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意大利阿托斯ATOS比例減壓閥

比例閥是一種新型的液壓控制裝置,。在普通壓力閥、流量閥和方向閥上,，用比例電磁鐵替代原有的控制部分,，按輸入的電氣信號(hào)連續(xù)地,、按比例地對(duì)油流的壓力,、流量或方向進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。比例閥一般都具有壓力補(bǔ)償性能,，輸出壓力和流量可以不受負(fù)載變化的影響。

隨著液壓傳動(dòng)和液壓伺服系統(tǒng)的發(fā)展,，生產(chǎn)實(shí)踐中出現(xiàn)一些即要求能夠連續(xù)的控制壓力,、流量和方向，又不需要其控制精度很高的液壓系統(tǒng),。由于普通的液壓元件不能滿足具有一定的伺服性要求,，而使用電液伺服閥又由于控制精度要求不高而過于浪費(fèi)，因此近幾年產(chǎn)生了介于普通液壓元件（開關(guān)控制）和伺服閥（連續(xù)控制）之間的比例控制閥,。

電液比例控制閥（簡(jiǎn)稱比例閥）實(shí)質(zhì)上是一種廉價(jià)的,、抗污染性能較好的電液控制閥。比例閥的發(fā)展經(jīng)歷兩條途徑,，一是用比例電磁鐵取代傳統(tǒng)液壓閥的手動(dòng)調(diào)節(jié)輸入機(jī)構(gòu),，在傳統(tǒng)液壓閥的基礎(chǔ)下：發(fā)展起來的各種比例方向、壓力和流量閥,；二是一些原電液伺服閥生產(chǎn)廠家在電液伺服閥的基礎(chǔ)上,，降低設(shè)計(jì)制造精度后發(fā)展起來的。

電磁閥概述

電磁閥（ElectromagneTIcvalve）是用電磁控制的工業(yè)設(shè)備,，是用來控制流體的自動(dòng)化基礎(chǔ)元件,，屬于執(zhí)行器，并不限于液壓,、氣動(dòng),。用在工業(yè)控制系統(tǒng)中調(diào)整介質(zhì)的方向、流量,、速度和其他的參數(shù),。電磁閥可以配合不同的電路來實(shí)現(xiàn)預(yù)期的控制,，而控制的精度和靈活性都能夠保證。電磁閥有很多種,，不同的電磁閥在控制系統(tǒng)的不同位置發(fā)揮作用,，是單向閥、安全閥,、方向控制閥,、速度調(diào)節(jié)閥等。

電磁閥里有密閉的腔,，在不同位置開有通孔,，每個(gè)孔連接不同的油管，腔中間是活塞,，兩面是兩塊電磁鐵,，哪面的磁鐵線圈通電閥體就會(huì)被吸引到哪邊，通過控制閥體的移動(dòng)來開啟或關(guān)閉不同的排油孔,，而進(jìn)油孔是常開的,，液壓油就會(huì)進(jìn)入不同的排油管，然后通過油的壓力來推動(dòng)油缸的活塞,，活塞又帶動(dòng)活塞桿,，活塞桿帶動(dòng)機(jī)械裝置。這樣通過控制電磁鐵的電流通斷就控制了機(jī)械運(yùn)動(dòng),。

比例閥和電磁閥區(qū)別

比例閥是一種新型的液壓控制裝置,。在普通壓力閥、流量閥和方向閥上,，用比例電磁鐵替代原有的控制部分,，按輸入的電氣信號(hào)連續(xù)地、按比例地對(duì)油流的壓力,、流量或方向進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制,。比例閥一般都具有壓力補(bǔ)償性能，輸出壓力和流量可以不受負(fù)載變化的影響,。

1,、普通閥是不能按比例進(jìn)行連續(xù)階躍控制，是純粹的單一動(dòng)作式開關(guān)閥,，其閥開口方向,、開口量或彈簧設(shè)定力都是一定的，不能根據(jù)實(shí)際情況變化而變化,。

2,、比例閥是按比例進(jìn)行連續(xù)階躍控制，根據(jù)實(shí)際情況變化采集回的信息對(duì)目標(biāo)進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償控制，其閥開口方向,、開口量或彈簧設(shè)定力都是隨動(dòng)的,，實(shí)現(xiàn)一系列連續(xù)可控的隨動(dòng)變化的動(dòng)作。

閥對(duì)流量的控制可以分為兩種：一種是開關(guān)控制：要么全開,、要么全關(guān),，流量要么Zda、要么Z小,，沒有中間狀態(tài),，如普通的電磁直通閥、電磁換向閥,、電液換向閥,。

另一種是連續(xù)控制：閥口可以根據(jù)需要打開任意一個(gè)開度，由此控制通過流量的大小,，這類閥有手動(dòng)控制的,，如節(jié)流閥，也有電控的,，如比例閥,、伺服閥,。

