电液比例控制阀结构及原理

电液比例阀工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII电液比例阀是阀内比例电磁铁输入电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例压力、流量输出元件。

阀芯位移也可以以机械、液压或电形式进行反馈。

电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，应用领域日益拓宽。

近年研发生产插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械使用特点，具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。

它出现对移动式液压机械整体技术水平提升具有重要意义。

特别是电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好应用前景。

2 工程机械电液比例阀种类和形式电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。

工程机械液压操作特点，以结构形式划分电液比例阀主要有两类：一类是螺旋插装式比例阀（screwin cartridge proportional valve），另一类是滑阀式比例阀（spool proportional valve）。

螺旋插装式比例阀是螺纹将电磁比例插装件固定油路集成块上元件，螺旋插装阀具有应用灵活、节省管路和成本低廉等特点，近年来工程机械上应用越来越广泛。

常用螺旋插装式比例阀有二通、三通、四通和多通等形式，二通式比例阀主比例节流阀，它常它元件一起构成复合阀，对流量、压力进行控制；三通式比例阀主比例减压阀，也是移动式机械液压系统中应用较多比例阀，它主对液动操作多路阀先导油路进行操作。

利用三通式比例减压阀可以代替传统手动减压式先导阀，它比手动先导阀具有更多灵活性和更高控制精度。

可以制成如图1所示比例伺服控制手动多路阀，不同输入信号，减压阀使输出活塞具有不同压力或流量进而实现对多路阀阀芯位移进行比例控制。

四通或多通螺旋插装式比例阀可以对工作装置实现单独控制。

液压比例阀工作原理1.电磁比例调节电磁比例阀采用电磁铁驱动的阀芯来控制阀口的开度，从而精确地调节流量、压力和方向。

其工作原理是：当电磁铁受到控制信号激励时，阀芯与阀座间的间隙变小，液压流体通过阀口流过；当电磁铁不受激励时，阀芯回到原位，阀口关闭，液压流体无法通过。

通过改变电磁铁的激励信号，可以实现对阀口开度的调节，从而达到对液压流量和压力的精确控制。

2.电液比例调节电液比例阀利用电液放大器来放大控制信号，并通过驱动柱塞或薄膜来控制阀芯的运动，从而实现对液压流量或压力的调节。

其工作原理是：控制信号经过电液放大器放大后驱动马达或电动薄膜，产生相应的位移。

位移传导给马达或电动薄膜上的传动杆，再传导给阀芯，使阀芯的位置发生变化。

当阀芯位置改变时，阀口的开度也随之改变，从而实现通过调节阀口开度来控制液压流量或压力的目的。

3.机械比例调节机械比例阀通过机械结构来调节阀口的开度，实现对液压流量或压力的调节。

其工作原理是：通过调节阀芯和阀座的间隙来控制阀口的开度，从而调节液压流量或压力。

一般采用螺纹调节或旋转调节的方式，通过旋转手柄或拉动手柄来改变阀口的开度。

机械比例阀调节精度相对较低，一般应用于对精度要求较低的液压系统。

液压比例阀的工作原理主要以下几个方面：1)控制信号：液压比例阀通过接收外部控制信号来调节阀口的开度。

通常采用电信号作为控制信号，控制信号可以是电压、电流、PWM或其他形式。

2)阀芯位置控制：阀芯位置的改变决定了阀口的开度，从而控制了液压流量或压力。

不同类型的液压比例阀采用不同的方式来实现阀芯位置的控制，比如电磁驱动、电液驱动或机械驱动等。

3)阀口开度调节：通过改变阀芯与阀座的间隙来调节阀口的开度。

