电液比例控制阀

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比例控制阀

单向移动式比例电磁铁的吸力特性
比例阀的特点
1、对压力、流量等参数进行连续或比例控制； 2、输出的压力、流量等参数不受负载影响； 3、结构简单，通用性强； 4、加工精度接近普通液压阀； 5、具有伺服阀远程、连续操纵优点； 6、对油液污染不像伺服阀敏感。
比例阀实物图
直动式比例溢流阀
输入一I，产生一电磁力作用于阀心上，得到一控制压力
先导式比例溢流阀
利用比例溢流阀的调压回路
利用比例减压阀的减压回路
将比例溢流阀的主阀换为减压阀，则称为比例减压阀。
利用比例减压阀的减压回路，可以实现多级减压甚至无级减压，大大简化系统结构。
比例流量阀
比例电磁铁和节流阀组合，即成为比例节流阀。
比例电磁铁和调速阀组合即成为比例调速阀。如右图所示。
比例调速阀的工作原理：通过比例电磁铁控制节流阀阀芯的开度，从而控制调速阀的输出流量。
利用比例调速阀的调速回路
比例方向阀
换向阀阀心上开有三角槽，阀心运动时，其通流面积变化，故液流方向变化时，流量也会变化输入一电流，得到一个运动方向，并且还可改变输出流量的大小；改变电流信号极性，即可改变运动方向。
比例复合阀原理
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比例电磁铁
结构：极靴1，线圈2，限位环3，隔磁环4，壳体5，内盖 6，外盖7，调节螺栓8，弹簧 9，衔铁10，隔磁支承环11，导向管12。
工作原理：线圈通电后产生磁场，隔磁环使磁力线主要通过衔铁、气隙和极靴，极靴对衔铁产生吸力。电流一定时，吸力大小一定。在电磁铁左端加一弹簧，则衔铁的位移与电流大小成正比。
5.5比例控制阀
1、电液比例阀简称比例阀，是一种按输入信号连续或按比例地控制液压系统中的流量、压力和方向的控制阀。

电液比例阀的工作原理

电液比例阀的工作原理
电液比例阀是一种应用广泛的液压控制元件，它通过电磁铁激励，控制液压系统中的流量和压力，从而实现对液压系统的精确控制。

电液比例阀的工作原理主要涉及到以下几个方面。

一、电磁铁的工作原理
电液比例阀中的电磁铁是控制流量和压力的关键部件，它的工作原理是基于电磁感应现象。

当电流通过电磁铁线圈时，会在铁芯内部产生磁场，这个磁场会将铁芯吸引，从而使得阀芯移动，改变液压系统中的流量和压力。

二、比例阀的结构原理
电液比例阀的结构非常复杂，一般由电磁铁、阀芯、阀座、弹簧等部件组成。

其中，电磁铁通过激励阀芯移动，从而控制液压系统中的流量和压力。

阀芯和阀座之间的间隙会决定液体通过的通道大小，从而实现对系统流量的控制；弹簧的作用则是使阀芯回到原位，避免液压系统出现过度压力。

三、电液比例阀的控制方式
电液比例阀的控制方式有两种，分别是电流控制和电压控制。

电流控制是通过改变电磁铁线圈中的电流大小来控制阀芯的移动，从而
改变液压系统中的流量和压力；电压控制则是通过改变电磁铁线圈的电压大小来控制阀芯的移动，从而达到类似的效果。