意大利阿托斯ATOS比例減壓閥

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減壓閥是采用控制閥體內(nèi)的啟閉件的開度來調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量,，將介質(zhì)的壓力降低，同時(shí)借助閥后壓力的作用調(diào)節(jié)啟閉件的開度,，使閥后壓力保持在一定范圍內(nèi),，并在閥體內(nèi)或閥后噴入冷卻水，將介質(zhì)的溫度降低,，這種閥門稱為減壓減溫閥,。該閥的特點(diǎn)，是在進(jìn)口壓力不斷變化的情況下,，保持出口聽壓力和溫度值在一定的范圍內(nèi),。減壓閥按結(jié)構(gòu)形式可分為薄膜式、彈簧薄膜式,、活塞式,、杠桿式和波紋管式；按閥座數(shù)目可人為單座式和雙座式,；按閥瓣的位置不同可分為正作用式和反作用式,。

減壓閥是一種自動(dòng)降低管路工作壓力的專門裝置，它可將閥前管路較高的水壓減少至閥后管路所需的水平,。減壓閥廣泛用于高層建筑,、城市給水管網(wǎng)水壓過高的區(qū)域、礦井及其他場(chǎng)合，以保證給水系統(tǒng)中各用水點(diǎn)獲得適當(dāng)?shù)姆?wù)水壓和流量,。鑒于水的漏失率和浪費(fèi)程度幾乎同給水系統(tǒng)的水壓大小成正比,，因此減壓閥具有改善系統(tǒng)運(yùn)行工況和潛在節(jié)水作用，據(jù)統(tǒng)計(jì)其節(jié)水效果約為30％,。

減壓閥的構(gòu)造類型很多,，以往常見的有薄膜式、內(nèi)彈簧活塞式等,。減壓閥的基本作用原理是靠閥內(nèi)流道對(duì)水流的局部阻力降低水壓,，水壓降的范圍由連接閥瓣的薄膜或活塞兩側(cè)的進(jìn)出口水壓差自動(dòng)調(diào)節(jié)。近年來又出現(xiàn)一些新型減壓閥,，如定比式減壓閥,，其構(gòu)造原理如圖14．2－2所示。定比減壓原理是利用閥體中浮動(dòng)活塞的水壓比控制,，進(jìn)出口端減壓比與進(jìn)出口側(cè)活塞面積比成反比,。這種減壓閥工作平穩(wěn)無振動(dòng)；閥體內(nèi)無彈簧,，故無彈簧銹蝕,、金屬疲勞失效之慮；密封性能良好不滲漏,，因而既減動(dòng)壓（水流動(dòng)時(shí)）又減靜壓（流量為0時(shí)）,；特別是在減壓的同時(shí)不影響水流量。

減壓閥通常有DN50～DN100等多種規(guī)格,，閥前,、后的工作壓力分別為＜1MPa和0．1～0．5MPa，調(diào)壓范圍誤差為±5％～10％,。

雖然水流通過減壓閥雖有很大的水頭損失,，但由于減少了水的浪費(fèi)并使系統(tǒng)流量分布合理、改善了系統(tǒng)布局與工況,，因此總體上講仍是節(jié)能的,。

減壓閥的安裝和維護(hù)應(yīng)注意以下事項(xiàng)

1、為了操作和維護(hù)方便,，該閥一般直立安裝在水平管道上,。

2、安裝時(shí)應(yīng)注意使管路中介質(zhì)的流向與閥休上所示箭頭的方向一致,。

3,、為了防止閥后壓力超壓，應(yīng)在離閥出口不少于4M處安裝一個(gè)減壓閥,。

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減壓閥,、安全閥,、穩(wěn)壓閥、泄壓閥都屬于壓力閥門,主要是功能上的區(qū)別,。

減壓閥是將壓力高的介質(zhì)降為壓力低的介質(zhì)的設(shè)備,該閥的特點(diǎn),，是在進(jìn)口壓力不斷變化的情況下，保持出口聽壓力和溫度值在-定的范圍內(nèi),。

安全閥用以防止鍋爐,、壓力容器等設(shè)備或管道因超壓而發(fā)生損壞的閥門。當(dāng)壓力略高于正常工作壓力時(shí),，安全閥自動(dòng)開啟,，使壓力下降。當(dāng)壓力略低于正常工作壓力時(shí),，安全閥自動(dòng)關(guān)閉,，停止排放流體并保持密封。

泄壓閥主要是用在壓力過大的場(chǎng)合,，當(dāng)壓力大于設(shè)定值時(shí)閥內(nèi)片被頂開及時(shí)釋放壓力,，壓力減小后恢復(fù)到原來的位置,和安全閥區(qū)別不大,泄壓閥多指用于液體的,安全閥多指用于氣體，蒸汽的,。

穩(wěn)壓閥是將一個(gè)區(qū)域內(nèi)的介質(zhì)保持在一-定的壓力范圍的設(shè)備,。

和減壓閥的區(qū)別:

減壓閥:無論進(jìn)口壓力如何變化，都把出口壓力減到額定值,起到減壓作用,。

穩(wěn)壓閥:無論下游壓力和需求量如何變化,，都維持一個(gè)恒定的 上游壓力。

安全閥及減壓閥是兩種閥門類型,是閥門,。其中,，安全閥屬于安全泄發(fā)裝置,是閥門，只在工作壓力超過允許范圍時(shí)動(dòng)作,，對(duì)系統(tǒng)起到保護(hù)作用。減壓閥屬于工藝閥門,，可使高壓物流減壓,，以滿足后系統(tǒng)對(duì)壓力的要求，其工作過程是連續(xù)的,。