阀芯和阀座的间隙通常由弹簧或其他力来维持，通过外部力的作用，阀芯相对于阀座的位置发生改变，从而改变阀口的开度。

4)液压流量和压力的调节：液压比例阀通过改变阀口的开度来调节液压系统中的流量和压力，实现对系统的控制。

电液比例阀的工作原理
电液比例阀是一种应用广泛的液压控制元件，它通过电磁铁激励，控制液压系统中的流量和压力，从而实现对液压系统的精确控制。

电液比例阀的工作原理主要涉及到以下几个方面。

一、电磁铁的工作原理
电液比例阀中的电磁铁是控制流量和压力的关键部件，它的工作原理是基于电磁感应现象。

当电流通过电磁铁线圈时，会在铁芯内部产生磁场，这个磁场会将铁芯吸引，从而使得阀芯移动，改变液压系统中的流量和压力。

二、比例阀的结构原理
电液比例阀的结构非常复杂，一般由电磁铁、阀芯、阀座、弹簧等部件组成。

其中，电磁铁通过激励阀芯移动，从而控制液压系统中的流量和压力。

阀芯和阀座之间的间隙会决定液体通过的通道大小，从而实现对系统流量的控制；弹簧的作用则是使阀芯回到原位，避免液压系统出现过度压力。

三、电液比例阀的控制方式
电液比例阀的控制方式有两种，分别是电流控制和电压控制。

电流控制是通过改变电磁铁线圈中的电流大小来控制阀芯的移动，从而
改变液压系统中的流量和压力；电压控制则是通过改变电磁铁线圈的电压大小来控制阀芯的移动，从而达到类似的效果。

四、电液比例阀的优缺点
电液比例阀具有精度高、灵敏度好、响应速度快、可靠性强等优点，可以广泛应用于机械制造、航空航天、冶金、地质勘探等领域。

但是，电液比例阀的价格比较昂贵，维护和调试难度也较大。

电液比例阀的工作原理是基于电磁感应现象，通过改变电磁铁线圈中的电流或电压大小来控制阀芯的移动，从而实现对液压系统的精确控制。

电液比例阀具有优点明显，但也存在一些缺点，需要根据具体应用场景进行选择。

smc比例阀工作原理
SMC比例阀是一种电液比例控制元件，主要由阀芯、阀体、电磁铁以及控制电路等组成。

其工作原理如下：
1. 控制信号输入：控制信号从外部输入，通过控制电路进行处理和放大。

2. 电磁铁作用：经过处理后的控制信号通过控制电路传送给电磁铁，使电磁铁得到不同的电流来改变其磁场强度。

3. 磁场作用力：电磁铁产生的磁场作用力使阀芯产生位移。

4. 阀芯调节流量：阀芯的位移使得阀体中的通过口的有效面积发生变化，从而调节液体或气体的流量大小。

5. 反馈控制：通过传感器将实际流量或压力的信号反馈给控制器，在控制器中进行比较与处理后，调整控制信号的大小，达到对液体或气体流量的精确控制。

通过电磁铁的控制，比例阀可以根据设定的控制信号调节阀芯的位移，实现对流量的精确控制。

比例阀结构及工作原理比例阀结构及工作原理1 引言电液比例阀是阀内比例电磁铁输入电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例压力、流量输出元件。

阀芯位移也可以以机械、液压或电形式进行反馈。

电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，应用领域日益拓宽。

近年研发生产插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械使用特点，具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。

它出现对移动式液压机械整体技术水平提升具有重要意义。

特别是电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好应用前景。

2 工程机械电液比例阀种类和形式电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。

工程机械液压操作特点，以结构形式划分电液比例阀主要有两类：一类是螺旋插装式比例阀（scr ewin cartridge proportional valve），另一类是滑阀式比例阀（spool proporti onal valve）。