四、电液比例阀的优缺点
电液比例阀具有精度高、灵敏度好、响应速度快、可靠性强等优点，可以广泛应用于机械制造、航空航天、冶金、地质勘探等领域。

但是，电液比例阀的价格比较昂贵，维护和调试难度也较大。

电液比例阀的工作原理是基于电磁感应现象，通过改变电磁铁线圈中的电流或电压大小来控制阀芯的移动，从而实现对液压系统的精确控制。

电液比例阀具有优点明显，但也存在一些缺点，需要根据具体应用场景进行选择。

电液比例溢流阀的工作原理

电液比例溢流阀的工作原理电液比例溢流阀是一种常用的液压控制元件，通过调节流体的流量来控制液压系统的工作压力。

它的工作原理可以简单描述为：当输入信号改变时，通过调节溢流口的开启程度，控制流体的流量，从而实现对系统压力的调节。

电液比例溢流阀由比例电磁阀和溢流阀两部分组成。

比例电磁阀的作用是根据输入信号的大小，控制溢流阀的开启程度。

而溢流阀则根据比例电磁阀的控制，调节流体的流量。

当输入信号为最小值时，比例电磁阀关闭，溢流阀完全关闭，流体无法通过溢流口流回油箱，此时液压系统的压力最大。

当输入信号逐渐增大时，比例电磁阀逐渐开启，使得溢流阀的开启口径增大，流体流经溢流口的流量也随之增加。

这样，液压系统的压力逐渐减小。

需要注意的是，电液比例溢流阀的开启程度与输入信号的大小是成比例的，即输入信号越大，开启程度越大，流量也越大。

这样，通过调整输入信号的大小，可以精确地控制液压系统的工作压力。

电液比例溢流阀的工作原理基于流量调节的原理。

当溢流阀开启时，一部分流体会从溢流口流回油箱，从而减小液压系统的工作压力。

而当溢流阀关闭时，流体无法通过溢流口流回油箱，液压系统的工作压力达到最大值。

通过比例电磁阀的控制，可以调节溢流阀的开启程度，从而控制流体的流量，进而控制液压系统的工作压力。

在实际应用中，电液比例溢流阀具有很大的灵活性和精确性。

它可以根据不同的工况要求，通过调整输入信号的大小，实现对液压系统的精确控制。

同时，它还可以与其他液压元件组合使用，实现更复杂的液压控制功能。

总结来说，电液比例溢流阀的工作原理是通过比例电磁阀控制溢流阀的开启程度，从而调节流体的流量，进而控制液压系统的工作压力。

它的优点是灵活性和精确性高，可以根据实际需求进行精确控制，并与其他液压元件组合使用。

在液压系统中起到了重要的作用。

电液比例阀

3.2.1直动式比例溢流阀直动式比例溢流阀的工作原理及结构见图3-2,。

这是一种带位置电反馈的双弹簧结构的直动式溢流阀。

它于手调式直动溢流阀的功能完全一样。

其主要区别是用比例电磁铁取代了手动弹簧力调节组件。

如图3-2a所示，它主要包括阀体6，带位置传感器1、比例电磁铁2、阀座7、阀芯5及调压弹簧4等主要零件。

当电信号输入时，电磁铁产生相应的电磁力，通过弹簧座3加在调压弹簧4和阀芯上，并对弹簧预压缩。

此预压缩量决定了溢流压力。

而压缩量正比输入电信号，所以溢流压力也正比于输入电信号，实现对压力的比例控制。

弹簧座德实际位置由差动变压器式位移传感器1检测，实际值被反馈到输入端与输入值进行比较，当出现误差就由电控制器产生信号加以纠正。

由图3-2b所示的结构框图可见，利用这种原理，可排除电磁铁摩擦的影响，从而较少迟滞和提高重复精度等因素会影响调压精度。

显然这是一种属于间接检测的反馈方式。

ab图3-2 带位置电反馈的直动式溢流阀a)工作原理及结构b）结构框图1—位移传感器2—比例电磁铁3—弹簧座4—调压弹簧5—阀芯6—阀体7—阀座8—调零螺钉普通溢流阀可以靠不同刚度的调压弹簧来改变压力等级，而比例溢流阀却不能。

由于比例电磁铁的推力是一定的，所以不同的等级要靠改变阀座的孔径来获得。

这就使得不同压力等级时，其允许的最大溢流量也不相同。

根据压力等级不同，最大过流量为2～10L/min。

阀的最大设定压力就是阀的额定工作压力，而设定最低压力与溢流量有关。

这种直动式的溢流阀除在小流量场合下单独作用，作为调节元件外，更多的是作为先导式溢流阀或减压阀的先导阀用。

另外，位于阀底部德调节螺钉8，可在一定范围内，调节溢流阀的工作零位。

3.2.2先导式比例溢流阀1.结构及工作原理图3-3所示为一种先导式比例溢流阀的结构图。

它的上部位先导级6，是一个直动式比例溢流阀。

下部为主阀级11，中部带有一个手调限压阀10，用于防止系统过载。

当比例电磁铁9通有输入信号电流时，它施加一个直接作用在先导阀芯8上。

电液伺服阀和电液比例阀的概述

电液伺服阀和电液比例阀的概述摘要介绍了电液伺服阀和电液比例阀的组成及功能特点，同时对两种阀进行了比较，得出两种阀的使用特点和使用场合。

关键词电液伺服阀电液比例阀闭环控制力矩马达比例电磁铁反馈装置1.前沿阀对流量的控制可以分为两种：一种是开关控制：要么全开、要么全关，流量要么最大、要么最小，没有中间状态，如普通的电磁换向阀、电液换向阀。

另一种是连续控制：阀口可以根据需要打开任意一个开度，由此控制通过流量的大小，这类阀有手动控制的，如节流阀，也有电控的，如比例阀、伺服阀。

所以使用比例阀或伺服阀的目的就是：以电控方式实现对流量的节流、压力控制。

2.电液伺服阀电液伺服阀是一种自动控制阀，它既是电液转换组件，又是功率放大组件，其功用是将小功率的模拟量电信号输入转换为随电信号大小和极性变化、且快速响应的大功率液压能[能量（或）和压力]输出，从而实现对液压执行器位移（或转速）、速度（或角速度）、加速度（或角加速度）和力（或转矩）的控制。

电液伺服阀通常由电气-机械转换器、液压放大器（先导阀和功率级主阀）和检测机构组成。

电液伺服阀的基本组成有前置级液压放大器的伺服阀，无论是射流放大器还是喷嘴挡板放大器，其产生阀芯驱动力都要比比例电磁铁大得多(高一个数量级)。

就这个意义上讲，伺服阀阀芯卡滞的几率比比例阀小。

特别是射流管伺服阀的射流放大器因为没有压力负反馈，前置级流量增益与压力增益都较高，推动阀芯的力更大，所以伺服阀有更高的分辨率和较小的滞环。

简单地说，所谓伺服系统就是带有负反馈的控制系统，而伺服阀就是带有负反馈的控制阀。

伺服阀的主阀一般来说和换向阀一样是滑阀结构，只不过阀芯的换向不是靠电磁铁来推动，而是靠前置级阀输出的液压力来推动，这一点和电液换向阀比较相似，只不过电液换向阀的前置级阀是电磁换向阀，而伺服阀的前置级阀是动态特性比较好的喷嘴挡板阀或射流管阀。

