电液控制系统—电液控换向阀设计研究
煤矿液压支架电液控制系统研究
煤矿液压支架电液控制系统研究摘要：煤矿生产中需要使用各种设备，积极对各类设备进行优化有利于提高整体的开采效果。
为了解决液压支架电液控制系统调控速度慢、调节精度差的问题，提出了一种新的煤矿井下液压支架电液控制装置。
通过采用闭环反馈控制的模式，提高了液压支架调控的精确性，通过高精度电磁反馈控制，实现了对电磁先导阀的快速调整，提升了对支架的调节灵敏性。
基于此，本文主要分析了煤矿液压支架电液控制系统。
关键词：煤矿；液压支架；电液控制系统中图分类号：TD672文献标识码：A引言随着煤矿井下智能化和自动化的推进，矿井电液控制系统未来的发展方向为智能化、自动化。
通过利用电液控制技术对综采工作面液压支架进行远程控制系统设计，依据传统人工移架存在安全隐患以及移架效率较低的现状提出智能化移架控制方案，实现了综采工作面液压支架的跟机自移以及单架、成组控制效果。
1液压支架的结构组成根据煤矿液压支架各部分结构在支撑承载过程中所发挥作用的不同，可将煤矿液压支架划分为以下结构：顶梁。
用于支撑顶板，是液压支架主要承载部件。
同时，顶梁还会在反复顶煤过程对顶板煤层进行破碎，提高工作面生产效率；前梁。
用于保障液压支架四根立柱受力均匀性，增强支架顶梁支顶性能，必要时可用于吊装采煤设备；掩护梁。
用于承受液压支架的水平力和侧向力，在顶板岩石垮落时还可以承接垮落岩石压力，为工作面营造安全空间；底座。
用于为立柱、推移等辅助装置形成安全空间，保障液压支架整体稳定性；四连杆机构。
用于调节顶梁与煤壁之间的距离和支护顶板，并在此过程中承受顶板的水平分力和侧向力；推移机构。
用于推动刮板运输机、液压支架向工作面煤壁方向移动；护帮装置。
用于实现护帮板的挑起和收平运动；尾梁。
用于支撑松动顶板，维护工作空间。
上下摆动可控制支架后部放顶煤[1]。
2电液控制系统组成液压支架主要由液压件(立柱、千斤顶)，承载结构件(顶梁、掩护梁和底座等)，推移装置，控制系统和其他辅助装置组成，往往工作环境极其恶劣复杂。
第4章电液控制系统设计
（3）力矩马达工作原理
用弹簧管支承衔铁的力矩马达 1——弹簧管，2——液压放大元件 永磁动铁式力矩马达
在零位时，衔铁正 好处于四个气隙的中间 位置，弹簧管也正好在 正中零位。当输入 i 而 产生电磁力矩后，电磁 力矩使衔铁偏转，弹簧 管也受力歪斜变形，作 用在衔铁上的电磁力矩 与弹簧管变形时的弹性 力矩平衡，也就是电磁 力矩 Td 通过弹簧管弯曲 变形而转化为衔铁的角 位移。
力反馈两级电液伺服阀结构原理图
力矩马达（或力马达）：将电气信号转换为力矩或力 液压放大器：控制流向液压执行机构的流量或压力 阀流量较大时，采用两级或三级电液伺服阀的形式。 包括液压前置级和功率级 液压前置级：单（双）喷嘴挡板阀、滑阀、射流管 阀、射流元件 功率级：滑阀 反馈机构（或平衡机构）：使伺服阀的输出压力或流 量与输入电气控制信号成比例，使伺服阀本身成为闭 环系统 平衡机构：用于单级伺服阀和两级弹簧对中式伺服阀， 通常为各种弹性元件，为一力-位移转换元件
3.电液比例控制系统的分类
①按所用的电液比例控制元件的种类可分为：电液 比例压力控制系统、电液比例流量控制系统、电液 比例方向控制系统和电液比例变量泵控制系统。 ②按被控物理量种类可分为：电液比例位置控制系 统、电液比例速度控制系统和电液比例力控制系统。 ③按系统输出信号是否反馈可分为：闭环系统和开 环系统。 ④按对液压执行元件的控制方式可分为：阀控系统 和泵控系统。
式中，
h
2 4 e Ap
Vt M t
为无阻尼液压固有频率；
Bp 4 Ap Vt e M t
K h ce Ap
e M t
Vt
为阻尼比。
（2）阀-液压马达动力装置
对阀控液压马达，由阀的线性化流量方程、进出油
CVT自动变速器电液控制系统设计
.毕业设计说明书课题名称CVT自动变速器电液控制系统设计系别机械电子工程系专业汽车技术服务与营销班级汽车11-2班姓名煌学号201157112指导教师万海波摘要汽车金属带式无级变速器——CVT（Continuously Variable Transmission）是当代最先进的汽车变速器之一。
由于它可以使发动机在最经济的区域工作，与有级自动变速器（AT）相比显示出惊人的节油效果，成为取代AT的最佳传动形式。
传动系是车辆中较为重要、复杂的系统之一。
以前人们把发动机和变速器分开来研究，变速器是以适应发动机和整车参数要求来设计的。
CVT的出现使人们必须把发动机和CVT作为一个完整的动力总成来看待，用控制器把二者有机地联系起来，实现最优工作状态。
电液控制系统是金属带式无级变速器的核心部分。
它不论是控制原理还是控制过程都与液力式控制系统有很大的不同，其控制容也很丰富。
它最突出的优点是：①可以改变自动变速器的换档规律；②控制更加精确，结构更加紧密；③具有故障自诊断和失效保护功能。
本文围绕金属带式无级变速器的电液控制系统进行了设计。
分析了电液控制系统的特性并设计CVT电液控制系统，分析了控制阀的特性并设计夹紧力控制系统与速比控制系统的控制器。