滑阀式比例阀又称分配阀，是移动式机械液压系统最基本元件之一，是能实现方向与流量调节复合阀。

电液滑阀式比例多路阀是比较理想电液转换控制元件，它保留了手动多路阀基本功能，还增加了位置电反馈比例伺服操作和负载传感等先进控制手段。

它是工程机械分配阀更新换代产品。

出于制造成本考虑和工程机械控制精度要求不高特点，一般比例多路阀内不配置位移感应传感器，具有电子检测和纠错功能。

，阀芯位移量容易受负载变化引起压力波动影响，操作过程中要靠视觉观察来保证作业完成。

电控、遥控操作时更应注意外界干涉影响。

近来，电子技术发展，人们越来越多采用内装差动变压器（ＬＤＶＴ）等位移传感器构成阀芯位置移动检测，实现阀芯位移闭环控制。

这种由电磁比例阀、位置反馈传感器、驱动放大器和其它电子电路组成高度集成比例阀，具有一定校正功能，可以有效克服一般比例阀缺点，使控制精度到较大提高。

电液换向阀的工作原理
电液换向阀是一种控制液压系统流向的元件，其工作原理如下：
1. 主体结构：电液换向阀通常由电磁铁、阀芯、弹簧和阀体等组成。

阀体内部设有至少两个流道，分别连接不同液压元件。

2. 弹簧作用：在阀体的通道上设置了弹簧，用于保证阀芯在无外力作用时停留在某一位置。

弹簧的刚度与阀芯的移动阻力相匹配，以保持阀芯的位置稳定。

3. 电磁激活：当外部电源接通时，电磁铁激活并产生磁场。

该磁场将阀芯吸引，克服阀芯与弹簧的作用力，使其从初始位置开始移动。

4. 流通改变：阀芯的移动会改变阀体通道的连接方式。

在某一位置时，阀芯将一个液压流道与另一个液压流道连接起来，实现液压油的流通方向的改变。

5. 稳定工作：一旦阀芯移动到合适的位置，电磁铁会保持激活状态，以保持阀芯在所选择的位置稳定工作。

通过以上原理，电液换向阀能够实现液压系统的流向控制。

具体应用涉及液压油缸的伸、缩运动、液压马达的正反转、液压锁等。

电液比例控制阀结构及原理电液比例控制阀（Electro-hydraulic proportional control valve）是一种通过电信号控制液压工作机构运动的装置。

它将电信号转化为液压信号，通过控制液压系统的液压阀门来调节油液的流量和压力，从而达到对液压系统运动进行精确控制的目的。

首先是电磁比例阀部分，它是通过电磁线圈的磁性效应控制液压阀门的开启和关闭。

电磁比例阀由铁芯、阀芯、阀阀座和电磁线圈等组成。

电磁线圈环绕在铁芯上，在线圈中通电产生磁场时，铁芯会被磁化，吸引阀芯与阀座之间的间隙关闭。

电磁线圈通电后，油液进入阀芯的控制腔，从而控制阀芯的位置和开口大小，进而控制液压油的流量和压力。

当电磁线圈断电时，铁芯失去磁性，阀芯与阀座之间的间隙打开，油液再次流动。

其次是液压比例执行机构部分，它是通过液压油的力学性能将电信号转化为液压信号，并通过调节活塞的位移或液压系统的压力来控制液压工作机构。

液压比例执行机构由油缸、活塞和杆等组成。

当电磁线圈通电时，液压油从阀芯的控制腔进入液压比例执行机构的缸腔，使活塞移动，从而实现对液压工作机构的控制。

当电磁线圈断电时，液压油从液压比例执行机构的缸腔排出，活塞回到初始位置。

整个电液比例控制阀工作的原理是将电信号转化成了液压信号，通过控制液压系统的流量和压力，来精确控制液压工作机构的运动。

通常情况下，电液比例控制阀通过调节电磁比例阀的阀芯位置来控制油液的流量，通过调节液压比例执行机构的液压力来控制油液的压力。

通过不同的电信号输入可以实现对液压工作机构的精确控制，达到所需的运动参数。

比例控制放大器和比例电磁铁构成比例控制系统，简称为比例控制器。

其性能优劣直接影响比例阀的综合性能。

对于单个部件如比例控制放大器和比例电磁铁都能到达设计要求，组成系统后不一定符合系统的要求，其原因是系统中存在各单元之间的参数匹配问题。

通过对比例控制系统综合性能的测试，利用系统中各单元的可调部分，调整相应的参数，使系统达到最佳匹配，这是设计本系统的目的。

电液比例阀是一种根据输入的电气信号,连续地、按比例地对油液的压力、流量等参数进行控制的阀类。

它不仅能实现复杂的控制功能,而且具有抗污染、低成本、响应快等优点，在液压控制工程中获得越来越广泛地应用。

比例控制放大器是一种用来对比例电磁铁提供特定性能电流，并对电液比例阀或电液比例控制系统进行开环或闭环调节的电子装置。

它是电液比例控制元件或系统的重要组成单元。

比例电磁铁作为电液比例控制元件的电-机械转换器件，其功能是将比例控制放大器输给的电流信号转换成为或位移，比例电磁铁推力大,结构简单，对油质要求不高，维护方便，成本低廉，是电液比例控制技术中应用最广泛的电-机械转换器件。