伺服阀的主阀是靠前置级阀的输出压力来控制的，而前置级阀的压力则来自于伺服阀的入口p，假如p口的压力不足，前置级阀就不能输出足够的压力来推动主阀芯动作。

常用电液比例阀

滞环％
重复精度％频宽-3dbHz
1~3
0.5 20~200
1~3
0.5 1~30
4~7
±1 1~5
无
<0.1% 5 有 0.5
线圈功率W
中位死区价格因子
0.05~5
无 3
10~24
有 1
10~30
有 1
1.电液比例压力阀
比例压力阀用来实现压力控制，压力的升降随时可以通过电信号加以改
变。
工作系统的压力可根据生产过程的需要，通过电信号的设定值来加以变化，这种控制方式常称为负载适应控制。根据在液压系统中的作用不同，可分为比例溢流阀，比例减压阀和比例顺序阀。根据控制的功率大小不同，可分为直动式和先导式两种，根据是否带位置检测反馈，可分为：带位置检测和不带位置检测比例压力阀两种。
FD F f
p d 2 C d Cv dx sin 2 4
从上式可以看出，当忽略运动摩擦力和稳态液动力时，锥阀的开启压力 p 与输入电流 I 成正比，因此连续地按比例控制输入电流 I 的大小，便可连续地按比例调控先导阀的开启压力 p。由于比例电磁铁有磁滞和摩擦力 Ff 的存在，因此当电流增加和减小时，电流 I 与压力 p 的关系曲线不能重合，为了减少滞环，除在设计时应尽量减小磁滞和摩擦力外，在使用时，常在电控器中叠加一个频率为 100HZ 的颤振信号到直流电源。
坏。
12
1
13
6
2
9 8 3
11 10
4 5
X
7
A
B
先导式比例益流阀机构图（DBEM 型） 1－先导阀体；2－比例电磁铁；3－限压阀；4－主阀体；5－主阀芯；6－先导阀芯； 8、9－阻尼；10－控制油通道；11－主阀弹簧；12－先导阀；13－泄油孔

电液比例控制阀概述

电液比例控制阀概述电液比例控制阀（Electric-Hydraulic Proportional Valve）是一种用电信号控制液压流量的装置。

它由一个电磁阀和一个液压阀组成，通过精确控制电流信号来调节液压流量，实现对液压系统的精确控制。

电液比例控制阀主要包括两个部分：电磁阀和液压阀。

电磁阀负责接收控制信号，并将电信号转换为机械运动，控制液压阀的打开和关闭。

液压阀负责调节液压系统的流量和压力，并将其转化为机械力或工作输出。

这两个部分通过连接杆、阀芯、弹簧等机械结构相互配合，形成一个控制系统。

电液比例控制阀的工作原理是基于电液转换技术。

当输入一个电信号时，电磁阀内的线圈产生磁场，使得铁芯被吸引或推动。

吸引或推动铁芯时，通过连接杆的作用，将液压阀的阀芯推动到不同的位置。

阀芯的不同位置决定了溢流口的大小，从而控制了液压系统中的流量。

当电信号的大小发生变化时，液压阀的阀芯位置也会改变，进而改变液压系统的流量和压力。

电液比例控制阀具有多种优点。

首先，由于采用了电信号控制，其控制精度高，可以实现非常精确的流量和压力控制。

其次，由于采用了电信号输入，可以实现远程和自动控制，减少了人工操作的繁琐和工艺参数的调整。

此外，电液比例控制阀响应速度快，动态性能好，适用于对速度和位置等变量要求较高的系统。

另外，电液比例控制阀在工程实践中有着广泛的应用。

它可以用于工业生产中的自动化设备、大型机械工程、航空航天、船舶、冶金、石油、矿山等领域。

例如，在塑料注射成型机上，电液比例控制阀可以控制液压缸的流量，实现对注射过程的精确控制，从而保证产品的质量和稳定性。

在液压机械中，电液比例控制阀可以实现对液压缸运动的精确控制，提高工作效率和产品质量。

在航空航天领域，电液比例控制阀可以用于飞机起落架的液压系统，实现对起落架的顺畅升降。

需要注意的是，电液比例控制阀的使用需要遵循一定的操作规范和维护保养要求。

首先，操作人员需要了解并熟悉控制系统的工作原理和操作规程，正确使用和调整电液比例控制阀。

电液比例控制阀结构及原理

电液比例控制阀结构及原理电液比例控制阀（Electro-hydraulic proportional control valve）是一种通过电信号控制液压工作机构运动的装置。

