插装、比例类液压阀基本原理及应用
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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。
这里给出两张图,来简要说明盖板式插装阀的基本原理1、第一张图表明,插装阀从原理上是在传统单向阀的基础上改造过来的,青出于蓝而胜于蓝,插装阀的功能是传统单向阀所无法比拟的。
原来的单向阀液流只能从下往上流动,反方向截止。
右图的阀芯,不开单向阀阀芯那样的几个小孔,并在弹簧腔顶部开出控制油口,这样只要加上或不加上控制油,就可以自如地开或关这个阀口,正向、反向都可以。
也就是说,改造过的阀口是一个完全可控的阀口,即液阻。
2、仔细考虑一下就可以发现,传统液压阀实际上都是由液阻构成,只不过液阻的形式有所差别。
但进一步思考,发现上面介绍的阀口,如果加于适当的控制,也可以实现不同形式液阻的作用。
例如,让阀口全开,就像换向阀阀口;如果将其开度加于限制,就可以是节流阀阀口。
3、第二张图,表示了用传统液压阀构成的液压系统(下部),如何用插装阀组成等价的系统(上部),黑三角表示油源。
传统的系统由大规格,例如32通径的7个大阀组成:2只节流阀(02,03),1只溢流阀(04),3只单向阀(01,05,06),1只电液换向阀(00)。
而上部的插装阀只要4只插装阀(01,02,03,04,其规格完全可以比常规阀小一个档次,其阀口过流面积非常可观)和一只10通径的电磁换向阀(09),和1只先导压力阀(10,与插装阀04构成先导式溢流阀,作背压阀用)。
4、下图:电液换向阀处于右位时,油液经过02节流阀进入液压缸的左腔(进油节流控制);液压缸右腔的油经过04背压阀(先导式溢流阀)和06单向阀回油箱。
与此相对应的上图:电磁换向阀09处于右位,先导油将01、03两只插装阀关闭。
油液经过02节流阀进入液压缸左腔(进油节流控制);液压缸右腔经过04插装阀与10先导阀组成的背压阀(先导式溢流阀)回油箱。
5、下图电液换向阀处于左位的情况,与上图电磁阀处于左位的情况相对应,这里就不罗嗦了。
6、这张图下图的电液换向阀应该改为中位时PABT四个油口都封闭的O型阀,就跟上部电磁阀处于中位时完全对应了。
1插装阀概述二通插装阀是插装阀基本组件(阀芯、阀套、弹簧和密封圈)插到特别设计加工的阀体内,配以盖板、先导阀组成的一种多功能的复合阀。
因每个插装阀基本组件有且只有两个油口,故被称为二通插装阀,早期又称为逻辑阀。
1.1二通插装阀的特点二通插装阀具有下列特点:流通能力大,压力损失小,适用于大流量液压系统;主阀芯行程短,动作灵敏,响应快,冲击小;抗油污能力强,对油液过滤精度无严格要求;结构简单,维修方便,故障少,寿命长;插件具有一阀多能的特性,便于组成各种液压回路,工作稳定可靠;插件具有通用化、标准化、系列化程度很高的零件,可以组成集成化系统。
1.2二通插装阀的组成二通插装阀由插装元件、控制盖板、先导控制元件和插装块体四部分组成。
图1是二通插装阀的典型结构。
图1二通插装阀的典型结构控制盖板用以固定插装件,安装先导控制阀,内装棱阀、溢流阀等。
控制盖板内有控制油通道,配有一个或多个阻尼螺塞。
通常盖板有五个控制油孔:X、Y、Z1、Z2和中心孔a(见图2)。
由于盖板是按通用性来设计的,具体运用到某个控制油路上有的孔可能被堵住不用。
为防止将盖板装错,盖板上的定位孔,起标定盖板方位的作用。
另外,拆卸盖板之前就必须看清、记牢盖板的安装方法。
图2盖板控制油孔先导控制元件称作先导阀,是小通径的电磁换向阀。
块体是嵌入插装元件,安装控制盖板和其它控制阀、沟通主油路与控制油路的基础阀体。
插装元件由阀芯、阀套、弹簧以及密封件组成(图3)。
每只插件有两个连接主油路的通口,阀芯的正面称为A口;阀芯环侧面的称作B 口。
阀芯开启,A口和B口沟通;阀芯闭合,A口和B口之间中断。
因而插装阀的功能等同于2位2通阀。
故称二通插装阀,简称插装阀。
图3插装元件根据用途不同分为方向阀组件、压力阀组件和流量阀组件。
同一通径的三种组件安装尺寸相同,但阀芯的结构形式和阀套座直径不同。
三种组件均有两个主油口A和B、一个控制口x,如图4所示。