比例电磁铁的特性及工作可靠性，对电液比例控制系统和元件具有十分重要的影响，是电液比例控制技术关键部件之一应用：比例控制器是电液比例控制系统核心部分，现代电液比例控制器集成了式比例放大器、智能控制器、现场总线接口等数字化功能模块，为了与比例阀集成一体化设计，比例控制器应微型化和有高能效比，国内在比例控制器的设计上与国外，还有较大的差距,特别是高能效设计的缺少，国内比例控制器的能耗较高。

智能型比例控制器的特点：（1）体积小型化、集成化一体化设计由于传感器和电子器件的小型化，出现了传感器、测量放大器、控制放大器和阀复合一体化的元件，世界各大液压公司在其新型开发的比例控制系统中，将电子线路内置封装于阀或泵等中，减少了导线和插装，整体上看简洁，对使用者要求更低，系统可靠性更高。

（2）数字化、智能化采用数字芯片和微处理器，通过软件实现原来由硬件实现的各种控制功能，使用灵活方便且成本低廉。

比例积分阀‎的原理‎‎‎ 1‎.电液比‎例阀是阀内‎比例电磁铁‎输入电压信‎号产生相应‎动作，使工‎作阀阀芯产‎生位移，阀‎口尺寸发生‎改变并以此‎完成与输入‎电压成比例‎压力、流量‎输出元件。

‎阀芯位移也‎可以以机械‎、液压或电‎形式进行反‎馈。

电液比‎例阀具有形‎式种类多样‎、容易组成‎使用电气及‎计算机控制‎各种电液系‎统、控制精‎度高、安装‎使用灵活以‎及抗污染能‎力强等多方‎面优点，应‎用领域日益‎拓宽。

近年‎研发生产插‎装式比例阀‎和比例多路‎阀充分考虑‎到工程机械‎使用特点，‎具有先导控‎制、负载传‎感和压力补‎偿等功能。

‎它出现对移‎动式液压机‎械整体技术‎水平提升具‎有重要意义‎。

特别是电‎控先导操作‎、无线遥控‎和有线遥控‎操作等方面‎展现了其良‎好应用前景‎。

‎2工程机‎械电液比例‎阀种类和形‎式‎电液比例阀‎包括比例流‎量阀、比例‎压力阀、比‎例换向阀。

‎工程机械液‎压操作特点‎，以结构形‎式划分电液‎比例阀主要‎有两类：一‎类是螺旋插‎装式比例阀‎（scre‎w in c‎a rtri‎d ge p‎r opor‎t iona‎l val‎v e），另‎一类是滑阀‎式比例阀（‎s pool‎prop‎o rtio‎n al v‎a lve）‎。

‎螺旋插装式‎比例阀是螺‎纹将电磁比‎例插装件固‎定油路集成‎块上元件，‎螺旋插装阀‎具有应用灵‎活、节省管‎路和成本低‎廉等特点，‎近年来工程‎机械上应用‎越来越广泛‎。

常用螺旋‎插装式比例‎阀有二通、‎三通、四通‎和多通等形‎式，二通式‎比例阀主比‎例节流阀，‎它常它元件‎一起构成复‎合阀，对流‎量、压力进‎行控制；三‎通式比例阀‎主比例减压‎阀，也是移‎动式机械液‎压系统中应‎用较多比例‎阀，它主对‎液动操作多‎路阀先导油‎路进行操作‎。

