電液比例閥在機械中的應用

　　近年來電液比例技術在我國迅速發展，在液壓系統中的應用越來越廣泛，電液比例控制技術雖然在我國起步較晚，然而憑借著它的優點卻形成了流體傳動與控制領域的一個重要分支，并成為現代液壓控制工程的基本技術之一。本文主要對電液比例閥在機械中的應用進行探討。

　　《建筑機械化》(月刊)創刊于1980年，由中華人民共和國建設部主管，中國建筑科學研究院建筑機械化研究分院主辦，是中國質量協會工程機械分會、中國工程機械行業協會用戶工作委員會會刊，國內外公開發行，是介紹工程機械、建設機械、機械化施工及行業信息的綜合性科技期刊，是國內同類刊物中創刊時間早、發行范圍廣、實用性強、影響力大的權威性雜志。

　　一、電液比例閥的工作原理、性能及種類

　　電液比例閥是閥內比例電磁鐵根據輸入的電壓信號產生相應動作，使工作閥閥芯產生位移，閥口尺寸發生改變并以此完成與輸入電壓成比例的壓力、流量輸出的元件。閥芯位移也可以以機械、液壓或電的形式進行反饋。電液比例閥可以用于開環系統中實現隨液壓參數的遙控，也可以作為信號轉換與放大元件用于閉環控制系統。

　　1電液比例閥的工作原理

　　當電信號輸入給比例電磁鐵時，比例電磁鐵將電信號轉換成機械位移，使雙向減壓閥芯移動，這時從P點進入的壓力油經減壓閥芯流到液動換向閥芯的油腔，推動閥芯移動，使壓力油P與P1相通、P2與T相通;當電信號輸入另一電磁鐵時，壓力油P就會與P2相通，P1與T相通，閥上沒有反饋油孔，反饋油壓經反饋油孔分別引向減壓閥芯的兩端，當作用在減壓閥芯的液壓力與電磁鐵的電磁力相等時，減壓閥芯即處于平衡狀態。閥的輸出流量大小和液流方向可以由輸入電信號的大小及方向來控制。

　　2電液比例閥的性能優勢

　　電液比例閥抗污染能力強，大大地減少了因污染所造成的工作故障，提高了液壓系統的工作穩定性和可靠性。同時比例閥的成本較低，結構也簡單。

　　3電液比例閥的種類和形式

　　電液比例閥包括比例流量閥、比例壓力閥、比例換向閥。滑閥式比例閥又稱分配閥，是移動式機械液壓系統最基本的元件之一，是能實現方向與流量調節的復合閥。電液滑閥式比例多路閥是比較理想的電液轉換控制元件，它不僅保留了手動多路閥的基本功能，還增加了位置電反饋的比例伺服操作和負載傳感等先進的控制手段。

　　二、電液比例閥在機械機床中的應用

　　電液比例閥和其它專用器件的技術進步使工程車輛擋位、轉向、制動和工作裝置等各種系統的電氣控制成為現實。電氣操作具有響應快、布線靈活、可實現集成控制和與計算機接口容易等優點，所以現代工程機械液壓閥已越來越多地采用電控先導控制的電液比例閥(或電液開關閥)代替手動直接操作或液壓先導控制的多路閥。采用電液比例閥(或電液開關閥)的另一個顯著優點是在工程車輛上可以大大減少操作手柄的個數，這不但使駕駛室布置簡潔，而且能夠有效降低操作復雜性，對提高作業質量和效率都具有重要的實際意義。

　　目前國內許多火力發電廠使用專用的工程車完成風扇磨打擊輪的拆、裝工作。由于火力發電廠主廠房內管道、水泥柱等障礙物較多,造成工程車工作的場地十分狹窄,為了適應不同工作場地的實際狀況,要求工程車能夠進行靈活的四輪轉向控制。選用電液比例方向閥的優點是:可以實現工程車的平穩啟動和停止，四個車輪的轉動速度可以通過控制輸出電流的大小進行調整;通過控制輸出電壓數值可以消除液壓系統壓力波動的干擾。

　　隨著數字式無線通訊技術的迅速發展，出現了性能穩定、工作可靠、適用于工程機械的無線遙控系統，布置在移動機械上的遙控接收裝置可以將接收到的無線電信號轉換為控制電液比例閥的比例信號和控制電液開關閥的開關信號，以及控制其它裝置的相應信號，使得原來手動操作的各個元件都能接受遙控電信號的指令并進行相應動作。

　　三、電液比例閥的發展趨勢

　　(1)提高電液比例閥及遠控多路閥的性能，使之適應野外工作條件。并發展低成本比例閥，其主要零件與標準閥通用。

　　(2)比例技術與一通和二通插裝技術相結合，形成了比例插裝技術，特點是結構簡單，性能可靠，流動阻力小，通油能力大，易于集成;此外出現比例容積控制為中、大功率控制系統節能提供新手段。

　　(3)由于傳感器和電子器件的小型化，出現了傳感器、測量放大器、控制放大器和閥復合一體化的元件，極大地提高了比例閥的工作頻寬。

　　(4)采用內裝的差動變壓器等位移傳感器構成閥芯位置移動的檢測，實現閥芯位移閉環控制。這種由電磁比例閥、位置反饋傳感器、驅動放大器和其它電子電路組成的高度集成的比例閥，具有一定的校正功能，可以有效地克服一般比例閥的缺點，使控制精度得到較大提高。

　　四、結語

　　電液比例閥對簡化工程機械操作、提高效率和作業精度以及實現智能化作業具有極其重要的意義，其性能的進一步提高和應用范圍的日益拓寬必將使工程機械產品的技術水平得到較大程度的提高。

　　參考文獻：

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　　[2]許志軍,王光福.基于電液比例閥控制的液壓萬能試驗機系統模糊PID控制器研究[J].自動化與儀器儀表,2010,(5).