a)方向阀组件b)压力阀组件c)流量阀组件1-阀套2-密封件3-阀芯4-弹簧5-盖板6-阻尼孔7-阀芯行程调节杆图3-89插装阀基本组件2插装阀主要组合与功能2.1插装方向控制阀插装阀可以组合成各式方向控制阀。
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。
液压系统及插装阀知识讲座通裕集团公司的12.5MN与31.5MN锻造液压机均为全液压(油压)传动的锻造机械。
电气采用可编程序控制器(PLC)。
这两台机器的传动与控制都是比较先进的。
一台机器能否长期可靠的使用,除了主机的制造质量,安装的水平之外,还要看液压系统及电控系统的质量、可靠性。
当然及时地良好地维护是十分重要的。
为了帮助使用及维修人员更好地了解这两台机器,这里对压机的液压系统及其主要液压元件进行简单地介绍,并对液压系统常见故障进行分析。
许多问题还要靠使用人员在现场观察,总结出实用的经验。
这里只想起到基础性的普及教育作用。
1、系统压力。
12.5MN压机的系统压力为25Mpa,31.5MN 压机的系统压力为21Mpa。
这种压力属高压,密封应可靠,工作中泄漏是可能发生的,因此工作时,人员应避开可能发生泄漏的地点,注意防止人身伤害。
2、系统介质。
系统介质采用的是矿物油,具体牌号为YN46。
对任何一个液压系统而言,对油液都有如下要求。
2.1 油液一定要干净,对液压系统来讲,油液越干净,系统发生故障的可能性就越少,液压元件的使用寿命就越长。
各种不同的液压系统对油液的清洁度有不同的要求。
油液的清洁度有专门的国家标准。
我们这个系统应用10—15μ的过滤器过滤。
2.2 油液的温度。
机器频繁的工作,加压。
液压系统必然会发热,当自然散热能力小于发热能力时,油液温度会不断升高。
液压系统油液的工作温度应当小于摄氏55度。
高于这个温度就应该强制进行冷却。
温度过高会使油液变质,粘度降低,泄漏增加,液压系统效率也会降低。
简单的检查办法就是用手去触摸油箱表面温度,如果烫手,就必须强制冷却,当手摸时,虽然热,但不烫手,就没有问题。
当然油液温度过低也不行。
当油温低于摄氏15℃甚至更低时,油泵起动就困难。
这时最好先开一台小泵,空转若干时间,油温就会慢慢上升。
必要时油箱应设加热器。
对北方的工厂来说,这一点也很重要。
3、油泵。
这两台锻造压机的主要动力源,采用的都是轴向柱塞泵,国内的叫CY泵。
第四章液压控制元件—插装阀文章目录[隐藏]∙第四章液压控制元件—插装阀∙ 4.5插装阀∙ 4.5.1插装阀的结构∙ 4.5.2插装阀的动作原理∙ 4.5.3插装阀用作方向控制阀∙ 4.5.4插装阀用作方向、流量控制阀∙ 4.5.5插装阀用作压力控制阀第四章液压控制元件—插装阀4.5插装阀液压插装阀是由插装式基本单元(以下简称插件体)和带有弓|导油路的阀盖所组成。
按回路目的,配不同的插件体及阀盖来进行方向、流量或压力的控制。
插装阀是安装在预先开好阀穴的油路板上(manifold blocks)而构成我们所需要的液压回路,如图4-54所示,因此可使液压系统小形化。
插装阀是七十年代初才出现的-种新型液压元件,为一多功能、标准化、通用化程度相当高的液压元件,适用于钢铁设备、塑胶成型机以及船舶等机械中。
插装阀的特点是:1)插装阀盖的配合,可具有方向、流量及压力控制功能。
2)件体为锥形阀结构,因而内部泄漏极少,不存在液压下紧现象,并没有如滑轴(spool)的重叠现象,反应性良好,可进行高速切换。
3)最适于压力损失小的高压大流量系统。
4)插装阀直接组装在油路板上,因而少了由于配管弓|起的外部泄漏、振动、噪音等事故,系统可靠性增加。
5)安装空间缩小,是液压系统小形化。
同时和以往方式相比,可降低液压系统的制造成本。
图4-54插装阀构成的液压回路外观图4-54插装阀构成的液压回路外观4.5.1插装阀的结构由插装阀所组装成的液压回路,通常含有下列基本元件:1.油路板图4-55插装阀油路板亦有人称为集成块,这是方块钢体-上挖有阀孔,用以承装插装阀,如图4-55所示。
图4-56油路板上主要阀孔和控制通道图4-56为常见油路板上主要阀孔和控制通道,X Y为控制压油油路,F为承装插件体的阀孔,A口B口是配合插件体的压油工作油路。
2.插件体插件体(cartnidges)主要由锥形阀(poppet)、弹簧套管(sleeve)及若干个密封垫圈所构成,如图4-55所示。