏油流量特性曲线(阀芯处于中位)0泄漏油流量L /m i n12100工作压力bar150压力-输入信号特性曲线(V形机能)P=10MPa200250300/St=50°C）通径6和10-62204060100-80-100-20-40-60-5-3-135EENU in %L △P SP i n %21031520406080-80-100-20-40-60-5-3-135EENU in %500泄漏油流量L /m i n12100工作压力bar150200250300210315型号4WREE10V75通径6通径10HD-4WREE 比例电磁阀特性曲线（P=10MPa,ν=36×10通径6ΔP 2010流量L /m i nA 4m A 60A 32120阀的压差为1MPa时，额定流量为16L/min阀的压差为1MPa时，额定流量为8L/min=阀的压差（进口和出口控制台肩的总压降）503、ΔP =3MPa 恒定4、ΔP =5MPa 恒定5、ΔP =10MPa 恒定1、ΔP =1MPa 恒定2、ΔP =2MPa 恒定20304030给定值%/St=50°C）10060708090P B /A T /B T P 或51322-6010802010504030706010090给定值%V 形机能E 和W 形机能3509080302010010207080605040给定值%3040506070流量L /m i n30201040E 和W 形机能10090100V 形机能12/B T /AT或60PB P 458090010201020301050403040506070608070或/AT30流量L /m i n205040PB /B T 阀的压差为1MPa时，额定流量为32L/minP E 和W 形机能10090100V 形机能145807010090110最大容许流量ΔP A m 给定值%A 50125100PB 150A 300180HD-4WREE 比例电磁阀特性曲线（P=10MPa,ν=36×10通径10阀的压差为1MPa时，额定流量为50L/min阀的压差为1MPa时，额定流量为25L/min=阀的压差（进口和出口控制台肩的总压降）503、ΔP =3MPa 恒定4、ΔP =5MPa 恒定5、ΔP =10MPa 恒定1、ΔP =1MPa 恒定2、ΔP =2MPa 恒定2020103040流量L /m i n4030506070给定值%/St=50°C）10060708090PB /AT/B T P或513242-680010802010504030706010090V 形机能E 和W 形机能31259080302010010207080605040给定值%3040506070流量L /m i n755025100E 和W 形机能10090100V 形机能12/B T /AT或150PB P 458090010201020302550403040506070608070或/AT75流量L /m i n/B T 阀的压差为1MPa时，额定流量为50L/minP E 和W 形机能10090100V 形机能32145200175250225275最大容许流量阀芯行程%1000100007500500025105010804020时间ms010203030203040609070信号变化区间%相位°幅值b B-10-15-20-25-301频率Hz103020-3-5020050100-45-135-90-180-225-270信号±100%信号±25%信号±10%HD-4WREE型频率响应特性曲线（P=1MPa,ν=36×10/S,t=50°C）-62通径64/3阀门型机能符号“V”010000750050002520050257560401000204060103020-3-135-10-15-20-25-301-55020050100-45-90-180-315-225-270HD-4WREE型频率响应特性曲线（P=1MPa,ν=36×104/3阀门型机能符号“V”通径10信号变化区间%时间ms阀芯行程%/S,t=50°C）-62幅值b B相位°频率Hz信号±100%信号±25%信号±10%HD-4WREE 型流量（P=1MPa,ν=36×10阀门压差barA /St=50°C）m 502510102010050200400180100300最大容许流量流量L /m i n101102010050200200100/B T P 300或/ATPB 最大容许流量-6280081632阀门在最大开启下的负载曲线标准流量为8L/min、16L/min、32L/min 通径6机能符号“V”需要考虑最大容许流量为80L/min！HD-4WREE型频率响应特性曲线（P=1MPa,ν=36×10通径10/S,t=50°C）-62阀门在最大开启下的负载曲线标准流量为25L/min、50L/min、75L/min 机能符号“V”/B T P A 或/ATPB 阀门压差bar流量L /m i nQ =375L/minmax 需要考虑最大容许流量为180L/min！A Ba ba b型号HD-4WREE6 (2X)P ATBG341/01G342/01G502/010.01/100mm阀固定螺栓：4个M5X40DIN912-10.9M =8.9NmA 安装底板：G341/01（1/4")G342/01（3/8")G502/01（1/2")0.8当无底板安装阀时，要求配合部件表面精加工3比例电磁铁"b"说明:阀在出厂前已经排气6阀的排气孔5标牌4.2黑色插头"B"4.1灰色插头"A"2带有感应位移传感器的比例电磁铁"a"1阀体(油口P、A、B、T）8O形圈9.25X1.7811阀底面油孔尺寸10取下插头所需空间9带一个电磁铁的阀的端堵（两位阀：机能为EA或WA)7感应位移传感器插座；TA PB阀固定螺栓：4个M6X40DIN912-10.9G534/01（3/4")M =15.5NmG67/01（1/2")安装底板：G66/01（3/8")A 0.01/100mm0.8型号HD-4WREE10 (2X)3比例电磁铁"b"说明:阀在出厂前已经排气6阀的排气孔5标牌4.2黑色插头"B"4.1灰色插头"A"2带有感应位移传感器的比例电磁铁"a"1阀体(油口P、A、B、T）8O形圈12X211阀底面油孔尺寸10取下插头所需空间9带一个电磁铁的阀的端堵（两位阀：机能为EA或WA)7感应位移传感器插座；P A TAB TB当无底板安装阀时，要求配合部件表面精加工。

