工程機械電液比例閥的應用技術及特點

2023-01-12 21:30:03 字數 2000 閱讀 5276

電液比例閥是閥內比例電磁鐵根據輸入的電壓訊號產生相應動作,使工作閥閥芯產生位移,閥口尺寸發生改變並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。由於電液比例閥具有形式種類多樣、容易組成使用電氣及計算機控制的各種電液系統、控制精度高、安裝使用靈活以及抗汙染能力強等多方面優點,因此應用領域日益拓寬。

近年研發生產的插裝式比例閥和比例多路閥充分考慮到工程機械的使用特點,具有先導控制、負載感測和壓力補償等功能。它的出現對移動式液壓機械整體技術水平的提公升具有重要意義。特別是在電控先導操作、無線遙控和有線遙控操作等方面展現了其良好的應用前景。

工程機械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。根據工程機械液壓操作的特點,以結構形式劃分電液比例閥主要有兩類:一類是螺旋插裝式比例閥,另一類是滑閥式比例閥。

螺旋插裝式比例閥是通過螺紋將電磁比例插裝件固定在油路整合塊上的元件,螺旋插裝閥具有應用靈活、節省管路和成本低廉等特點,近年來在工程機械上的應用越來越廣泛。常用的螺旋插裝式比例閥有二通、三通、四通和多通等形式,二通式比例閥主要是比例節流閥,它常與其它元件一起構成復合閥,對流量、壓力進行控制;三通式比例閥主要是比例減壓閥,也是移動式機械液壓系統中應用較多的比例閥,它主要是對液動操作多路閥的先導油路進行操作。利用三通式比例減壓閥可以代替傳統的手動減壓式先導閥,它比手動的先導閥具有更多的靈活性和更高的控制精度。

可以根據不同的輸入訊號,減壓閥使輸出活塞具有不同的壓力或流量進而實現對多路閥閥芯的位移進行比例控制。四通或多通的螺旋插裝式比例閥可以對工作裝置實現單獨的控制。

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項,更多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感測等先進的控制手段。所以它是工程機械分配閥的更新換代產品。

出於製造成本的考慮和工程機械控制精度要求不高的特點,一般比例多路閥內不配置位移感應感測器,也不具有電子檢測和糾錯功能。所以,閥芯位移量容易受負載變化引起的壓力波動的影響,操作過程中要靠視覺觀察來保證作業的完成。在電控、遙控操作時更應注意外界干涉的影響。

近來,由於電子技術的發展,人們越來越多地採用內裝的差動變壓器(ldvt)等位移感測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、位置反饋感測器、驅動放大器和其它電子電路組成的高度整合的比例閥,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。

電液比例多路閥的負載感測與壓力補償技術

為了節約能量、降低油溫和提高控制精度,同時也使同步動作的幾個執行元件在運動時互不干擾,現在較先進的工程機械都採用了負載感測與壓力補償技術。負載感測與壓力補償是乙個很相似的概念,都是利用負載變化引起的壓力變化去調節幫浦或閥的壓力與流量以適應系統的工作需求。負載感測對定量幫浦系統來講是將負載壓力通過負載感應油路引至遠端調壓的溢流閥上,當負載較小時,溢流閥調定壓力也較小;負載較大,調定壓力也較大,但也始終存在一定的溢流損失。

對於變數幫浦系統是將負載感測油路引入到幫浦的變數機構,使幫浦的輸出壓力隨負載壓力的公升高而公升高(始終為較小的固定壓差),使幫浦的輸出流量與系統的實際需要流量相等,無溢流損失,實現了節能。

壓力補償是為了提高閥的控制效能而採取的一種保證措施。將閥口後的負載壓力引入壓力補償閥,壓力補償閥對閥口前的壓力進行調整使閥口前後的壓差為常值,這樣根據節流口的流量調節特性流經閥口的流量大小就只與該閥口的開度有關,而不受負載壓力的影響。

工程機械電液比例閥的先導控制與遙控

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。對於一般需要位移輸出的機構可採用類似於伺服控制手動多路閥驅動器完成。電氣操作具有響應快、佈線靈活、可實現整合控制和與計算機介面容易等優點,所以現代工程機械液壓閥已越來越多地採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。

採用電液比例閥(或電液開關閥)的另乙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複雜性,對提高作業質量和效率都具有重要的實際意義。該搖桿在x軸和y軸方向都可以實現比例控制或開關。

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