关键词：金属带式无级变速器，电液控制系统，夹紧力控制，速比控制目录摘要 (1)第一章绪论 (3)1.1 金属带式无级变速器 (3)1.2 金属带式无级变速传动的基本原理 (4)1.2.1 金属带式无级变速器的基本组成及传动原理 (4)1.2.2 金属带式无级变速传动的几何关系和基本参数 (7)1.3 金属带的受力分析 (8)1.3.1 金属环的力分析 (10)1.3.2 金属片的受力分析 (11)1.3.3 金属带的受力分析 (14)第二章金属带式无级变速器电液控制系统分析 (18)2.1 CVT 液压控制系统方案讨论 (18)2.1.1 机—液控制系统特点 (18)2.1.2 电—液控制系统 (19)2.2 CVT传动控制系统 (21)2.2.1 CVT夹紧力控制 (21)2.2.2 CVT速比控制 (22)第三章CVT电液控制系统设计 (23)3.1 CVT液压控制系统设计 (23)3.1.1 CVT控制系统的功能 (23)3.1.2 CVT液压控制系统设计 (24)3.2 CVT电子控制系统设计 (26)3.2.1 电子控制系统的结构 (26)3.2.2 电控系统接口电路设计 (30)3.3 CVT控制器设计 (32)3.3.1 夹紧力控制系统控制器的设计 (32)3.3.2 速比控制系统控制器的设计 (36)第四章结论 (40)参考文献 (41)致 (42)第一章绪论1.1 金属带式无级变速器无级变速器(CVT)可以使发动机在最佳状态下工作，依靠变速器无级调速来适应汽车的各种速度，因此可以使发动机燃烧最好，排气污染最小，达到节油的目的。
电液换向阀的原理
电液换向阀的原理
电液换向阀是一种通过电信号控制液压系统流动方向的装置，它通常由电磁铁、阀芯、弹簧、阀座等组成。
其工作原理如下：
1. 当电液换向阀无电信号时，弹簧将阀芯压紧在阀座上，阀芯上的密封件与阀座紧密接触，阻止液体流动。
2. 当电信号作用于电磁铁时，电磁铁产生磁场，吸引阀芯。
阀芯随之运动，将密封件从阀座上移开，形成通路，液体开始流动。
3. 当电信号消失时，电磁铁不再产生磁场，弹簧的力将阀芯重新压紧在阀座上，密封件再次与阀座接触，阻止液体流动。
通过改变电信号的输入，可以实现电液换向阀的多种工作方式，如正向流动、反向流动、中立位等。
这使得电液换向阀可以灵活地控制液压系统的流向，满足不同工作条件下的需要。
工程机械电液控制系统
工程机械电液控制系统简介工程机械电液控制系统是指通过电气与液压相结合的方式，对工程机械进行控制和调节的系统。
该系统使用了电气控制和液压驱动，通过电液转换器进行信号的传递和执行器的控制，从而实现对工程机械的运动、位置、力量等参数的调节和控制。
本文将详细介绍工程机械电液控制系统的结构、工作原理以及应用领域。
结构工程机械电液控制系统主要由以下几个部分组成：1.电控部分：包括控制器、传感器、执行器等电气元件。
控制器负责接收和处理输入信号，通过传感器获取机械的运动状态和环境参数，然后通过执行器输出相应的控制信号，实现对机械的控制和调节。
2.液压部分：包括液压传动系统、液压执行元件等。
液压传动系统负责将电气信号转换成液压信号，通过液压执行元件控制机械的运动、位置、力量等参数。
3.电液转换器：用于将电气信号转换成液压信号，实现电气与液压的相互转换。
常用的电液转换器包括电磁阀、电液换向阀等。
4.连接件：用于连接电气元件和液压元件，实现信号和能量的传递。
工作原理工程机械电液控制系统的工作原理如下：1.电控部分接收输入信号，并经过处理后输出控制信号。
2.控制器通过传感器获取工程机械的运动状态和环境参数。
传感器将这些参数转换成电信号，并传输给控制器。
3.控制器根据输入信号和传感器的反馈信号，进行逻辑运算和控制计算，并生成相应的控制信号。
4.控制信号通过连接件传递给电液转换器，将电信号转换成液压信号。
5.液压部分接收液压信号，并经过液压传动系统的传递和液压执行元件的作用，控制和调节工程机械的运动、位置、力量等参数。
6.工程机械根据液压部分的控制信号，进行相应的动作和运动。
应用领域工程机械电液控制系统广泛应用于各个领域的工程机械中，如挖掘机、装载机、推土机、起重机等。
它们通过电气和液压的相互协作，实现了对机械的高效控制和操作。
在工程机械的挖掘方面，电液控制系统能够精确控制挖斗的位置、速度和力量，提高挖掘效率和准确性。
在装载方面，可以根据物料的不同特性，调节装载斗的位置和倾斜角度，实现高效的装载和卸载操作。
机电一体化——电液控制系统设计
6.电液控制系统设计6.1概述电液控制系统是常用机电一体化系统之一。
它是将计算机电控和液压传动结合在一起，既发挥了计算机控制或电控制技术的灵活性，又体现了液压传动的优势，充分显示出大功率机电控制技术的优越性。
电液控制系统的种类很多，可以从不同的角度分类，而每一种分类方法都代表一定的特征：1）根据输入信号的形式和信号处理手段可人为数字控制系统、模拟控制系统、直流控制系统、电液开关控制系统。
2）根据输入信号的形式和信号处理手段可分为数字控制系统、模拟控制系统、直流控制系统、交流控制系统、振幅控制系统、相位控制系统。
3）根据被控量的物理量的名称可分为置控制系统、速度控制系统、力或压力控制系统等。