比例方向阀工作原理
比例方向阀是一种常见的液压执行元件，用于控制流体介质的流量大小和流向。

它通过调整阀芯的位置来控制介质的流量，并且根据控制信号的大小使得阀芯的位移与控制信号的大小成比例。

比例方向阀的工作原理可以分为两个方面：电磁操纵和流体控制。

在电磁操纵方面，比例方向阀通过电磁操纵阀芯的位置来控制流体介质的流量。

阀芯由电磁线圈操纵，当电流通过线圈时，产生一个电磁力使得阀芯位移。

电流的大小通过控制信号来调节，从而控制阀芯的位置。

阀芯位移越大，开口越大，流量越大；阀芯位移越小，开口越小，流量越小。

因此，通过调节控制信号的大小，可以实现对流量的精确控制。

在流体控制方面，比例方向阀的内部结构设有多个通道，用于控制介质的流向。

通常，比例方向阀有两个通道，一个用于控制介质的进入，另一个用于控制介质的流出。

当阀芯位于中间位置时，两个通道是相连的，介质可以自由流动。

当阀芯位移到一侧时，两个通道被分隔开，介质只能通过一个通道流动，从而实现了流向的控制。

因此，通过控制阀芯的位置，可以实现对介质流向的控制。

综上所述，比例方向阀通过调节阀芯的位置来控制介质的流量和流向。

在电磁操纵方面，阀芯通过电磁力的作用进行位移调节；在流体控制方面，阀芯通过分隔通道来控制介质的流向。

通过合理调节控制信号的大小，比例方向阀可以实现对流量的精确控制，广泛应用于工业控制和液压系统中。

REXROTH力士乐比例方向阀参数分析REXROTH力士乐比例方向阀参数分析REXROTH力士乐比例方向阀能够根据输人信号的极性和幅值大小，同时对液流的方向和流量进行控制。

液流的流动方向取决于相应比例电磁铁是否受到激励，在压力差恒定的条件下，通过电液比例方向控制阀的流量与输人电信号的幅值成正比。

REXROTH力士乐比例方向阀与普通电磁换向阀的区别是直动式电液比例方向控制阀采用比例电磁铁代替普通电磁换向阀中的普通电磁铁。

随着液压传动和液压伺服系统的发展，生产实践中出现- -些即要求能够连续的控制压力、流量和方向，又不需要其控制精度很高的液压系统。

由于普通的液压元件不能满足具有一定的伺服性要求，而使用电液伺服阀又由于控制精度要求不高而过于浪费，因此近几年产生了介于普通液压元件(开关控制)和伺服阀(连续控制) 之间的比例控制阀。

电液比例控制阀(简称比例阀)实质上是一种性价比高、抗污染性能较好的电液控制阀。

比例阀的发展经历两条途径，一是用比例电磁铁取代传统液压阀的手动调节输入机构，在传统液压阀的基础下:发展起来的各种比例方向、压力和流量阀;二是一些原电液伺服阀生产厂家在电液伺服阀的基础上，降低设计制造精度后发展起来的。

