液壓比例閥的選用原則

面對著那么多的比例閥,哪一個才是我們需要的?我們該如何選擇?選擇比例閥時,需遵循以下原則:


液壓比例閥的選用原則的圖1
類型選擇
根據用途和被控對象,選擇比例閥的類型。比例閥可分為兩種不同的基本類型,即是否配帶 置電反饋電磁鐵 關注公眾號“液壓說”,獲取更多液壓知識。

液壓比例閥的選用原則的圖2

配用不帶位置電反饋電磁鐵的比例閥,其特點是比較廉價,但其功率參數、重復精度、滯環等將受到限制。在工程機械應用領域,這種牢靠的裝置獲得特別好的應用效果。

配用帶位置電反饋電磁鐵的比例閥,能滿足各種工業應用中特別高精度的要求。將精密的比例閥應用于開環控制回路時,通常可以得到一般只在閉環調節回路才能達到的效果。但價格較貴,用戶可根據被控對象的具體要求來選擇。


液壓比例閥的選用原則的圖3
關注動靜態指標
正確了解比例閥的動態、靜態指標,主要有額定輸出流量、起始電流、滯環、重復 精度、額定壓力損失、溫漂、響 應特性 、頻 率特性等。 關注公眾號“液壓說”,獲取更多液壓知識。



液壓比例閥的選用原則的圖4
精度選擇

根據執行器的工作精度要求選擇比例閥的精度,內含反饋閉環閥的穩態性、動態品質等。如果比例閥的固有特性如滯環、非線性等無法使被控系統達到理想的效果時,可以使用軟件程序改善系統的性能。

液壓比例閥的選用原則的圖5


液壓比例閥的選用原則的圖6
油液選擇

如果選擇帶先導閥的比例閥,要注意先導閥對油液污染度的要求。一般應符合對ISO185 標準,并在油路上加裝過濾精度為別高精10um以下的進油過濾器。關注公眾號“液壓說”,獲取更多液壓知識。


液壓比例閥的選用原則的圖7
通經選擇
比例閥的通徑應按執行器在 最高速度時通過的流量 來確定,通徑選得過大,會使系統的分辨率降低。
液壓比例閥的選用原則的圖8
放大器選擇
比例閥與放大器配套使用,放大器采用電流負反饋,設置斜坡信號發生器、方向器等,控制升壓、減壓時間或運動件速度和將速度。斷電時,能使比例閥的閥芯處于安全位置。 關注公眾號“液壓說”,獲取更多液壓知識。

液壓比例閥的選用原則的圖9

對比例閥放大器的基本要求是能及時產生正確、有效的控制信號, 與放大器的距離應盡可能的短

在選擇比例閥時,有些設計者往往像選擇普通換向閥那樣選擇,通常不能獲得滿意的結果。例如某液壓設備的工作數據為供油壓力120bar,工進時負載壓力110bar,快進時負載壓力70bar;工進時所需流量范圍5~20L/min,快進時所需流量范圍60~150L/min。若按普通換向閥那樣選擇,則應選擇公稱流量為150L/min的比例閥,即選擇4WRE16E150型比例方向閥,其工作曲線如下圖。

液壓比例閥的選用原則的圖10

4WRE16E150型比例閥工作曲線

1-5:閥壓降分別為10、20、30、50、100bar

本案例中,快進工況符合時,閥壓降為50bar,當流量為150L/min時僅用了額定電流的67%,當流量為60L/min時僅利用了額定電流的48%,調節范圍僅達額定電流的19%;工進工況時,閥壓降為10bar,當流量為20L/min時利用了額定電流47%,當流量為5L/min時利用了額定電流37%,調節范圍也只達到總調節范圍的10%。在這種情況下假定閥的滯環為3%額定電流,對應于調節范圍為10%,則其滯環相當于30%,顯然很難用如此差的分辨率來進行控制。

為了能夠充分利用比例方向閥閥芯的最大位移,對不同公稱流量的閥應準確確定其相應的節流斷面面積。正確的選擇原則是:最大流量盡量接近對應于100%的額定電流。關注公眾號“液壓說”,獲取更多液壓知識。

按此原則可選用公稱流量64L/min(閥壓降10bar)的比例方向閥。其工作曲線如下圖所示。快進工況時,額定電流在66%~98%范圍內,調節范圍達32%;工進工況時,額定電流在36%~63%范圍內,調節范圍達27%。可見調節范圍增大,分辨率較高。故重復精度造成的誤差也相應減少。

液壓比例閥的選用原則的圖11

4WRE16E150型比例閥工作曲線

1-5-—閥壓降分別為10、20、30、50、100bar



液壓比例閥的選用原則的圖12
控制形式選擇

電液比例閥,主要按照輸入電信號指令,能夠連續地、成比例地控制液壓系統的壓力、流量等參數。關注公眾號“液壓說”,獲取更多液壓知識。

電液比例 壓力 控制 閥可用于: 帶鋼熱連軋機卷取機液壓輔助系統的電液比例壓力控制回路,板帶軋機輥縫控制的液壓推上系統電液比例壓力控制回路,帶材卷取設備恒張力的閉環電液比例壓力控制回路。

電液比例流量控制回路可用于:帶鋼熱連軋機精軋機平衡液壓系統的電液比例壓力控制回路,機床微進給的電液比例控制回路,用于旋壓機、折板機同步的電液比例控制回路,電梯的電液比例控制回路等。

液壓比例閥的選用原則的圖13

電液比例多參數控制可用于:帶鋼熱連軋機精軋換輥液壓系統的電液比例壓力控制回路,液壓缸垂直配置而采用WI型閥芯的比例控制回路,熱軋鋼卷步進鏈式運輸機的速度、加減速度控制回路。


▌聲明:來源于高殿榮、王益群主編的《液壓工程師技術手冊》,由液壓說整理發


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