4）根据动力元件的控制方式可分为阀控系统和泵控系统。
5）根据所采用的反馈形式可分为开环控制系统、闭环系统和半闭环控制系统。
本章主要介绍电液控制系统的组成、控制元件，系统数字模型以及系统的设计。
6.2电液控制元件电液控制元件主要包括电液伺服阀、电液比例阀、电液数字阀以及由数字阀组成的电液步进缸、步进马达、步进泵等。
它胶是电液控制系统中的电-液能量转换元件，也是功率放大元件，它能够将小功率的电信号输入转换为大功率的液压能（流量与压力）或机械能的输出。
在电液控制系统中，将电气部分与液压部分连接起来，实现电液信号的转换与放大，主要有电液伺服阀、电液比例阀、电液数字阀以及各种电磁开关阀等。
电液控制阀是电液控制系统的核心，为了正确地设计和使用电液控制系统，就必须掌握不同类型电液控制阀的原理和性能。
6.2.1控制元件的驱动6.2.1.1电气—机械转换器电气—机械转换器有“力电机（马达）”、“力矩电机（马达）”以及直流伺服电动机和步进电动机等，它将输入的电信号（电流或电压）转换为力或力矩输出，去操纵阀动作，推行一个小位移。
因此，电气-机械转换器是电液控制阀中的驱动装置，其静态特性和动态特性在电液控制阀的设计和性能中都起着重要的作用。
电液比例控制系统分析与设计
电液比例控制系统分析与设计1.输入信号接收与处理：电液比例控制系统通常采用模拟输入信号，如电压、电流等。
因此，需要设计电路对输入信号进行放大、滤波和隔离等处理，以满足系统的要求。
2.控制逻辑设计：根据实际应用需求，设计相应的控制逻辑。
常见的控制方式有PID控制、模糊控制等。
根据被控对象的特性和要求，选择合适的控制方式，并进行调参及优化。
3.输出信号处理：将控制逻辑输出信号转换为适合驱动液压元件的信号形式。
通常采用A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，并输出给液压部分。
1.液压能量转换与控制：液压部分负责将电气信号转换为液压能量，并控制液压元件的工作状态。
常见的液压元件有液压泵、液压缸、液控单元等。
通过液压阀的开关控制，来实现液压能量的转换和流动的控制。
2.液压系统参数设计：根据系统需求，确定液压泵的最大工作压力、液压缸的位移要求、流量要求等。
根据这些要求，选用合适的液压元件，并进行相应的参数设计与计算。
3.液压系统的安全性与稳定性：液压系统工作中容易产生高压、高温等危险因素，因此需要对液压系统进行安全性设计。
同时，为了保证系统的稳定性，需要对液压阀的开关速度、压力等进行合理控制。
1.机械传动装置设计：根据实际运动要求，设计机械传动装置，包括连接方式、传动比、轴承选型等，以满足系统对力、速度和位置的要求。
2.机械结构设计：根据机械运动要求，设计相应的机械结构，包括液压缸的安装方式、支撑结构设计等，以保证机械执行部分的可靠性和稳定性。
3.机械部件的选用与配合设计：根据实际负载和工作条件，选用合适的机械部件，并进行合理的配合设计，以确保机械执行部分的准确性和稳定性。
总结：电液比例控制系统的分析与设计是一个复杂而庞大的工程。
需要考虑多个方面的因素，如控制逻辑设计、液压部分的能量转换和控制、机械执行部分的设计等。
只有综合考虑这些因素，才能设计出稳定、高效的电液比例控制系统。
051210电液比例换向阀
电液比例换向阀由前置级（ 电液比例换向阀由前置级（电液比 例双向减压阀）和放大级（ 例双向减压阀）和放大级（液动比 例双向节流阀）两部分组成。 例双向节流阀）两部分组成。 前置级由比例电磁铁控制双向减压 阀阀芯位移。 阀阀芯位移。当比例电磁铁输入电 流时，减压阀芯移动， 流时，减压阀芯移动，减压开口一 定，经阀口减压后得到稳定的控制 压力。 压力。 放大级由阀体、主阀芯、左右端盖、 放大级由阀体、主阀芯、左右端盖、 阻尼螺钉和弹簧等零件组成。 阻尼螺钉和弹簧等零件组成。控制 压力油经阻尼孔作用在主阀芯的端 面时， 面时，液压力将克服弹簧力使阀芯 移动，开启阀口，沟通油道。 移动，开启阀口，沟通油道。主阀 开口大小取决于输入电流的大小。 开口大小取决于输入电流的大小。 改变比例电磁铁的输入电流， 改变比例电磁铁的输入电流，不仅 可以改变阀的工作液流方向， 可以改变阀的工作液流方向，而且 可以控制阀口大小实现流量调节， 可以控制阀口大小实现流量调节， 即具有换向、节流复合功能。 即具有换向、节流复
《大型矿用液压挖掘机电液控制系统关键技术研究》范文
《大型矿用液压挖掘机电液控制系统关键技术研究》篇一一、引言随着现代矿业开采的不断发展，大型矿用液压挖掘机作为重要的采矿设备，其电液控制系统的性能直接关系到设备的作业效率和安全性。
因此，对大型矿用液压挖掘机电液控制系统的关键技术研究显得尤为重要。
本文旨在探讨电液控制系统的核心技术，为提升设备性能和安全性提供理论支持。
二、电液控制系统概述大型矿用液压挖掘机电液控制系统是一种高度集成化的技术系统，其核心在于电液比例控制、电液伺服控制和电液开关控制等技术。
系统通过电子控制系统与液压系统相结合，实现对挖掘机的精确控制。
三、关键技术研究1. 电液比例控制技术电液比例控制技术是电液控制系统的核心，通过比例阀、比例泵等实现挖掘机的连续和动态控制。