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先導(dǎo)式減壓閥

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電液伺服閥與比例閥

電液伺服與比例閥既是電液轉(zhuǎn)換元件,，又是功率放大元件。它能夠?qū)⑤斎氲奈⑿‰姎庑盘?hào)轉(zhuǎn)換為大功率的液壓信號(hào)(流量與壓力)輸出,。根據(jù)輸出液壓信號(hào)的不問,，電液伺服閥與比例閥可分為電液流量控制伺服閥與比例閥和電液壓力控制伺服閥與比例閥兩大類。

在電液伺服系統(tǒng)中,，電液伺服閥與比例閥將系統(tǒng)的電氣部分與液壓部分連接起來,，實(shí)現(xiàn)電,、液信號(hào)的轉(zhuǎn)換與放大以及對(duì)液壓執(zhí)行元件的控制。電液伺服閥與比例閥是電液伺服系統(tǒng)和比例系統(tǒng)的關(guān)鍵部件．它的性能及正確使用,，直接關(guān)系列整個(gè)系統(tǒng)的控制精度和響應(yīng)速度,，也直接影響到系統(tǒng)丁作的可靠性和壽命。

電液伺服閥與比例閥控制精度高,、響應(yīng)速度快,，是一種高性能的電液控制元件，在液壓伺服系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用,。

5 1電液伺服閥的組成和分類

5.1.1 電液伺服閥的組成

電液伺服閥通常由力矩馬達(dá)(或力馬達(dá)),、液壓放大器、反饋機(jī)構(gòu)(或平衡機(jī)構(gòu))三部分組成,。

5.1.2 電液伺服閥的分類

5.1.2.1按液壓放大級(jí)數(shù)分

單級(jí)伺服閥  此類閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、價(jià)格低廉，但由于力矩馬達(dá)或力馬達(dá)輸出力矩或力小,、定

位剛度低,，使閥的輸出流量有限，對(duì)負(fù)裁動(dòng)態(tài)變化敏感,，閥的穩(wěn)定性在很大程度上取決1：負(fù)

載動(dòng)態(tài),，容易產(chǎn)生不穩(wěn)定狀態(tài)。只適用于低壓,、小流量和負(fù)載動(dòng)態(tài)變化不大的場(chǎng)合,。

兩級(jí)伺服閥  此類閥克服了單級(jí)伺服閥缺點(diǎn)。

三級(jí)伺服閥  此類閥通常是由一個(gè)兩級(jí)伺服閥作前置級(jí)控制第三級(jí)功率滑閥．功率級(jí)滑閥閥芯位移通過電氣反饋形成閉環(huán)控制,，實(shí)現(xiàn)功率級(jí)滑閥閥芯的定位,。三級(jí)伺服閥通常只用在大流量的場(chǎng)合。

5.1.2.2按閥的結(jié)構(gòu)形式分類

可分為：滑閥,、單噴嘴擋板閥,、雙噴嘴擋板閥  射流管閥和偏轉(zhuǎn)板射流閥。

分別介紹各自的優(yōu)缺點(diǎn)

5.1.2.3按反饋形式分類

可分為滑閥位置反嫂,、負(fù)載流量反饋和負(fù)載壓力反饋三種

5.1.2.4按力矩馬達(dá)是否浸泡在油中分類

濕式的可使力矩馬達(dá)受到油液的冷卻,，但油液中存在的鐵污物使力短馬達(dá)持性變壞，干式的則可使力矩馬達(dá)不受油液污染的影響,，目前的伺服閥都采用干式的,。

5 2力矩馬達(dá)

在電液伺服閥中力矩馬達(dá)的作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械運(yùn)動(dòng)，因而是一個(gè)電氣—機(jī)械轉(zhuǎn)換器,。電氣—機(jī)械轉(zhuǎn)換器是利用電磁原理工作的,。它由磁鐵或激隘線圈產(chǎn)生極化磁場(chǎng)。電氣控制信號(hào)通過控制線圈產(chǎn)生控制磁場(chǎng),，兩個(gè)磁場(chǎng)之間相互作用產(chǎn)生與控制信號(hào)成比例并能反應(yīng)控制信號(hào)極性的力或力矩,，從而使其運(yùn)動(dòng)部分產(chǎn)直線位移或角位移的機(jī)械運(yùn)動(dòng),。

5.2.1 力矩馬達(dá)的分類及要求

5.2.1.1力矩馬達(dá)的分類

1)根據(jù)可動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)形式可分為：直線位移式和角位移式，前者稱力馬達(dá),，后者稱力矩馬達(dá),。

2)按可動(dòng)件結(jié)構(gòu)形式可分為：動(dòng)鐵式和動(dòng)圈式兩種。前者可動(dòng)件是銜鐵,，后者可動(dòng)件是控制線圈,。