它将电信号转化为液压信号，通过控制液压系统的液压阀门来调节油液的流量和压力，从而达到对液压系统运动进行精确控制的目的。

首先是电磁比例阀部分，它是通过电磁线圈的磁性效应控制液压阀门的开启和关闭。

电磁比例阀由铁芯、阀芯、阀阀座和电磁线圈等组成。

电磁线圈环绕在铁芯上，在线圈中通电产生磁场时，铁芯会被磁化，吸引阀芯与阀座之间的间隙关闭。

电磁线圈通电后，油液进入阀芯的控制腔，从而控制阀芯的位置和开口大小，进而控制液压油的流量和压力。

当电磁线圈断电时，铁芯失去磁性，阀芯与阀座之间的间隙打开，油液再次流动。

其次是液压比例执行机构部分，它是通过液压油的力学性能将电信号转化为液压信号，并通过调节活塞的位移或液压系统的压力来控制液压工作机构。

液压比例执行机构由油缸、活塞和杆等组成。

当电磁线圈通电时，液压油从阀芯的控制腔进入液压比例执行机构的缸腔，使活塞移动，从而实现对液压工作机构的控制。

当电磁线圈断电时，液压油从液压比例执行机构的缸腔排出，活塞回到初始位置。

整个电液比例控制阀工作的原理是将电信号转化成了液压信号，通过控制液压系统的流量和压力，来精确控制液压工作机构的运动。

通常情况下，电液比例控制阀通过调节电磁比例阀的阀芯位置来控制油液的流量，通过调节液压比例执行机构的液压力来控制油液的压力。

通过不同的电信号输入可以实现对液压工作机构的精确控制，达到所需的运动参数。

电液比例阀

图电液比例换向阀
液压传动
液压传动
电液比例阀
1.1 电液比例压力阀 1.2 电液比例流量阀 1.3 电液比例换向阀
1.1 电液比例压力阀
图所示为电液比例压力先导阀。它与普通溢流阀、减压阀、顺序阀的主阀组合可构成电液比例溢流阀、电液比例减压阀和电液比例顺序阀。
1—比例电磁铁；2—推杆； 3—传力弹簧；4—阀芯图电液比例压力先导阀
1.2 电液比例流量阀
普通电液比例流量阀是将本章第五节所介绍的流量阀的手调部分改换为比例电磁铁而成。下面介绍带内反馈的比例二通节流阀的结构和工作原理。
1—比例电磁铁；2—先导滑阀；3—反馈弹簧； 4—复位弹簧；5—主阀芯图电液比例二通节流阀
1—比例电磁铁；2—先导滑阀； 3—反馈弹簧；4—复位弹簧；5—主阀芯
放大级由阀体、主阀芯、左右端盖和阻尼螺钉6，7 等零件组成。当前置级输出的控制压力 pc 经阻尼孔缓冲后作用在主阀芯 5 右端时，液压力克服左端弹簧力使阀芯左移，开启阀口，阀芯左端弹簧腔通回油 pd ，油口 ps 与B 口通，A 口与 T 口通。主阀开口大小取决于输入电流的大小。当前置级输出的控制压力为 pc ' 时，主阀反向位移，开启阀口，连通 ps 口与 A 口、B 口与 T 口，油流换向并保持一定的开口，开口大小与输入电流大小成比例。
图电液比例二通节流阀
1.3 电液比例换向阀
）两部分组成。前置级由两端比例电磁铁 4，8 分别控制双向减压阀阀芯 1 的位移。
1—减压阀阀芯； 2，3—流道；
4，8—比例电磁铁； 5—主阀芯；
6，7—阻尼螺钉图电液比例换向阀

先导式电液比例溢流阀工作原理

先导式电液比例溢流阀工作原理
先导式电液比例溢流阀是一种常用的液压控制阀,它可以实现对流量或压力的连续无级调节。

该阀由主阀芯、先导阀芯和电液换向阀组成。

工作原理如下:
1. 静止状态
在静止状态下,电液换向阀处于中位,先导阀芯和主阀芯均处于关闭状态,液压油无法通过,阀口处于闭锁状态。

2. 开启阀门
当向电液换向阀施加电流信号时,它会将先导阀芯打开一个小缝隙。

由于先导阀芯上游和下游的压力差,液压油会从先导阀芯的缝隙中流过,产生一个控制压力作用于主阀芯的控制室。

3. 主阀芯开启
主阀芯受到控制压力的作用而开启,液压油从主阀芯的开口流过,实现了对流量或压力的调节。

主阀芯的开启程度取决于电流信号的大小,即控制压力的大小。

4. 反馈调节
在主阀芯开启后,它的位移会通过反馈系统反馈到先导阀芯,使得先导阀芯的开口度自动调节,从而保持控制压力恒定,使主阀芯保持在设定的开度。

先导式电液比例溢流阀的优点是响应快、调节精确、可实现无级调节。

它广泛应用于工业自动化、航空航天、船舶等领域,用于精确控制液压系统的流量或压力。

电液比例阀详细资料区

电液比例阀详细资料区前言现代工业的不断发展对液压阀在自动化、精度、响应速度方面提出了愈来愈高的要求，传统的开关型或定值控制型液压阀已不能满足要求，电液伺服阀因此而发展起来，其具有控制灵活、精度高、快速性好等优点。