研究中应注重提高比例控制的精度和响应速度，降低系统能耗。
此外，还要对比例阀的优化设计、电磁兼容性等问题进行研究。
2. 电液伺服控制技术电液伺服控制系统用于高精度和高动态响应的场合，如挖掘机的工作装置位置控制和姿态控制等。
在研究过程中，应关注伺服阀的精度、响应速度及抗干扰能力，同时优化伺服系统的算法和控制策略。
3. 电液开关控制技术电液开关控制系统主要用于挖掘机的简单动作和保护功能。
在研究中，应注重开关控制的可靠性和稳定性，同时优化开关动作的响应时间和能耗。
此外，还要对系统故障诊断和保护功能进行深入研究。
四、系统设计与优化1. 系统设计原则电液控制系统设计应遵循可靠性、经济性、可维护性和可扩展性等原则。
在设计中要充分考虑设备的实际工况和作业要求，确保系统能够满足设备的性能需求。
2. 优化策略在系统设计过程中，应采用先进的控制算法和优化策略，如模糊控制、神经网络控制等，以提高系统的控制精度和响应速度。
同时，还要对系统进行仿真分析，验证设计的合理性和可行性。
五、实验与验证通过搭建实验平台，对电液控制系统进行实验验证。
实验过程中要关注系统的动态性能、静态性能以及抗干扰能力等方面。
电、液控自动变速器液压控制系统的分析研究
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点 。 些 电 控 自 动 变 速 器 ， Ｉ￥４ ０、 田 佳 美 等 轿 车 的 有 如 ０ 丰
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电 控 自动 变 速 器 ， 样 也 装 有 节 气 门 阀 ， 此 时 节 气 门 同 但 压 力 只 是 用 来 调 节 主 油 路 压 力 ， 此 使 用 中若 节 气 门 拉 因
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制 换 档 阀动 作 。
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主 油 路 油 压 Ｐｖ 一速 控 油 压 一
在 液 控 自动 变 速 器 中 ， 控 阀 将 工 作 液 压 转 变 为 与 速 车 速 成 正 比 的 速控 液 压 ， 控 液 压 与 节 气 门液 压 共 同控 速 电 控 自动 变 速 器 由 车 速 传 感 器 将 车 速 信 号 转 变 为 电信 号 ， 入 电脑 ， 脑 通 过 电磁 阀 控 制 换 档 阀动 作 ， 输 电 无
调速 阀 。
电控 自动 变 速 器 的 换 档 阀 是 一 个 由换 档 电磁 阀 控
制 的 二 位 换 向 阀 。 换 档 时 ， 磁 阀 提 供 的 控 制 油 压 使 其 电 滑 阀 移 动 ， 要 工 作 的 换 档 执 行 元 件 与 油 路 接 通 ， 立 把 建 起 油压 ， 不 工作 的执行元 件 的油路 与 泄油孑 沟通 ， 将 Ｌ 泄
用 由节 气 门拉 索 操 纵 的 节 气 门 阀 控 制 ； 有 许 多 电 控 自 但 动 变 速 器 的 节 气 门 开 度 的 油 压 反 馈 由 电 脑 根据 节 气 门 位 置 传 感 器 的 信 号 输 出 控 制 脉 冲 ， 过 控 制 脉 冲 式 电 磁 通
电液比例控制系统
比例方向控制阀
直动型比例方向控制阀
先导型比例方向控制阀
电液比例换向阀主要发展趋势
⟡ 高精度、高可靠性
电液比例控制技术通常采用电反馈方案提高阀的控制精度。微电子和传感器技术飞速发 展以及机电液一体化集成元器件的不断涌现, 使得高精度和高可靠性仍然是电液比例换向 阀的主要发展方向。
Ⅲ
电液比例控制系统的分类
Ⅳ
电液比例控制系统发展趋势
电液比例控制系统的发展
1967年瑞士Beringer公司开始生产KL 比例复合阀，70年代初日本油研公司 申请压力和流量两项比例阀专利，标 志着比例技术的诞生时期。
70年代后期比例变量泵 和比例执行器相继岀现 ，为大功率系统的节能
奠定了技术基础。
近年来比例阀出现了复合化趋势， 极大地提高了比例阀（电反馈）的 工作频宽。在基础阀的基础上，发
都有了进一步的提高，
电液比例控制系统的组成
◈ 指令元件 ◈ 比较元件 ◈ 比例放大器 ◈ 电机转换器 ◈ 液压放大器 ◈ 液压执行元件 ◈ 检测元件
一 组成
◈ 指令元件。系统的控制信号的产生与输入元件，是信号发生装置或过程控制器。 ◈ 比较元件。把输入信号与反馈信号做比较, 得到偏差信号作为控制器的输入量。比较元
1-位移传感器；2-行程控制型比例电磁铁；3-阀体；4-弹簧；5-锥阀芯； 6-阀座；7-主阀芯；8-节流螺塞；9-主阀弹簧；10-主阀座（阀套）
其恒压能力用于直动式溢流阀，由于其 是二级阀，反应比如直动式溢流阀灵敏
电液比例流量控制阀
比阀；2-比例节流阀；3-单向阀
⟡ 高压小型化
电液换向阀动态特性测试系统的研究与设计
复杂 性 ，研 究和 设计 了基 于传 感 器和计 算机技 术 的动 态特性 测 试 系统 ，解决 了以往 实验 室中在 测 试 电液换 向 阀的过程 中存 在 的参量 采 集与分析 实时性 问题 ，为 电液换 向阀的研 究 与检 测提 供 了一