3)按極化磁場(chǎng)產(chǎn)生的方式可分為：非激磁式、固定電流激磁和永磁式三鐘,。

5.2.1.2對(duì)力矩馬達(dá)的要求

作為閥的驅(qū)動(dòng)裝置,，對(duì)它提出以下要求；

1)能夠產(chǎn)生足夠的輸出力和行程,，問時(shí)體積小,、重量輕。

2)動(dòng)態(tài)性能好,、響應(yīng)速度快,。

3)直線件好、死區(qū)小,、靈敏度高和磁滯小,。

4)在某些使用情況下，還要求它抗振,、抗沖擊,、不受環(huán)境溫度和壓力等影響。

5.2.2 永磁力矩馬達(dá)

5.2.2.1力矩馬達(dá)的工作原理

用掛圖表示為一種常用的永磁動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)工作原理圖,，它由磁鐵,、上導(dǎo)磁體、下導(dǎo)磁體,、銜鐵,、控制線圈、彈簧管等組成,。銜鐵固定在彈簧管上端,，由彈簧管支承在上、下導(dǎo)磁體的中間位置,，可繞彈簧管的轉(zhuǎn)動(dòng)中心作微小的轉(zhuǎn)動(dòng)。銜鐵兩端與上,、下導(dǎo)磁體(磁極)形成四個(gè)工作氣隙①,、②、⑤,、①,。兩個(gè)控制線圈套在銜鐵之上,。上、下導(dǎo)磁體除作為磁極外,，還為磁鐵產(chǎn)生的極化磁通和控制線圈產(chǎn)生的控制磁通提供磁路,。

5.2.2.2力矩馬達(dá)的電磁力矩

通過力矩馬達(dá)的磁路分析可以求出電磁力矩的計(jì)算公式。從磁路分析知電磁力矩是非線性的,，因此為保證輸出曲線的線性,，往往設(shè)計(jì)成可動(dòng)位移和氣隙長(zhǎng)度只比小于三分之一，控制磁通遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于極化磁通,。

5.2.3 永磁動(dòng)圈式力馬達(dá)

用掛圖說明常見的永磁動(dòng)式力馬達(dá)的結(jié)構(gòu)原理,。力馬達(dá)的可動(dòng)線圈懸置于作氣隙中，磁鐵在工作氣隙中形成極化磁通,，當(dāng)控制電流加到線圈上時(shí),，線圈就會(huì)受到電磁力的作用而運(yùn)動(dòng)。線圈的運(yùn)動(dòng)方向可根據(jù)磁通方向和電流方向按左手定則判斷,。線圈上的電磁力克服彈簧力和負(fù)載力,，使線圈產(chǎn)生一個(gè)與控制電流成比例的位移。

5.2.4 動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)與動(dòng)圈式力矩馬達(dá)的比較

動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)與動(dòng)圈式力馬達(dá)相比較有：

1)動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)因磁滯影響而引起的輸出位移滯后比動(dòng)圈式力馬達(dá)大,。

2)動(dòng)圈式力馬達(dá)的線性范圍比動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)寬,。因此．動(dòng)圈式力馬達(dá)的工作行程大，而動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)的工作行程小,。

3)在同樣的慣性下,，動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)的輸出力矩大，而動(dòng)圈式力馬達(dá)的輸出力小,。動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)因輸出力矩大,，支承彈簧剛度可以取得大，使銜鐵組件的固有頻率高,，而力馬達(dá)的彈簧剛度小,，動(dòng)圈組件的固有頻率低。

4)減小工作氣隙的長(zhǎng)度可提高動(dòng)圈式力馬達(dá)和動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)的靈敏度,。但動(dòng)圈式力馬達(dá)受動(dòng)圈尺寸的限制,，而動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)受靜不穩(wěn)定的限制。

5)在相同功率情況下,，動(dòng)圈式力馬達(dá)比動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)體積大,，但動(dòng)圈式力馬達(dá)的造價(jià)低。

5 3力反饋兩級(jí)電液伺服閥（50分鐘）（第十三次課）

用掛圖說明力反饋兩級(jí)電液伺服閥的結(jié)構(gòu)原理,，這是目前廣泛應(yīng)用的一種結(jié)構(gòu)形式,。其第—級(jí)液壓放大器為雙噴嘴擋板閥，由永磁動(dòng)鐵式力矩馬達(dá)控制,，第二級(jí)液壓放大器為四通滑閥,，閥芯位移通過反饋桿與銜鐵擋板組件相連,，構(gòu)成滑閥位移力反饋回路。

5.3.1 工作原理

無控制電流時(shí),，銜鐵由彈簧管支承在上,、下導(dǎo)磁體的中間位置，擋板也處于兩個(gè)噴嘴的中間位置,，滑閥閥芯在反饋桿小球的約束下處于中位,，閥無液壓輸出。當(dāng)有差動(dòng)控制電流輸入時(shí)．在銜鐵上產(chǎn)生逆時(shí)針方向的電磁力矩,，使銜鐵擋板組件繞彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)中心逆時(shí)針方向偏轉(zhuǎn),，彈簧管和反饋桿產(chǎn)生變形，擋板偏離中位,。這時(shí),，噴嘴擋板閥右間隙減小而左間隙增大，引起滑閥左腔控制壓力增大,，右腔控制壓力減小,，推動(dòng)滑閥閥芯左移。同時(shí)帶動(dòng)反饋桿端部小球左移,，使反饋桿進(jìn)一步變形,。當(dāng)反饋桿和彈簧管變形產(chǎn)生的反力矩與電磁力矩相平衡時(shí)，銜鐵擋板組件便處于一個(gè)平衡位旨,。在反饋桿端部左移進(jìn)一步變形時(shí),，使擋板的偏移減小，趨于中位,。這使左腔控制壓力又降低,，右腔控制壓力增高，當(dāng)閥芯兩端的液壓力與反饋桿變形對(duì)閥芯產(chǎn)生的反作用力以及滑閻的液動(dòng)力相平衡時(shí),，閥芯停止運(yùn)動(dòng),，其位移與控制電流成比例。在負(fù)載壓差—定時(shí),，閥的輸出流量也與控制電流成比例,。所以這是一種流量控制伺服閥。