而电液比例阀是在电液伺服技术的基础上，对伺服阀进行简化而发展起来的。

电液比例阀与伺服阀相比虽在性能方面还有一定差距, 但其抗污染能力强，结构简单，形式多样，制造和维护成本都比伺服阀低，因此在液压设备的液压控制系统应用越来越广泛。

今天，一个国家的电液比例技术发展程度将从一个侧面反映该国的液压工业技术水平，因此各发达国家都非常重视发展电液比例技术。

我国在电液比例技术方面，目前已有几十种品种、规格的产品，年生产规模不断扩大，但总的看，我国电液比例技术与国际水平比有较大差距，主要表现在：缺乏主导系列产品，现有产品型号规格杂乱，品种规格不全，并缺乏足够的工业性试验研究，性能水平较低，质量不稳定，可靠性较差，以及存在二次配套件的问题等，都有碍于该项技术进一步地扩大应用，急待尽快提高。

电液比例阀概述电液比例阀是以传统的工业用液压控制阀为基础，采用模拟式电气-机械转换装置将电信号转换为位移信号，连续地控制液压系统中工作介质的压力、方向或流量的一种液压元件。

此种阀工作时，阀内电气-机械转换装置根据输入的电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出。

阀芯位移可以以机械、液压或电的形式进行反馈。

当前，电液比例阀在工业生产中获得了广泛的应用。

电液比例阀的特点与分类比例阀把电的快速性、灵活性等优点与液压传动力量大的优点结合起来，能连续地、按比例地控制液压系统中执行元件运动的力、速度和方向，简化了系统，减少了元件的使用量，并能防止压力或速度变换时的冲击现象。

比例阀主要用在没有反馈的回路中，对有些场合，如进行位置控制或需要提高系统的性能时，电液比例阀也可作为信号转换与放大元件组成闭环控制系统。

电液伺服控制阀和比例阀

当挡板偏转使其与两个喷嘴间隙不等时，间隙小的一侧的喷嘴腔压力升高，反之间隙大的一侧喷嘴腔压力降低。这两腔压差作用在滑阀的两端面上，使滑阀产生位移，阀口开启。这时压力油经P口和滑阀的一个阀口并经通口A或B 流向液压缸，液压缸的排油则经通口B或A和另一阀口并经通口T与回油相通。
双喷嘴挡板阀
由四同用四压质一图它油另的通口图制控了和压图它 x压和通动s量上的以边般边缸一一开流有，b2液流缸有向制缸4cx式时是为s-为好可。控式说滑。路路口回两并48运，压量四油边左，控是双0，见单制用来阀控四进经和油个经动它a缸，个箱的、x制控边但边来，的，单制s边为入滑液箱控控1的有中从控的开右压制和结式控四滑杆单边控滑单液阀压。制制速一的而制。口油力左x构，制边的边数制阀阀边s压控缸当边边4度个油改边当量腔油、工双式液、双多作增控控滑缸制右滑。x和控液变。滑的艺x边控压杆双用时进右大s制2s制阀左压边腔阀控的性式制缸的边是控方制，压了阀x入油，式s式控腔相移力x1制差只用液开和；相制向边力液移x液和腔s，ls，，。3。。于的动或x这s精系时相2样和度统，反就x和；sx，3控减s稳单1这增制小边定样大了，性式就, 进要、或x控s入双求2相减制较边液反小了高式压，，控统度对液而速缸和压要制油。改压度左流缸求则液滑变缸和的、量较用的阀了右方运右，高于污式液腔向动腔从，一染伺压的。速的而价般也服缸压度油控格精较阀的力和液制也度敏装，运较的感配方压了动因贵系。精向力液，。
反馈杆
动圈式伺服阀
反馈杆
动圈式伺服阀
二、喷嘴挡板式力反馈电液伺服阀
电液伺服阀的电-