时 读 取 的参 量 不 止 一 个 。 这 两 种 常 规 检 测 方 法 都 不 能 同 步
个 电液控制 系统 的核 心部件 ，它的性 能直 接影 响到液 压支
架 的可 靠 性 与稳 定 性 ， 因 而 对 它 的 动 态 特 性 的 检 测 而 有 着
及其重要 的意义 。电液换 向 阀动态特 性是 指主 阀中液 流在 换 向过程 中所涉及 的系统流量 、压力 以及 与电控信号 （ 电磁 先导 阀的线 圈电压 和电流 ） 等物理 量之 问的关系 。由于其 复 杂性 ，需要研究 的特性 有 ：动 态测 试、 冲击测试 、阻力 损
煤
炭
工
程
２０ ０ ８年 第 ９期
现实时同步采集 与数据分 析 、显示与保存 。动态特性测 试
来 实现液控换 向 阀的换 向功能。在检测 系统 中，引入 了电
系统 ，主要 由硬件检测和软件采集与处理两大部分组成 。 硬件检测部分采用 了压力 和流量传感器 、电流和 电压
检测 模 块 以及 多 通 道 高 速 同步 数 据 采 集 卡 Ｐ Ｉ０ ２ Ｃ８０ Ａ。
１ ）动态测试 ：对主 阀的压力 和流量进 行实时检 测 ，以 研究 主阀换 向的动作有效性和实 时性 。
收 稿 日期 ：２ ０ ０ ２ ０ ８— ４— ２
验室研究 的液压 系统 ，引入 了传 感器 、计算 机 、虚拟 仪器
电液控制系统
（1）信号的产生 节气门信号、车速信号、输出轴信 号、油温信号、油压信号等都是利用传感器反馈给电 脑（ECU）。 （2）信号的处理 电脑（ECU）接收信号、处理后 传给执行元件，发出换档的指令。 （3）指令的执行 各种电磁阀接到执行换档的任务， 换档电磁阀A和B通过通、断电，完成油路的转换，实 现档位的改变，其线圈值一般在11Ω左右。调压电磁阀 根据电脑的指令来调节控制油压，通过电磁阀开闭脉 冲率的变化或改变通道的大小来节流调压，满足各转 速工况下的需要，其线圈的电阻值在4Ω。液离变矩器 锁止电磁阀用于控制锁止离合器，锁止离合器工作时， 把泵轮和涡轮锁为一体，提高了传动效率。强制降档 电磁阀是为了快速换入低档，增大牵引力。
三、电液式控制系统的结构和工作原理
1969年法国雷诺（Renault）R16TN轿车首先装备了采用 电液式控制系统的自动变速器。20世纪80年代，计算机飞 速发展，微处理器、单片机也越来越广泛的应用于汽车自 动变速器的控制系统，而且也越来越多的取代了全液压控 制系统，它与全液压控制系统相比，其自动换档系统是由 于电子计算机或微处理器来完成的，换档控制的信号亦相 应的变为电信号，但是，系统中的换档执行元件仍是液压 的，故称为电液式控制系统，这种控制系统由电子控制装 置和液压控制装置两大部分组成。
（1）节气门位置传感器 发动机的节气门是由驾驶员通过加速踏板 来操纵的，以便根具不同的行驶条件控制发动 机的运转。例如：山坡或加速时节气门开度要 大，而下坡或等速行驶时，节气门开度要小， 这些不同的行驶条件对汽车自动变速器换档规 律的要求往往有很大的不同。电子控制式自动 变速器是利用安装在发动机节气门体上的节气 门位置传感器，作为电脑控制自动变速器档位 变换的依据，从而使自动变速器的换档规律， 在任何使用条件下都能满足汽车的使用要求。
阀门遥控系统(电液式)
阀门遥控装置说明书
Drawing No.：2511-330-10-01
3.2 接线箱 数量为：2 个 外壳防护等级：IP44； 安装方式：挂壁式。 电缆进口：底部
4. 工作原理 本系统的主电源由船厂提供双相 AC380V/50Hz 电源，在主机舱的压载控制台上通过操作旋钮
来发出开关信号通过接线箱控制电液泵电机转向，以液压油来改变驱动头中活塞运动方向，从而 实现对各个舱室中的阀门的开、关及开启程度控制。
5.4.7. 支承件之间的距离一般应按表 1 的要求选择。
表 1 电缆外径与支承件距离（mm）
电缆外径
支承件距离
超过 — 8 13 20 30
不超过 8 13 20 30 —
非铠装电缆 200 250 300 350 400
铠装电缆 250 300 350 400 450
5.4.8. 电缆在金属管子、管道、电缆槽内敷设时，应符合下列规定： ⑴金属管子或管道或电缆槽内壁应光滑，并应有防蚀措施； ⑵金属管子或管道或电缆槽的端部应采取措施以使电缆的护套或外护层不致受损； ⑶管子或管道的内截面积和弯曲半径，应使其中的电缆容易拉进和拉出，管子或管道的弯由
阀门遥控装置说明书
Drawing No.：2511-330-10-01
图 4 阀门遥控系统的电源、信号和控制线的连接示意图
5.4.2. 连接电缆（线）的规格应符合接线图的规定，应优先选用经各国船级社认可的型号。
5.4.3. 电缆的走线应尽可能平直、避免潮气或水滴凝结的影响且易于检修。
5.4.4. 电缆的走线应尽量远离锅炉、热管、电阻器等的热源，并具有不受机械损伤的保护。用
1# 接线箱 No.1 COLLECTION CABINET
2# 接线箱 No.2 COLLECTION CABINET
装载机电液换挡操纵阀的设计研究