5.3.2 基本方程與方框圖

5.3.2.1力矩馬達(dá)的運(yùn)動(dòng)方程

包括基本電壓方程,，銜鐵和擋板組件的運(yùn)動(dòng)方程,，擋板位移于轉(zhuǎn)角之間的關(guān)系，噴嘴擋板至滑閥的傳遞函數(shù),，閥控液壓缸的傳遞函數(shù),，以及作用在擋板上的壓力反饋方程，根據(jù)這些方程可以畫出電液伺服閥的方框圖,。

給出穩(wěn)定性條件

5.3.3.2壓力反饋回路的穩(wěn)定性分析

給出穩(wěn)定性條件

5.3.4 力反饋伺服閥的傳遞函數(shù)

給出的傳遞函數(shù)是一個(gè)慣性加振蕩的環(huán)節(jié),，重點(diǎn)介紹近似的傳遞函數(shù)：在大多數(shù)電液伺服系統(tǒng)中，伺服閥的動(dòng)態(tài)響應(yīng)往往高于動(dòng)力元件的動(dòng)態(tài)響應(yīng),。為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)持性分析與設(shè)計(jì),，伺服閥的傳遞函數(shù)可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化，一般可用二階振蕩環(huán)節(jié)表示,。如果伺服閥二階環(huán)節(jié)的固有頻率高于動(dòng)力元件的固有頻率,，伺服閥傳遞函數(shù)還可用一階慣性環(huán)節(jié)表示，當(dāng)伺服閥的固有頻率遠(yuǎn)大于動(dòng)力元件的固有頻率,，伺服閥可看成比例環(huán)節(jié),。

5.3.5力反饋伺服閥的頻寬

給出計(jì)算力反饋伺服閥的頻寬的表達(dá)式

5.3.6 力反饋伺服閥的靜態(tài)特性

穩(wěn)態(tài)時(shí)，伺服閥的閥芯位移正比于輸入電流,，伺服閥的流量可用滑閥的流量公式表示,，只不過用電流代替了閥芯位移值。

5.3.7 力反饋伺服閥的設(shè)計(jì)計(jì)算

給出一個(gè)實(shí)例設(shè)計(jì)力反饋兩級(jí)電液伺服閥,。

5 4直接反饋兩級(jí)滑閥式電液伺服閥

5.4.1 結(jié)構(gòu)及工作原理

用掛圖說明其工作原理,。

5.4.2 動(dòng)圈式兩級(jí)電液伺服閥的方框圖

根據(jù)控制線圈的電壓平衡方程和線圈組件的力的平衡方程，前置級(jí)滑閥的開口量和閥控缸的方程,，可以得到直接位置反饋滑閥式伺服閥的方框圖,。

5.4.3 動(dòng)圈式兩級(jí)電液伺服閥的傳遞函數(shù)

通過對(duì)方框圖的簡(jiǎn)化可得到其傳遞函數(shù)。該閥由動(dòng)圈式力馬達(dá)和兩級(jí)滑閥式液壓放大器組成,。前置級(jí)是帶兩個(gè)固定節(jié)流孔的四通閥(雙邊滑閻),，功率級(jí)是零開口四邊滑閥。功率級(jí)閥芯也是前置級(jí)的閥套,，構(gòu)成直接位得反饋,。

5.5 其它型式的電液伺服閥簡(jiǎn)介（50分鐘）（第十四次課）

5.5.1 彈簧對(duì)中式兩級(jí)電液伺服閥

彈簧對(duì)中式伺服閥是早期伺服閥的結(jié)構(gòu)型式，它的第—級(jí)是雙噴噴擋板閥,，第二級(jí)是滑閥,，閥芯兩端各有一根對(duì)中彈簧。當(dāng)控制電流輸入時(shí),，閥芯在對(duì)中彈簧作用下處于中位,。當(dāng)有控制電流輸入時(shí)，對(duì)中彈簧力與噴嘴擋板閥輸出的液壓力相平衡,，使閥芯取得一個(gè)相應(yīng)的位移,，輸出相應(yīng)的流量。

這種伺服閥屬于開環(huán)控制,、其性能受溫度,、壓力及閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)參數(shù)變化的影響較大；銜鐵及擋板的位移都較大．對(duì)力矩馬達(dá)的線件要求較高；對(duì)中彈簧要求體積小,、剛度大,、抗疲勞好，因此制造困難,；兩端對(duì)中彈簧由于制造和安裝的誤差．易對(duì)閥芯產(chǎn)生側(cè)向卡緊力．增加閥芯摩擦力．使閥的滯環(huán)增大,，分辨率降低。但由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,、造價(jià)低,，可適用于—般的、性能要求不高的電液伺服系統(tǒng),。