基于PWM控制的电液比例阀控制系统的设计

基于PWM控制的电液比例阀控制系统的设计电液比例阀是一种重要的液压元件，被广泛应用于液压系统中。

基于PWM（脉宽调制）控制的电液比例阀控制系统是一种高精度、高可靠性的控制系统，具有很好的控制性能和响应速度。

本文将从系统设计原理、硬件设计和软件设计等方面对基于PWM控制的电液比例阀控制系统进行详细介绍。

1.系统设计原理基于PWM控制的电液比例阀控制系统，主要由信号发生器、PWM控制电路、比例阀、油路系统和反馈系统等组成。

其中，信号发生器产生PWM信号，PWM控制电路对PWM信号进行处理生成控制信号，控制比例阀的开度，从而控制液压系统的输出。

2.硬件设计硬件设计包括信号发生器的设计、PWM控制电路的设计、比例阀的选型和油路系统的设计等。

信号发生器一般采用微控制器或FPGA实现，可以根据需要生成不同占空比的PWM信号。

PWM控制电路一般包括比较器、计数器和控制电路等，用于对PWM信号进行处理和控制。

比例阀的选型要考虑流量和压力等参数，并根据实际需求选择合适的比例阀。

油路系统包括液压泵、液压缸、液压管路等，需要根据具体应用场景进行设计。

3.软件设计软件设计主要包括信号发生器的编程和PWM控制电路的控制程序编写。

信号发生器的编程需要实现PWM信号的产生和占空比的调节功能，可以根据需求采用C语言或者汇编语言进行编写。

PWM控制电路的控制程序主要包括对PWM信号的接收和处理，以及对比例阀和油路系统的控制。

可以采用PID控制算法或者其他控制算法进行控制，实现对液压系统的闭环控制。

4.系统优化基于PWM控制的电液比例阀控制系统还可以进行一些优化工作。

例如，可以通过对PWM信号的调节和比例阀的响应特性进行实验，通过调整参数来优化系统的控制性能和响应速度。

另外，还可以采用反馈控制的方法对系统进行自适应调节，提高系统的稳定性和鲁棒性。

综上所述，基于PWM控制的电液比例阀控制系统是一种高精度、高可靠性的控制系统，通常应用于液压系统中。

第四章电液伺服阀与比例阀

第四章电液伺服阀与比例阀电液比例与伺服控制《电液比例与伺服控制》机械电子工程研究生选修课编号：S201E002 24学时主讲：肖聚亮电液比例与伺服控制第四章电液伺服阀与比例阀4.1电液伺服阀的组成与分类4.2典型两级电液伺服阀4.3电液伺服阀的主要性能参数4.4电液比例阀的分类与构成 4.5电液比例压力控制阀 4.6电液比例方向控制阀 4.7步进液压马达和步进液压缸天津大学机械工程学院2电液比例与伺服控制4.1电液伺服阀的组成与分类4.1.1电液伺服阀的组成电液伺服阀通常由电-机械转换元件、液压放大器、反馈机构(或平衡机构)三部分组成。

4.1.2电液伺服阀的分类1、按液压放大级数分为：单级伺服阀：结构简单、价格低廉，但由于力矩马达或力马达输出力矩或力小、定位刚度低，使阀的输出流量有限，对负裁动态变化敏感，阀的稳定性在很大程度上取决于负载动态，容易产生不稳定状态。

只适用于低压、小流量和负载动态变化不大的场合。

两级伺服阀：此类阀克服了单级伺服阀缺点，是最常用的型式。

天津大学机械工程学院3电液比例与伺服控制4.1电液伺服阀的组成与分类4.1.2电液伺服阀的分类三级伺服阀：此类阀通常是由一个两级伺服阀作前置级控制第三级功率滑阀。

功率级滑阀阀芯位移通过电气反馈形成闭环控制，实现功率级滑阀阀芯的定位。

三级伺服阀通常只用在大流量的场合。

2、按第一级阀的结构形式分类：喷嘴挡板阀(单、双):响应快、线性好，抗污能力差、效率低射流管阀、偏转板射流阀：抗污能力强、可靠性高，响应慢滑阀：压力、流量增益大，流量、驱动力、输出功率大，滞环大3、按反馈形式分类：滑阀位置反馈：位置力反馈、位置直接反馈、机械位置反馈、位置电反馈等负载流量反馈负载压力反馈天津大学机械工程学院电液比例与伺服控制4.2典型两级电液伺服阀无控制电流时，衔铁由弹簧管支承在上、下导磁体的中间位置，挡板也处于两个喷嘴的中间位置，滑阀阀芯在反馈杆小球的约束下处于中位，阀无液压输出。

第六章电液比例阀及比例控制回路(2015)详解

电梯举例 – 比例系统
如果采用比例阀来替代电磁换向阀和流量控制阀，那么，电梯速度不仅可由电信号调节，而且还可以控制电梯的启停。
电梯举例 – 比例系统
比例阀可以非常缓慢地开启，以使电梯平滑加速至最大速度。
电梯举例 – 比例系统
同样，通过将阀芯缓慢移动至中位，也可以控制减加速度。
运动控制
因此，比例阀通常能够完成下列几方面的全运动控制：
电磁换向阀的响应时间
0.025
S
由于复位弹簧力比电磁力低，所以，电磁换
向阀的断电响应时间稍微长一些（一般约为 25ms）。
比例阀的响应时间
S
不过，比例阀阀芯的运动速度可由输入给比例电磁铁的电信号确定。通过渐增或渐降（称之为斜坡）电信号，可以获得几秒钟的通电和断电响应时间。
比例阀的响应时间
中位死区
3-10 7/21
25 0.5 ~ 2
1~3 0.5 20 ~ 200 0.05 ~ 5
无
1~3 0.5 1 ~ 30 10 ~ 24
有
25 0.25 ~ 0.5
25 0.25 ~ 0.5
4~7 ±1 1~5 10 ~ 30
有
有
比例控制系统发展
第二次世界大战期间，由于以飞机、火炮等军事装备为对象的控制系统，要求快速响应、高精度等高性能指标，在这个背景下迅速发展了电液伺服控制。
图6-1 电液比例开环控制系统方框图
图6-2 电液比例闭环控制系统方框图
目前，最常用的分类方式是按被控对象(量或参数)来进行分类。则电液比例控制系统可以分为：
比例流量控制系统比例压力控制系统比例流量压力控制系统比例速度控制系统比例位置控制系统比例力控制系统比例同步控制系统