第一章绪论1.1课题背景及现实意义工程机械工作环境通常比较恶劣，行驶状况复杂，换挡比较频繁，以装载机为例，每个作业循环需要换4 5次档，连续作业每小时须换上千次档[1-2]。
目前我国装载机动力换挡变速箱普遍采用液压动力换挡，即操作者通过软轴或杠杆系统操纵换挡操纵阀，进行变速和换向。
这种换挡操纵方式可靠，维修方便，但安装布置复杂，操纵力大,不能实现自动控制和远距离操作，并且换挡品质较差。
随着液压和电子技术的发展，电液换挡技术逐渐成熟，电液换挡即把电磁铁和换挡操纵阀集成在一起，通过专用的换挡手柄进行换挡控制，换挡操纵阀具有调压功能，同时系统还具有互锁、安全保护等功能，可以使换挡过程平稳快速的完成[3-5]。
由于电液换挡操纵灵活、布置方便，便于实现自动控制，有较好的换挡品质，因此电液换挡技术在装载机领域得到广泛的应用。
我国基础设施建设投入的高速增长，促进了工程机械行业的大发展，我国已经成为工程机械生产和销售的大国 [6]。
世界各大工程机械厂家纷纷进入中国市场，普遍采用电液换挡控制，我国工程机械要想走出国门，也必须配置电液换挡控制系统[7-9]。
由于我国的工程机械在国际市场上竞争力比较低，产品一般是中低端产品，高品质的电液换挡变速箱还不能生产，因此必须要加快电液换挡技术的研究与开发，提高变速箱的换挡品质，赶上国际流行趋势，这是我国工程机械与国际接轨的重要举措。
电液换挡操纵阀连接换挡控制器和离合器，在整个换挡过程中，变速箱功能的实现和对离合器结合过程的控制主要由换挡操纵阀来控制的，换挡操纵阀的设计功能及工作性能直接影响着换挡功能的实现与换挡品质，因此，需要对换挡操纵阀的工作原理和设计过程进行研究。
通过对装载机变速箱换挡过程及影响换挡品质因素的分析，能正确分析理解换挡操纵阀的工作原理和各功能元件的设计过程，并能根据换挡功能要求按照一般规律设计出相匹配的换挡操纵阀是这篇论文的主要目的。
1.2电液换挡控制技术的国内外发展现状1.2.1 电液换挡控制系统的分类电液换挡系统有全自动和半自动之分。
电液比例减压阀控换档系统控制策略研究
引 言 采用 电液 比例减压 阀的电液换 档系 统可 以灵 活 改变离合缸的升压规律 ， 实现不同的换档过程 ， 国 在 外的重型车辆上 已获得广泛的应用。我国也开始进 行 了有关 研究 ＿ 目前 主要 的控 制 方式 是 将一 个 离 １ １ 。
忽 略诸如 过滤 器阻力 、 配合 间隙泄 露等 因素 ， 建 立 该 阀的数学模 型 。
图 １控 制 换 档 系 统 原 理 图
１流 量方 程 ）
先导 固定节 流 口 、 先导 球 阀 口 、 馈 节 流管 、 反 主
阀口、 减压阀出口、 传输管道流量方程（ １ Ｒ） 和缓冲器 节流口流量方程分别如式（ ）（ ） １一７ 所示。其 中反馈 节流管和传输管路既考虑了其沿程阻力 ，也考虑了 其局 部阻力 。
．
１ 电液 比例 减 压 阀控 离 合 缸
电液 比例减 压 阀控 离 合缸 原 理如 图 １ 示 ， 所 减 压 阀用 以控 制离合 缸 内压力 ，渐近关 闭缓 冲器 用 以
（ ２ ）
ｐ ＾ ｆ ｆ 一 ｛￡ ｆ ＿ Ｉ ’ ｆ
（ ３ ）
吸收离合缸充油终点的压力冲击。
收稿 日期 ：０ ９ １— ０ ２０ — ０ １
— —
— —
式 中 ， ＋ —各 流量 ， ； 口— ｍ Ｐ —— 工作 油液 密度 ，ｇｍ ； ｋ／ Ｃ —— 流量 系数 ；
２ 阀控 换 档 系统 控 制策 略研 究
根据上述数学模型 ， 利用 Ｍ ｔ ｂＳ ｕ ｎ 建立 ａａ ｉ ｌ ｋ ｌ ｍ ｉ 系统仿真模型 ， 对系统控制策略进行仿真研究。 设离 合缸处于缸起点处 由回程弹簧预压缩力决定 的起点 压力为 ｐ ， ｑ 离合缸处于额宅行 程终点 由回 处， 程弹簧压 缩力决定的终点压力为 Ｐ。本文仿真系统起点压力 ： ０１ＭＰ ， 点压力 ０２ＭＰ ， ． ａ终 ． ａ液压缸 额定行 程 ５ ｍ。 ｍ １无 缓 冲 、 ） 两段 式控制 仿真 中摘去缓冲器部分。充油段 比例 阀指令 １ Ｐ， － Ｍ ａ 当缸 内压力达到 Ｐ 时立即开始升压段 ， ３ 即 比例阀指令立即下降到升压段起始值 ，然后沿斜坡 上升 ， 图 ２曲线 Ｃ所示。离合缸充油及建压过程 如
电液比例阀的研究综述及发展趋势
文章编号: 1005—0329(2008)08—0032—06技术进展电液比例阀的研究综述及发展趋势张 弓,于兰英,吴文海,柯 坚(西南交通大学,四川成都 610031)摘 要: 电液比例阀是电液比例控制技术的核心元件,它按照输入电信号指令,连续成比例地控制液压系统的压力、流量或方向等参数。
综述了比例压力阀和比例流量阀国内外的研究进展,并且对比例阀未来的发展趋势进行了展望。