力士乐REXROTH比例阀特点:比例控制阀是一种按输入的电信号连续、按比例地控制液压系统的流量、压力和方向的控制阀，其输出的流量和压力可以不受负载变化的影响。

比例阀与普通液压元件相比，有如下特点:(1)电信号便于传递，能简单地实现远距离控制。

(2)能连续、按比例地控制液压系统的压力和流量，实现对执行机构的位置、速度、力量的控制，并能减少压力变换时的冲击。

(3)减少了元件数量，简化了油路。

REXROTH力士乐比例方向阀图片：REXROTH力士乐比例方向阀参数分析REXROTH力士乐比例方向阀Qn= 350 l/min; 压缩空气接口出口: G 1/8; 电子连接: 插头, EN 175301-803, 形式 C; 信号连接: 输入端和输出端, 插头, EN 175301-803, 形式 C; 伺服阀（导阀）安装方式提动阀移向…处控制相似的zui小/zui大环境温度+5°C / +50°Czui小/zui大介质温度+5°C / +50°C介质压缩空气颗粒大小 max. 50 ?m压缩空气中的含油量 0 mg/m? - 0,1 mg/m?Qn 350 l/min安装位置垂直滞环 0,1 bar工作运行电压 24 V电压偏差DC -10% / +10%允许的脉动 5%功率消耗 max. 0,2 A保护等符合 EN 60 529: 2001带有接线盒 / 插头 IP 54压缩空气接口人口 G 1/8压缩空气接口出口 G 1/8压缩空气连接排气 G 1/8重量 0,6 kg材料:外壳铝材-压铸件; 压铸锌密封丙烯树胶额定流量Qn，当工作压力为7 bar、二次压力为6 bar及Δp = 0.2 bar时德国技术性备注■ 压力露点必须少低于环境和介质温度15 °C，并且允许的zui高温度为3 °C。

1 比例控制的兴起 流体传动的理论基础是由 17 世纪帕斯卡提出的
帕斯卡定律为奠基石 , 之后获得了快速发展 , 特别是被 20 世纪第二次世界大战期间战争的激励 , 取得了很大 进展 , 整体上经历了开关控制 、伺服控制 、比例控制 3 个阶段 。 比例控制技术是 20 世纪 60 年代末人们开发 的一种可靠 、价廉 、控制精度和响应特性 , 均能满足工 业控制系统实际需要的控制技术 。 当时 , 电液伺服技 术已日趋完善 , 但电液伺服阀成本高 、应用和维护条件 苛刻 , 难以被工业界接受 。希望有一种价廉 、控制精度 能满足需要的控制技术去替代 , 这种需求背景导致了 比例技术的诞生和发展 。 1967 年 瑞士某公司生产的 KL 比例复合阀标志着比例控制技术在液压系统中应 用的正式开始 , 主要是将比例型的电 -机械转换器(比 例电磁铁)应用于工业液压阀 , 到 80 年代 , 随着微电子 技术和数学理论的发展 , 比例控制技术已达到比较完 善的程度 , 主要表现在 3 个方面 :首先是采用了压力 、 流量 、位移 、动压等反馈及电校正手段 , 提高了阀的稳 态精度和动态响应品质 , 这些标志着比例控制设计原 理已经完善 ;其次是比例技术与插装阀已经结合 , 诞生 了比例插装技术 :再是以比例控制泵为代表的比例容 积元件的诞生 。 2 比例阀的特点与种类
198 8 . [ 2] 钟约先 , 林亨 .机械 系统计 算机控制[ M] .北 京 :清华大 学
出版社 , 2001.
3 比例控制系统及应用
1)比例环节
比例环节也称为无惯性环节 , 对于液压缸或马达 ,
忽略液压油的 可压缩 性和泄 漏 , 液压缸 的流量 Q = VA 。 其中 V 为活塞速度 ;A 为活塞面积 。

比例换向阀工作原理
比例换向阀（Proportional Directional Valve）是一种可以精确控制液压系统液压流量和方向的换向阀。

其工作原理如下：
1. 油液流动路径：比例换向阀内部包含多个液压油孔和通道。

油液从液压泵流入换向阀，通过不同的通道流动到执行元件，如液压缸或液压马达。

2. 压力控制：比例换向阀内部有压力传感器，可以感知油液的压力。

一旦油液的压力超过设定的阈值，比例换向阀可以自动调整通道的大小，以降低油液的压力，保持系统在安全工作范围内。

3. 流量控制：比例换向阀内部还包含流量控制阀。

通过调节这些阀门的开度，可以精确控制油液的流量。

当需要调整液压系统的流量时，可以通过控制比例换向阀的电气信号来改变流量控制阀门的开度。

4. 电气控制：比例换向阀具有电气控制功能，可以通过电气信号来控制阀门的开闭和流量的调节。

通常使用电磁比例阀来实现电气控制功能。

比例换向阀接收来自控制器的电气信号，根据信号的大小和方向，控制阀门的位置和开度，从而实现液压系统的比例控制。

总结：比例换向阀通过感知油液压力和控制油液流量来实现精确的液压系统控制。

它可以根据电气信号来调节阀门的位置和开度，从而实现对液压流量和方向的精确控制。