比例阀与电液比例技术

Байду номын сангаас 恒压泵+蓄能器油源
四通阀控制差动缸
位置控制系统
速度控制系统
二阶固有频率和阻尼比
力控制系统
力控制问题的设计目标是通过为系统设计适当的时间常数来形成一阶响应。通过适当选择比例和积分控制增益，可以根据控制系统输出所需的稳定时间来增大或减小时间常数。注意，公式中的一阶控制系统是基于直线液压缸移动缓慢这一假设设计的。如果该系统所需的响应时间过短，那么在建模过程中被忽略的高阶动态将变得更加重要，观察到的输出结果也可能不尽人意。在这种情况下，需要对系统进行更复杂的分析，以确保令人满意的响应特性。
EHA技术介绍
闭式回路中差动液压缸的泵控制
AGC液压泵站
AGC控制回路
比例阀与电液比例技术
信号流程图
电液比例阀的发展历史
开关阀技术
细分
1.5 电液伺服阀既是电液转换元件，又是功率放大元件。电液伺服阀是液压控制系统的核心元件。电液伺服阀控制精度高，响应速度快。根据输出液压信号的不同，电液伺服阀分为电液流量控制伺服阀和电液压力控制伺服阀
1-负载；2-二次元件；3-光电编码器；4-单向截止阀；5-液压蓄能器；6-过滤器；7-电液伺服阀；8变量控制油缸；9-斜盘摆角传感器；10-速度控制器；11-摆角位置控制器；12-控制放大器
二次调节静液传动系统工作原理图
燕山大学机械工程学院
补偿
特性曲线
特性曲线
特性曲线
直动式比例溢流阀
进口压力补偿器
泵控开环速度控制系统
带位置环的泵控闭环速度控制系统
不带位置环的泵控闭环速度控制系统
通过改变二次元件排量V2的大小可改变输出转矩M2大小，从而建立起与之相适应的转速 ω2 (n2)；通过改变二次元件斜盘的摆动方向 (过零点)来改变二次元件的旋转方向。液压泵 /马达可在四个象限内运行工作，二次元件既可以工作在液压马达工况，也可以工作在液压泵工况，为能量的回收和再利用创造了条件.

电液比例阀工作原理

电液比例阀工作原理宝子们，今天咱们来唠唠电液比例阀这个超有趣的东西。

电液比例阀呢，就像是一个超级聪明的小管家，在液压系统里起着超级重要的作用。

咱们先从它的大概构成说起哈。

电液比例阀主要是由电气 - 机械转换器和液压阀这两大部分组成的。

这就好比一个组合，电气 - 机械转换器就像是个翻译官，把电信号转化成机械动作；液压阀呢，就像是个执行者，根据这个机械动作来控制液压油的流动。

你想啊，电信号就像是一种神秘的小指令。

当这个小指令传到电气 - 机械转换器的时候，就像魔法一样，它开始发生变化啦。

比如说，要是这个电信号变强一点，电气 - 机械转换器就会做出相应的动作，这个动作可能是让某个小零件移动一定的距离或者改变一定的角度之类的。

这就像你给你的小宠物一个小信号，它就知道要做特定的动作一样可爱。

然后呢，这个由电气 - 机械转换器产生的机械动作就传递到液压阀啦。

液压阀里有各种各样的小孔、通道啥的。

当这个机械动作过来的时候，就像是给液压阀挠了个痒痒，它就开始调整液压油的流向和流量了。

如果液压阀的阀芯被推动了一点，那液压油通过的通道就会发生变化。

就好比你家里的水龙头，你拧动它一点，水流出的大小就不一样了，液压阀对液压油的控制也是这么个道理。

咱再往细了说哈。

在电液比例阀里，不同类型的电气 - 机械转换器工作起来也特别有趣。

像比例电磁铁这种，通电的时候就会产生磁力，这个磁力就会把衔铁吸过来，衔铁一移动，就带动了液压阀的阀芯或者阀套之类的部件。

这就像两块磁铁，一通电就开始互相吸引，然后拉着小伙伴一起动起来。

而液压阀这边呢，有很多种类型。

比如说溢流阀类型的电液比例阀。

正常情况下，液压油在系统里流动，当压力达到一定程度的时候，电液比例阀就根据收到的电信号来决定什么时候让多余的液压油流回油箱。

这就像是一个水库的管理员，根据上头的指示，决定什么时候开闸放水，保证水库里的水既不会太多把堤坝冲垮，也不会太少不够用。

还有流量控制的电液比例阀呢。

电液比例控制阀

职能符号——带位置反馈
第二十二页，共52页。
直动式比例方向阀——结构
1、阀体 2、比例电磁铁 3、电感式位移传感器 4、控制阀芯 5、复位弹簧
第二十三页，共52页。
比较——带与不带位置反馈的比例阀
不带位置电反馈的比例阀优点：廉价缺点：功率参数、重复精度、滞环等将受到限制应用：在工程机械应用领域，这种牢靠的装置获得特别好的效果。
快进工况，阀的压降 △ pv=12-6=6MPa
q快进 =60～150L／min 工进工况，阀的压降 △pv=12-11=1MPa
q工进＝5～20L／min
第四十页，共页。
快进工况时：
△p=6MPa
流量 q=150L／ min，仅利用了额定电流的 66 ％左右；
流量q=60L／min 时，仅利用额定电流的48％左右
工进速度范围内所需流量 q2=5--20L/min
第三十七页，共52页。
流量特性
不同公称流量的阀的流量特性曲线
第三十八页，共52页。
流量特性
不同公称流量的阀的流量特性曲线
第三十九页，共52页。
流量特性
我们如果像选用普通开关阀那样来选用比例阀 ---实际上人们常犯这样的错误（以q＝150L ／min为公称流量）；
这意味着阀的行程分辨率相对较差。
第三十五页，共52页。
利用特性曲线合理选择比例方向阀
流量q为25L／min，Δp=5MPa. 选择E15型滑阀
在98%阀的开口量时就能达到 25升/分的流量要求了，而仅有2%的无用控制行程。
这种阀的行程分辨率相对较好. 在这种情况下，就必须选择
E15型滑阀。阀的分辨率越好，就越容易实现控制调节作用。