关键词: 电液比例阀;比例压力阀;比例流量阀;综述中图分类号: TH137.52 文献标识码: ARev i ew and D evelop m en t Trend of Electro2hydrauli c Proporti ona l Va lveZHANG Gong,Y U Lan2ying,WU W en2hai,KE J ian(South west J iaot ong University,Chengdu610031,China)Abstract: Electr o2hydraulic p r oporti onal valve is the key component in electr o2hydraulic p r oporti onal contr ol technique,accord2 ing t o the input electric signal,the para meters such as p ressure,fl ow and directi on of hydraulic system are contr olled continuous2 ly and p r oporti onally.An over revie w of the p r oporti onal p ressure valve and p r oporti onal fl ow valve at home and abr oad is su mma2 rized.Finally,the devel poment trend of p r oporti onal valve is discussed.Key words: electr o2hydraulic p r oporti onal valve;p r oporti onal p ressure valve;p r oporti onal fl ow valve;revie w1 前言电液比例阀,是电液比例控制技术的核心和主要功率放大元件,代表了流体控制技术的发展方向[1]。
基于PWM控制技术的电液比例阀的研究
L I Guang - bin , ZHANG Xue - mei , ZHAO Guang , L IU Zhi - hai (Shandong University of Science and Technology , Qingdao 266510 , China)
电液比例控制的核心是控制电液比例阀的电 流 。模拟式控制功率输出极到比例阀线圈的电流是 连续电流 ,电子功率器件功耗大 ,需加装散热装置 。
而 PWM 控制功率输出极为开关型结构 , 功耗小 , PWM 信号中包含了同频率的脉动量 ,无需另加颤振 信号 ,抗干扰 、抗污染能力强 ,滞后时间短 、重复精度 高 。由于采用数控形式 ,与计算机或微机的连接方 便 ,可实现程序控制 。 1 电液比例阀的结构控制器特点
比例阀的结构简图如图 1 所示 ,是一个三通阀 。 2 个比例电磁铁分别控制阀芯 2 个方向的运动 ,两 端分别有对中复位弹簧 。在有些使用场合时也可当 二通阀用作阀口 ,并对称地分为 2 组 ,在轴线方向相 对错开一定的距离 ,既保持了较高的分辨率 ,又获得 了较大的控制流量输出 。比例电磁铁能根据电流的
t = kT + Th 和 t = ( k + 1) T ( k = 0 ,1 ,2 …) 时刻
的电流值分别为
I + d I = UΠRL + ( I - d I - UΠRL ) e - DTΠτ I - d I = ( I + d I) e - T(1 - D)Πτ
解得
I
=
2
U RL
(1 -
文章编号 :100320794 (2006) 1120116203
浅谈乳化液混合器
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电液控制系统—电液控换向阀设计研究
作者：刘立业
来源：《中国科技博览》2016年第11期
[摘要]液压支架电液控制系统是实现综采工作面高产高效的关键技术设备。
多年来国内外都在致力于开发和应用支架的电液控制技术，取得了良好的效果。
应用的数量不断增加，质量不断提高，实践充分证明了它的优越性，无疑是支架控制的发展方向。
[关键词]支架电液控制，操纵阀，电液控制阀
中图分类号：THl37 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）11-0293-01
液压支架用阀是保证液压支架在煤矿井下正常工作的重要元部件，是支架中最精密、最关键的部位。
液压支架的可靠性主要依赖于液压组件的可靠性，液压支架在煤矿生产中的应用是否成功，关键在于液压组件的技术性能是否达到要求。
阀的损坏将直接导致液压支架失效或者误动作，造成人身事故和工作面冒顶事故，甚至使工作面停产，所以要求阀具有良好的可靠性和较长的寿命。
1.电液换向阀结构及原理
电液控换向阀由电液先导阀和主阀组成。
电液先导阀采用电磁铁为机-电转换装置，其特点是技术成熟，稳定性可靠；主阀采用整体插装式结构，便于维护和更换，所以金属零件均采用不锈钢或铜合金等防锈耐腐蚀材料，使用寿命超过30000次，额定流量为400L/min。
国内已有多种结构的电液控换向阀产品。
1.1 结构组成
电液控换向阀组是电液控制系统的执行元件。
阀组具有16/14个工作口，通过8/7个电磁先导阀（相当于8/7片操纵阀），完成对主阀的电液控制。
主阀除通过电磁先导阀进行控制外，在电磁先导阀上还备有手动控制按钮，以方便支架在维修及电控出现异常时进行操作控制
1.2控制原理