5.5.2 射流管式兩級(jí)電液伺服閥

用掛圖說明射流管式伺服的原理,。射流管由力矩馬達(dá)帶動(dòng)偏轉(zhuǎn)。射流管焊接于銜鐵上,，并由薄壁彈支承,。液壓油通過柔性的供壓管進(jìn)入射流管．從射流管噴射出的液壓油進(jìn)入與滑閥兩端控制腔分別相通的兩個(gè)接收孔中，推動(dòng)閥芯移動(dòng),。射流管的側(cè)面裝有彈簧板板及反饋彈簧絲．共末端插入閥從中的小槽內(nèi),，閥芯移動(dòng)推動(dòng)反饋彈簧絲．構(gòu)成對(duì)力矩馬達(dá)的力反饋。力矩馬達(dá)借助于薄壁彈實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓部分的密封隔離,。

5.5.3 偏轉(zhuǎn)板射流式兩級(jí)電液伺服閥

用掛圖說明其組成和工作原理,。

5.5.4 壓力流量伺服閥

用掛圖說明壓力—流量伺服閥的原理，滑閥輸出的壓力經(jīng)反饋通道引入滑閥兩端的彈簧腔,、形成負(fù)載壓力負(fù)反饋,。關(guān)鍵介紹其壓力流量特性曲線。

5.5.5 動(dòng)壓反饋伺服閥

壓力—流量伺服閥雖然增加了系統(tǒng)的阻尼,，但降低了系統(tǒng)的靜剛度,，為了克服這個(gè)缺點(diǎn)．出現(xiàn)了功壓反饋伺服閥，與壓力—流量伺服閥相比,。它增加樂由出彈簧活寒和液阻(固定節(jié)流孔)所組成的壓力微分網(wǎng)絡(luò),，負(fù)載壓力通過壓力微分網(wǎng)絡(luò)反饋到滑閥，此閥在動(dòng)態(tài)時(shí),，具有壓力—流量伺服閥的持性,，在穩(wěn)態(tài)時(shí)具有流量伺服閥的持性。

5.5.6 電液壓力伺服閥

在彈簧對(duì)中伺服閥的基礎(chǔ)上,，把滑閥兩端的對(duì)中彈簧去掉,，就可以得到閥芯力平衡式壓力控制伺服閥。

5.6 比例電磁鐵和比例閥

5.6.1 比例電磁鐵的結(jié)構(gòu)

介紹比例電磁鐵的結(jié)構(gòu),，特性曲線,。

5.6.2 比例方向閥

介紹其結(jié)構(gòu)組成和工作原理。其結(jié)構(gòu)類似于普通的換向閥，但電磁鐵和閥芯閥套的結(jié)構(gòu)加工精度更高,，但還有別于伺服閥,。主要在閥套窗口和閥芯凸肩的尺寸上。

5.6.3 比例壓力閥和比例流量閥

通過掛圖講解其基本結(jié)構(gòu)和和工作原理,。

5.7電液伺服閥和電液比例閥的主要性能參數(shù)

5.7.1 靜態(tài)特性

電液流量伺服閥的靜態(tài)性能,，可根據(jù)測(cè)試所得到負(fù)載流量特性、空載流量特性,、壓力特性、內(nèi)泄漏特性等曲線等性能指標(biāo)加以評(píng)定,。包括

5.7.1.1負(fù)載流量特性

5.7.1.2空載流量特性

流量曲線非常有用,，它不僅給出閥的極性、額定空載流量,、名義流量增益,，而且從中還可以得到閥的線性度、對(duì)稱度,、滯環(huán),、分辨率，并揭示閥的零區(qū)特性,。

5.7.1.3壓力特性

壓力特性曲線是輸出流量為零(兩個(gè)負(fù)載油門關(guān)閉)時(shí),，負(fù)載壓降與輸入電流呈回環(huán)狀的函數(shù)曲線。

5.7.1.4內(nèi)泄漏特性

衡量閥的性能的一個(gè)指標(biāo)

5.7.1.5零漂

工作條件或環(huán)境變化所導(dǎo)致的零偏變化,，以其對(duì)額定電流的百分比表示,。通常規(guī)定有供油壓力零漂、回油壓力零漂,、溫度零漂,、零值電流零漂等。

5.7.2 動(dòng)態(tài)特性

主要是用頻率響應(yīng)和瞬態(tài)響應(yīng)表示,。

5.7.3 輸入特性

主要講授線圈接法

5.7.3.1線圈接法

5.7.3.2顫振

為了提高伺服閥的分辨能力,，可以在伺服閥的輸入信號(hào)上疊加一個(gè)高頻低幅值的電信號(hào)，顫振使伺服閥處在一個(gè)高頻低幅值的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之中,，這可以減小或消除伺服閥中由于干摩擦所產(chǎn)生的游隙,。同時(shí)還可以防止閥的堵塞。但顫振不能減小力矩馬達(dá)磁路所產(chǎn)生的磁滯影響,，