电液比例控制阀

第三章电液比例控制阀3.1 概述电液比例控制阀由于能与电子控制装置组合在一起，可以十分方便的对各种输入、输出信号进行运算和处理，实现复杂的控制功能。

同时它又具有抗污染、低成本以及响应较快的优点，在液压控制工程中获得越来越广泛的应用。

比例控制元件的种类繁多，性能各异，有多种不同的分类方法。

最常见的分类方法是按其控制功能来分类，可以分为比例压力控制阀、比例流量控制阀、比例方向阀和比例复合阀。

前两者为单参数控制阀，后两者为多参数控制阀。

按压力放大级的级数来分，又可以分为直动式和先导式。

直动式是由电—机械转换元件直接推动液压功率级，由于转换元件的限制，它的控制流量都在15L/min以下。

先导控制式比例阀由一直动式比例阀与能输出较大功率的主阀级构成，流量可达到500L/min，插装式更可以达到1600L/min。

按比例控制阀的内含的级间反馈参数或反馈物理量的形式可以分为带反馈或不带反馈型。

反馈型又可以分为流量反馈、位移反馈和力反馈。

比例阀按其主阀芯的型式来分，又可以分为滑阀式和插装式。

图3-1 闭环的电液比例控制系统及比例阀框图上图所示框图为一个闭环比例系统框图，红色方框内为电液比例阀的组成部分。

从图中可以看出比例阀在系统中所处的地位以及与电控器、液压执行其之间的关系。

从电液比例阀的原理框图中可以看出，它主要有以下几部分组成：1）电—机械转换元件；2）液压先导级；3）液压功率放大级；4）检测反馈元件。

3.2比例压力控制阀比例压力控制阀应用最多的有比例溢流阀和比例减压阀，有直动型和先导两种。

3.2.1 直动型比例溢流阀直动型比例溢流阀结构及工作原理如图3-2所示。

它是双弹簧结构的直动型溢流阀，与手调式直动型溢流阀功能完全相同。

其主要区别是用比例电磁铁取代了手动的弹簧力调节组件。

图3-2 直动式比例溢流阀1.比例电磁铁；2.弹簧；3.阀芯；4.阀座；5.调零螺塞；6.阀体图3-3 带位置反馈的直动溢流阀1. 位移传感器；2. 传感器插头；3.放气螺钉；4.比例电磁铁；5.线圈插头；6. 弹簧座；7.调压弹簧；8.防振弹簧；9.锥阀芯；10.阀体；11.阀座；12.调节螺塞它包括力控制型比例电磁铁4以及由阀体10、阀座11、锥阀芯9、弹簧7等组成的液压阀本体。

电液比例阀及比例控制回路

图6-3 耐高压比例电磁铁 1.导套；2.限位片；3.推杆；4.工作间隙；5.非工作间隙；6.衔铁；7.轴承环；8.限磁环
(1) 电—机械转换元件
电磁铁是一种依靠电磁系统产生的电磁吸力，使衔铁对外做功的一种电动装置。其基本特性可表示为衔铁在运动中所受到的电磁力 Fm 与它的行程x之间的关系，即Fm ＝f(x) 。这个关系称为吸力特性。对比例电磁铁，要求它具有水平的吸力特性。（吸合区不能用采用限位片隔离）
力
时间
力控制
在机器工作循环末段，对许多过程来说，压力下降速率也是非常关键的。
力
时间
力控制
因此，采用比例阀可以实现运动和力控制，且在有些场合，同一种比例阀既可用于运动控制，也可用于力控制。这通常涉及到 “PQ”控制，如控制压力 (P)和流量(Q) 。
此外，所有这些控制功能都可通过将电信号输入到比例阀上来实现，而比例阀具有与机器控制器相连接的简单接口。
比例压力控制
在一台机器中，若使用比例方向阀和比例压力阀，则表明这台机器的液压功能（运动和作用力）可由电信号控制。
电磁换向阀的响应时间
比例阀的最大优势就在于其电控能力，即通过电信号可无级控制其阀芯运动速度。
电磁换向阀的响应时间
0.015
S
根据电磁换向阀的通径大小和电源电压，其通电响应时间约为15ms。
距离
位置
减速度
速度
加速度
时间
力控制
比例阀也可以通过控制施加于执行元件中的压力来控制执行元件的输出力（例如在压机或注塑机中）。
力
时间
力控制
在这种情况下，不仅需要控制执行元件的最大压力，而且还需控制施加或消除压力的速率。