主阀的每个功能口由一个开关电磁阀、一个两位三通先导阀和一个液控两位三通换向阀组成，电液换向阀组可以同时动作，1片阀的两个功能口同时供液。
“零”位时，电磁铁电路断开，无输出力，此时先导阀工作口A与高压液体P隔开，而与回液口R相通；同时主阀阀芯在弹簧力的作用下也处于“零”位，工作口与高压液体P隔开，与回液口R相通；
“工作”位置，电磁铁通电，产生磁力，吸引压杆，开启先导阀，先导阀进入工作状态。
此时先导阀工作口A与高压液P相通，与回液口R隔开，向主阀芯的控制口输入高压液体。
高压液体推动主阀芯的活塞和阀杆，将主阀的工作口与回液口R断开，与高压液体P口接通，工作口输出高压液体，进入工作状态。
2 电磁先导阀
电磁先导阀的结构组成图，分成两部分，电磁阀和先导阀，由于该先导阀的组装调试需要专用设备、一定的程序和一定的技术，不能擅自拆装。
2.1电磁阀原理
顶杆是电磁阀的执行元件，有两种操作方式：一种是手动，按动按钮，推动顶杆使电磁阀动作；一种是电动，控制系统提供驱动电流，线圈产生磁场，驱动电磁铁，产生推动顶杆的推力。
2.2先导阀原理
电液先导阀两个二位三通阀组成的。
每个二位三通阀有两个状态：“零”位和工作位置，有三个液流口：高压口、回液口和工作口。
“零”位时工作口与回液口相通，压力为“零”，高压口关闭；工作位置时工作口与高压口相通，压力值等于系统压力，回液口关闭。
两个二位三通阀组合在一起工作，其功能相当于一个三位四通阀。
当电磁阀顶杆都没有动作，顶杆作用于杠杆上的力为“0”时，先导阀处于“零”位，两个工作口输出压力为“0”。
先导阀只有在电磁阀一个顶杆动作时才能工作，即进入工作位置。
由于采用杠杆，左侧电磁阀顶杆动作推动右侧先导阀动作；同样，右侧电磁阀顶杆动作推动左侧先导阀动作。
2.3 DN20、DN10二位三通阀芯组件
两种二位三通阀芯组件 DN20、DN10 只是液流通径不同，流量不同，原理是一样的。
装入阀体后与阀体组成一个二位三通阀，阀芯结构分两种，为普阀芯和差动阀芯，如图1所示。
（1）主阀阀芯工作原理
普通阀芯如图1（1），二位三通阀有两个状态：“零”位和工作位置，有四个液流口：高压口P、回液口R、工作口A 和控制口K。
“零”位时工作口 A 与回液口R 相通，压力为“零”，高压口关闭；工作位置时工作口A 与高压口P 相通，压力值等于系统压力P，回液口关闭。
当控制口K压力为“0”时，二位三通阀处于“零”位；当控制口K压力为P时，二位三通阀处于工作位置。
在K口控制压力下，回液阀芯5向左运动，首先关闭回液口R，然后推动进液阀芯2向左运动，克服弹簧3的作用力，打开高压口，P口与工作口A相通，主控阀打开进入工作状态。
当K口撤掉控制压力时，进液阀芯2在弹簧3的作用下向左运动复位，P口与A口切断，A口与R口接通。
差动阀芯如图1（2），此阀芯具有差动功能，当先导阀控制的两个阀芯同时开启时，液体可在主阀内部进行循环流动，实现千斤顶的差动控制。
在此种控制中要求相应动作的辅助控制阀也同时具有差动功能。
二位三通阀有两个状态：“零”位和工作位置，有四个液流口：高压口P、回液口R、工作口A和控制口K。
“零”位时工作口A与回液口R相通，压力为“零”，高压口关闭；工作位置时工作口A与高压口P相通，压力值等于系统压力P，回液口关闭。
当控制口K压力为“0”时，二位三通阀处于“零”位；当控制口K压力为P时，二位三通阀处于工作位置。
在K口控制压力下，回液阀芯5向左运动，在关闭回液口R的同时带动进液阀芯2向左运动，克服弹簧3的作用力，打开高压口，P口与工作口A相通，主控阀打开进入工作状态。
当K口撤掉控制压力时，进液阀芯2在弹簧3的作用下向左运动复位，P口与A口切断，A口与R口接通。
由于差动活塞在关闭R口后有持续作用于进液阀芯2的推力，所以不会造成由于液体的回流使阀杆关闭。
（2）阀芯拆装
该阀为插装式结构，整个阀内部零件组装为一个阀芯组件，井下更换方便，用专用工具和内六方扳手可将阀芯拧出取下；安装阀芯过程相反，用内六方扳手可将阀芯拧入阀体。
3 液压支架电液控制系统对工作介质的稳定性要求
液压支架电液控制系统较液压支架手动控制系统对液压介质有较高的要求。
根据国内外电液控制系统的使用经验，下面讲述对液压支架电液控制系统液压介质的要求。
a）热稳定性与室温稳定性：乳化油或浓缩物与相应硬度的人工硬水按规定使用浓度配成试液，将上述试液分别在（70±2）℃和10～35℃条件下静置168h，不得分层、析水、产生絮状物或沉淀物，其油皂析出量应不大于0.1%（体积比）。
b）震荡稳定性：乳化油与相应硬度的人工硬水按规定使用浓度的60%配成试液，在温度为10～35℃条件下，震荡后，应无油皂析出。
4 结语
支架电液控制是计算机及控制技术、检测技术和液压技术综合一体化的新技术。
实施电液控制将加快支架动作速度，提升自动化程度，减少操作劳动量，提高效率，加强安全保障，增加了支架工况和控制过程的信息化和监视功能。
电液控制取代手动操纵阀控制将减少（人工）控制的随意性和不准确性，提高控制质量。
电液控制提供的控制方式和过程的可调节性使支架的动作更合理，更好地满足实际需求，对工作面条件的适应性更强，在支架应用的各个方面可望获得较佳的效果。