DHZA-A-051-S3/M/7 21

DHZA-A-051-S3/PA-GK/7

DHZA-A-051-S5/M/7 21

DHZA-A-071-L5/M/7 21

DHZO-A-051-S5

DHZO-A-051-S5/18

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DHZO-A-053-L3/18

DHZO-A-053-L5

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DHZO-A-060-S3

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DHZO-A-071-L5

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DHZO-A-071-S3 20

DHZO-A-071-S5

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DHZO-A-073-L5

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DHZO-AE-071-S5/I

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DHZO-T-051-L1

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DHZO-T-071-L5

DHZO-T-071-S5

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DHZO-TE-071-L5

DHZO-TE-071-S5 40 /PE

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DKZOR-A-151-S5/B

DKZOR-A-153-L5/B

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DKZOR-AE-171-S5 10/WG

DKZOR-AE-171-S5/Y 10

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DKZORC-A-151-S5/18

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DKZOR-T-151-L5/Y

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DKZOR-TE-173-L5 40

DKZO-T-171-S3

DKZO-T-173-S5

壓力控制閥是指用來對(duì)液壓系統(tǒng)中液流的壓力進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)的閥,。此類閥是利用作用在閥芯上的液體壓力和彈簧力相平衡的原理來工作的。

壓力控制閥是控制和調(diào)節(jié)液流壓力的閥的總稱,，簡(jiǎn)稱壓力閥,。它是采取使作用在閥芯上的液壓力與闊芯彈簧力相平衡的方法，建立和維持被控液體的工作壓力。如果彈簧力是可調(diào)的,，則被控液體的壓力也可隨之改變,，從而達(dá)到控制和調(diào)節(jié)液流壓力的目的。壓力閥都并聯(lián)在油路系統(tǒng)中加以使用,。當(dāng)被控液體由于外界原因壓力升高超過彈簧預(yù)調(diào)壓力時(shí),，閥芯與彈簧的平衡關(guān)系被破壞，此肘,，閥芯將被迫移動(dòng),，打開通路向回油管路泄油（溢流），使被控油液的壓力仍維持在彈簧預(yù)調(diào)壓力的水平,；有時(shí)閥芯移動(dòng)不是打開回油通路,，而是改變其專設(shè)節(jié)流減壓口的通流斷面，即改變其壓力降,，來使預(yù)調(diào)減壓油路的工作壓力維持不變,；有時(shí)則有意提高油液壓力，使其進(jìn)入另一工作油路,，以達(dá)到順序動(dòng)作的目的,。

壓力控制閥是制壓力的閥的總稱。按用途分為溢流閥﹑減壓閥和順序閥,。

溢流閥

溢流閥是通過閥口溢流,，使被控系統(tǒng)或回路的壓力保持穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓,、調(diào)壓或限壓的壓力控制閥,。

特點(diǎn)按照結(jié)構(gòu)，溢流閥有直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種

對(duì)于直動(dòng)式溢流閥,，當(dāng)壓力較高,、流量較大時(shí)，要求調(diào)壓彈簧有很大的剛度,，調(diào)節(jié)性能較差,，而滑閥的泄漏也使高壓控制難以實(shí)現(xiàn)，故只能用于低壓小流量場(chǎng)合,。

直動(dòng)式溢流閥

直動(dòng)型溢流閥由閥芯,、閥體、彈簧,、上蓋,、調(diào)節(jié)桿、調(diào)節(jié)螺母等零件組成,。閥體上進(jìn)油口旁接在泵的出口,，出口接油箱,。原始狀態(tài)，閥芯在彈簧力的作用下處于最下端位置,，進(jìn)出油口隔斷,。進(jìn)口油液經(jīng)閥芯徑向孔、軸向孔作用在閥芯底端面,，當(dāng)液壓力等于或大于彈簧力時(shí),，閥芯上移，閥口開啟,，進(jìn)口壓力油經(jīng)閥口溢回油箱,。

直動(dòng)式溢流閥結(jié)構(gòu)圖

先導(dǎo)式溢流閥的特點(diǎn)是用先導(dǎo)閥控制主閥，在溢流閥主閥溢流時(shí),，溢流閥進(jìn)口壓力可維持為由先導(dǎo)閥彈簧所調(diào)定的定值,。先導(dǎo)式溢流閥的另一特點(diǎn)是具有遠(yuǎn)程控制口,，可很方便地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)卸荷或遠(yuǎn)程調(diào)壓,。

先導(dǎo)式溢流閥

先導(dǎo)式溢流是由先導(dǎo)閥和主閥組成,。先導(dǎo)閥實(shí)際上是一個(gè)小流量直動(dòng)型溢流閥,，其閥芯為錐閥,。主閥芯上有一阻尼孔,，且上腔作用面積略大于下腔作用面積,，其彈簧只在閥口關(guān)閉時(shí)起復(fù)位作用,。

先導(dǎo)式溢流閥結(jié)構(gòu)圖

比例溢流閥是一種閉環(huán)智能控制的溢流閥,，其執(zhí)行器可以根據(jù)控制器發(fā)出的模擬信號(hào)來調(diào)整閥門開度，是使系統(tǒng)的控制參數(shù)自動(dòng)保持在設(shè)定的范圍內(nèi),。