利用三通‎式比例减压‎阀可以代替‎传统手动减‎压式先导阀‎，它比手动‎先导阀具有‎更多灵活性‎和更高控制‎精度。

先导式电液比例溢流阀工作原理
先导式电液比例溢流阀是一种常用的液压控制阀,它可以实现对流量或压力的连续无级调节。

该阀由主阀芯、先导阀芯和电液换向阀组成。

工作原理如下:
1. 静止状态
在静止状态下,电液换向阀处于中位,先导阀芯和主阀芯均处于关闭状态,液压油无法通过,阀口处于闭锁状态。

2. 开启阀门
当向电液换向阀施加电流信号时,它会将先导阀芯打开一个小缝隙。

由于先导阀芯上游和下游的压力差,液压油会从先导阀芯的缝隙中流过,产生一个控制压力作用于主阀芯的控制室。

3. 主阀芯开启
主阀芯受到控制压力的作用而开启,液压油从主阀芯的开口流过,实现了对流量或压力的调节。

主阀芯的开启程度取决于电流信号的大小,即控制压力的大小。

4. 反馈调节
在主阀芯开启后,它的位移会通过反馈系统反馈到先导阀芯,使得先导阀芯的开口度自动调节,从而保持控制压力恒定,使主阀芯保持在设定的开度。

先导式电液比例溢流阀的优点是响应快、调节精确、可实现无级调节。

它广泛应用于工业自动化、航空航天、船舶等领域,用于精确控制液压系统的流量或压力。

电液比例阀详细资料区前言现代工业的不断发展对液压阀在自动化、精度、响应速度方面提出了愈来愈高的要求，传统的开关型或定值控制型液压阀已不能满足要求，电液伺服阀因此而发展起来，其具有控制灵活、精度高、快速性好等优点。

而电液比例阀是在电液伺服技术的基础上，对伺服阀进行简化而发展起来的。

电液比例阀与伺服阀相比虽在性能方面还有一定差距, 但其抗污染能力强，结构简单，形式多样，制造和维护成本都比伺服阀低，因此在液压设备的液压控制系统应用越来越广泛。

今天，一个国家的电液比例技术发展程度将从一个侧面反映该国的液压工业技术水平，因此各发达国家都非常重视发展电液比例技术。

我国在电液比例技术方面，目前已有几十种品种、规格的产品，年生产规模不断扩大，但总的看，我国电液比例技术与国际水平比有较大差距，主要表现在：缺乏主导系列产品，现有产品型号规格杂乱，品种规格不全，并缺乏足够的工业性试验研究，性能水平较低，质量不稳定，可靠性较差，以及存在二次配套件的问题等，都有碍于该项技术进一步地扩大应用，急待尽快提高。

电液比例阀概述电液比例阀是以传统的工业用液压控制阀为基础，采用模拟式电气-机械转换装置将电信号转换为位移信号，连续地控制液压系统中工作介质的压力、方向或流量的一种液压元件。

此种阀工作时，阀内电气-机械转换装置根据输入的电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出。

阀芯位移可以以机械、液压或电的形式进行反馈。

当前，电液比例阀在工业生产中获得了广泛的应用。

电液比例阀的特点与分类比例阀把电的快速性、灵活性等优点与液压传动力量大的优点结合起来，能连续地、按比例地控制液压系统中执行元件运动的力、速度和方向，简化了系统，减少了元件的使用量，并能防止压力或速度变换时的冲击现象。

比例阀主要用在没有反馈的回路中，对有些场合，如进行位置控制或需要提高系统的性能时，电液比例阀也可作为信号转换与放大元件组成闭环控制系统。

电液比例阀的工作原理电液比例阀是一种常用的控制元件，它可以将电信号转换为液压信号，从而实现对液压系统的精确控制。

本文将从电液比例阀的工作原理、结构组成、应用领域等方面进行详细介绍。

电液比例阀的工作原理是利用电磁铁的磁场作用，控制阀芯的运动，从而调节液压系统的流量和压力。

具体来说，电液比例阀由电磁铁、阀芯、弹簧、阀体等组成。

当电磁铁通电时，产生磁场，使阀芯受到磁力作用，向开口方向移动，从而改变阀口的大小，调节液压系统的流量和压力。

当电磁铁断电时，弹簧的作用下，阀芯回到原位，阀口关闭，液压系统停止工作。

二、电液比例阀的结构组成电液比例阀的结构组成主要包括电磁铁、阀芯、弹簧、阀体等部分。

其中，电磁铁是电液比例阀的核心部件，它通过电流控制阀芯的运动，从而实现对液压系统的精确控制。

阀芯是电液比例阀的关键部件，它的运动状态直接影响液压系统的流量和压力。

弹簧是电液比例阀的辅助部件，它的作用是使阀芯回到原位，保证液压系统的正常工作。

阀体是电液比例阀的外壳部分，它起到固定和保护阀芯等内部部件的作用。

三、电液比例阀的应用领域电液比例阀广泛应用于各种液压系统中，如机床、冶金、船舶、航空、军工等领域。

具体来说，电液比例阀可以用于控制液压缸的速度、位置和力量，实现对机械运动的精确控制。

此外，电液比例阀还可以用于控制液压泵的流量和压力，保证液压系统的稳定性和安全性。

在现代工业生产中，电液比例阀已成为不可或缺的重要控制元件。

电液比例阀是一种重要的液压控制元件，它通过电磁铁的磁场作用，控制阀芯的运动，从而实现对液压系统的精确控制。

电液比例阀具有结构简单、控制精度高、响应速度快等优点，广泛应用于各种液压系统中，为现代工业生产提供了重要的技术支持。

第三章电液比例控制阀3.1 概述电液比例控制阀由于能与电子控制装置组合在一起，可以十分方便的对各种输入、输出信号进行运算和处理，实现复杂的控制功能。

同时它又具有抗污染、低成本以及响应较快的优点，在液压控制工程中获得越来越广泛的应用。

比例控制元件的种类繁多，性能各异，有多种不同的分类方法。

最常见的分类方法是按其控制功能来分类，可以分为比例压力控制阀、比例流量控制阀、比例方向阀和比例复合阀。

前两者为单参数控制阀，后两者为多参数控制阀。

按压力放大级的级数来分，又可以分为直动式和先导式。

直动式是由电—机械转换元件直接推动液压功率级，由于转换元件的限制，它的控制流量都在15L/min以下。

先导控制式比例阀由一直动式比例阀与能输出较大功率的主阀级构成，流量可达到500L/min，插装式更可以达到1600L/min。

按比例控制阀的内含的级间反馈参数或反馈物理量的形式可以分为带反馈或不带反馈型。

反馈型又可以分为流量反馈、位移反馈和力反馈。

比例阀按其主阀芯的型式来分，又可以分为滑阀式和插装式。

图3-1 闭环的电液比例控制系统及比例阀框图上图所示框图为一个闭环比例系统框图，红色方框内为电液比例阀的组成部分。

从图中可以看出比例阀在系统中所处的地位以及与电控器、液压执行其之间的关系。

从电液比例阀的原理框图中可以看出，它主要有以下几部分组成：1）电—机械转换元件；2）液压先导级；3）液压功率放大级；4）检测反馈元件。

3.2比例压力控制阀比例压力控制阀应用最多的有比例溢流阀和比例减压阀，有直动型和先导两种。

3.2.1 直动型比例溢流阀直动型比例溢流阀结构及工作原理如图3-2所示。

它是双弹簧结构的直动型溢流阀，与手调式直动型溢流阀功能完全相同。

其主要区别是用比例电磁铁取代了手动的弹簧力调节组件。

图3-2 直动式比例溢流阀1.比例电磁铁；2.弹簧；3.阀芯；4.阀座；5.调零螺塞；6.阀体图3-3 带位置反馈的直动溢流阀1. 位移传感器；2. 传感器插头；3.放气螺钉；4.比例电磁铁；5.线圈插头；6. 弹簧座；7.调压弹簧；8.防振弹簧；9.锥阀芯；10.阀体；11.阀座；12.调节螺塞它包括力控制型比例电磁铁4以及由阀体10、阀座11、锥阀芯9、弹簧7等组成的液压阀本体。