比例溢流閥

普通溢流閥與比例溢流閥一樣,，都有一個(gè)閥芯，閥芯的一端是液壓油產(chǎn)生的壓力,，另一端是機(jī)械力,。普通溢流閥通過調(diào)節(jié)彈簧力，來調(diào)整液壓壓力,。而比例溢流閥是電磁鐵直接產(chǎn)生推力,，作用在閥芯上，電磁鐵上的輸入電壓可以在0-24伏之間變化,，產(chǎn)生的推力就隨之變化,，從而得到連續(xù)變化的液壓壓力。

因?yàn)楸壤姶盆F的推力不大,，所以直動(dòng)式比例溢流閥的流量很小,，壓力70兆帕?xí)r，流量只有1升/分鐘左右,。需要大流量比例閥的時(shí)候,，要把這個(gè)比例閥做先導(dǎo)閥,，下面還要配一個(gè)大通徑的溢流閥。

溢流閥的功用

溢流閥旁接在泵的出口,，用來保證系統(tǒng)壓力恒定,，稱為定壓閥。

溢流閥的定壓溢流回路

溢流閥旁接在泵的出口,，用來限制系統(tǒng)壓力的最大值,，對(duì)系統(tǒng)起保護(hù)作用，稱為安全溢流閥（安全閥）,。

溢流閥的限壓安全回路

利用先導(dǎo)式溢流閥的遠(yuǎn)程控制口可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)卸荷或遠(yuǎn)程調(diào)壓,。遠(yuǎn)程調(diào)壓閥實(shí)際上是一個(gè)獨(dú)立的壓力先導(dǎo)閥，旁接在先導(dǎo)型溢流閥遙控口起遠(yuǎn)程調(diào)壓作用,，其調(diào)定壓力必須低于先導(dǎo)閥的調(diào)定壓力,。

溢流閥的遠(yuǎn)程控制回路

減壓閥

減壓閥是利用液流流過縫隙產(chǎn)生壓力損失，使其出口壓力低于進(jìn)口壓力的壓力控制閥,。

按調(diào)節(jié)要求不同,，有定值減壓閥，定差減壓閥,，定比減壓閥,。其中定值減壓閥應(yīng)用，又簡(jiǎn)稱減壓閥,。

減壓閥

減壓閥由壓力先導(dǎo)閥和主閥組成,。出口壓力油引至主閥芯上腔和先導(dǎo)閥前腔，當(dāng)出口壓力大于減壓閥的調(diào)定壓力時(shí),，先導(dǎo)閥開啟,，主閥芯上移，減壓縫隙關(guān)小,，減壓閥才起減壓作用且保證出口壓力為定值,。

減壓閥結(jié)構(gòu)圖

減壓閥與溢流閥的主要區(qū)別為：

（1）靜止?fàn)顟B(tài)，減壓閥閥口常開,，溢流閥閥口常閉;

（2）減壓閥控制出口壓力穩(wěn)定,，而溢流閥控制進(jìn)口壓力穩(wěn)定;

（3）減壓閥閥口隨出口壓力的升高而關(guān)小，溢流閥閥口隨進(jìn)口壓力的升高而開大;

（4）減壓閥進(jìn)出油口都是壓力油路,，經(jīng)先導(dǎo)閥的回油必須單獨(dú)引回油箱,，而溢流閥則和出口合并一同流回油箱。

順序閥

功能順序閥的功能在于利用液壓系統(tǒng)中的壓力變化,，控制油路通斷來控制多個(gè)執(zhí)行元件的順序動(dòng)作,。

順序閥

特點(diǎn)按照結(jié)構(gòu)，順序閥也有直動(dòng)式和先導(dǎo)式兩種,。直動(dòng)式順序閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，動(dòng)作靈敏,，但調(diào)定壓力較低，較高壓力時(shí)宜采用先導(dǎo)式順序閥,。根據(jù)控制壓力來源的不同,，順序閥有內(nèi)控式和外控式之分，請(qǐng)注意兩者圖形符號(hào)的區(qū)別,。內(nèi)控式順序閥在進(jìn)油路壓力達(dá)到設(shè)定壓力之前,，閥口一直是關(guān)閉的，達(dá)到設(shè)定壓力后閥口打開,，使壓力油進(jìn)入油路;外控式順序閥閥口的開閉與油路進(jìn)口壓力無關(guān),，僅取決于控制油路壓力的大小。

順序閥結(jié)構(gòu)圖

順序閥與溢流閥的主要區(qū)別為：

（1）順序閥只有開啟和切斷兩種狀態(tài),，不象溢流閥那樣有自動(dòng)穩(wěn)壓調(diào)節(jié)作用;

（2）順序閥進(jìn)出油口都是壓力油路,，所以它的泄油口必須單獨(dú)引回油箱，而溢流閥則和出口合并一同流回油箱,。

（3）順序閥的進(jìn),、出油口一經(jīng)接通，油液通過該閥的壓力損失較小,，而溢流閥處于溢流狀態(tài)時(shí),，壓力損失一般較大。