电液比例节流阀设计
第8讲 电液比例压力阀
当电磁换向阀通电使电梯下降时，阀芯运动很快，这表明 液压缸活塞很快加速到其最大速度（最大速度通过设定流 量控制阀F来确定）。电梯的这种突然启动会使乘客感到非 常不舒服。
F
同样，当电梯到达目的地时，因电磁换向阀的很快关闭，也会使电梯突 然停止，从而再次使乘客感到不舒服。在实际液压系统中，由执行元件 的突然启停而产生的冲击还会造成压力尖峰，这也是容易引起系统泄漏 的情况之一。
力
时间
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。
力
时间
实际上，机器 工作循环由一 系列斜坡和保 持周期组成， 这些周期都可 以通过比例阀 来实现。
力
时间
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
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) 。
三、电子控制
通常，比例电磁铁的线圈电流由功率放
大器（电子放大器）来控制。功率放大 器本身需要一个电源（一般为12 或 24 VDC ）和一个输入信号。
功率放大器输出（电流）由输入信号控制，当输 入信号为零时，输出信号也为零。
24 V DC
当输入信号增大时，功率放大器的输出信号也相 应地增大。
24 V DC
距离
加速度
时间
2. 控制执行元件速度，若有必要，对于变负载， 应保持其恒定。
距离
速度
加速度
时间
3. 平滑减加速度，并使压力峰值最小。
距离
减速度 速度
加速度
关于Parker公司TEA型电液比例节流阀在压铸机的使用
关于TEA系列电液比例节流阀的使用一、技术背景目前国内压铸机的压射控制系统广泛使用了Parker公司TEA系列电液比例节流阀，其液压原理图均采用了Parker公司的产品样本说明书第5-19页（样本号HY11-2500/CH）推荐的液压回路图，电液比例节流阀被设置在蓄能器出油口和压射缸无杆腔进油口之间，属于进油节流调速回路，如图1所示。
图1压射缸在执行快速前进（快速压射）时，指令信号把比例节流阀（快压射阀）打开，蓄能器提供的压力油源，经比例节流阀进入压射缸无杆腔，推动压射活塞快速前进。
快压射速度主要由蓄能器压力、比例节流阀的开口度和负载大小决定。
通常，改变比例节流阀的指令信号的大小，可实现调节比例节流阀的开口大小，达到调节压射速度的目的。
二、阀的工作原理简介Parker公司的TEA系列电液比例节流阀的结构原理如图2所示，它采用三级放大的位移-力反馈结构，以及主阀采用二通插装阀，先导级采用由高响应的比例电磁铁驱动的三位四通阀，先导阀芯通过反馈弹簧作用在一个伺服活塞杆（放大级）上，活塞杆的另一端作用在主阀芯（主级）上，此外，在先导回路上集成了一只两位四通换向阀，这是为了满足蓄能器放油回路的安全规范要求，起安全保护作用，故该两位四通换向阀也称使能阀。
所述电液比例阀工作时有三种状态：1、开启状态；2、关闭状态；3、失能状态。
以下分别叙述。
图2开启状态：在两位四通换向阀电磁铁得电（使能状态），两位四通阀处于截止位，当三位四通阀的比例电磁铁输入一个足够大（＞30%标准电流）的电信号时，首先先导阀芯在电磁力作用下迅速向下移动，使三位四通阀处于上方位导通状态，X口的控制压力油经先导换向阀进入2腔，而1腔中的油液则经先导阀回到泄油口Y。
由于2腔压力增大，1腔压力减小，伺服活塞在油液压力的作用下向上移动，压缩反馈弹簧，直到弹簧压缩产生的弹力与比例阀电磁铁的电磁推力相等时，先导阀芯在反馈弹簧的作用下行至零位（中位）。
此时，伺服活塞杆向上移动的位移与弹簧的压缩变化量相等，伺服活塞杆在此位置停留和静止。
电液比例阀的设计与实验研究
电液比例阀的设计与实验研究
一、引言
随着液压系统技术的发展，电液比例阀的应用越来越广泛，它在高精
度液压系统中起到重要的作用。
电液比例阀是一种能够实现电控制的液压阀，它在自动化操作中可以实现高精度的控制，从而提高了自动化系统的
整体性能。
本文将介绍电液比例阀的设计和实验研究，总结电液比例阀的
应用特点，以及电液比例阀的优缺点。
二、电液比例阀的设计原理
电液比例阀是一种智能控制的液压阀，它的设计基本上与其他液压阀
一样，它也分为阀内部和阀外部两大部分。
电液比例阀的阀内部包括阀体、活塞、活塞杆、活塞杆定位器和活塞密封垫等零件，这些部件组成了电液
比例阀的核心部分；阀外部则由连接管路、电控装置、指示仪表等组成。
电液比例阀的工作原理是：利用电控装置将控制信号转换为有效的液压信号，通过操作活塞控制液压介质的流量大小和方向，实现液压设备的控制
操作。
一般来说，电液比例阀的阀芯结构有金属丝活塞阀、活塞杆阀、隔膜
阀和回路阀等常见类型。
带位移电反馈的二级电液比例节流阀设计
带位移电反馈的二级电液比例节流阀设计带位移电反馈的二级电液比例节流阀通常有以下几个设计要点：
1. 电液比例节流阀的主体结构应该包括两组连通口，一组连接
油箱，另一组连接液压执行器。
其中，与油箱连通的连通口一般位
于阀体底部，而与液压执行器连通的连通口则位于阀体上部。
2. 在阀体底部安装一个电机驱动的柱塞泵或齿轮泵，配合一个
小型集成电路控制系统，实现对液压系统的控制和调节。
3. 在阀体上部安装一个比例阀芯，同时采用一组电磁铁和位置
传感器，参照比例阀芯的位移，输出电信号控制液压操作器进行节
流控制。
4. 在节流阀芯和阀座之间使用特殊材料，以改善节流阀的密封
性和寿命。
总之，带位移电反馈的二级电液比例节流阀是一种具有高精度
控制功能和多种特殊材料应用的现代化液压控制装置。
电液比例控制系统分析与设计
2／50
(3)为了提高系统的动态性能(快速响应性)，开环控制系统的快速响应性能完 全是由系统的极限加速度αmax 来决定的，当比例控制系统的快速响应要求超出 αmax 时，开环控制系统就无能为力了。这时，采用闭环控制方案是惟一选择。
3／50
采用全数字电液比例控制系统还有一个突出优点，即控制信号可以在总线上 传输，便于计算机读取和存储。
目前，工业上采用的绝大多数比例阀仍然是模拟信号控制的，相配套的比例 放大器和检测元件也是模拟式的。模拟式控制系统理解起来较简单，调试和处理 也较直观，是目前普遍采用方案，但其分辨率和控制精度较低，抗干扰能力稍差。
7.2 电液比例控制系统的方案拟定
拟定系统方案就是决定系统中的重大问题，其主要内容包括：确定电液比例 控制系统的类型和控制方式(开环或闭环)，选择控制信号、控制元件、检测元件 的类型。
7.2.1 确定比例控制系统的控制方式
开环控制系统不具备抗干扰能力，其控制精度取决于组成系统各元件或环节 的精度，不存在稳定性问题。采用闭环控制主要基于以下四个方面的考虑：
第七章 电液比例控制系统的分析与设计
电液比例控制技术已获得广泛应用。根据所采用的控制元件，电液比例控制 系统可分为：
①采用比例压力阀(溢流阀和减压阀)压力(力)制系统； ②采用比例节流阀和比例调速阀的速度控制系统； ③采用比例方向阀的位置、速度或压力控制系统； ④采用比例控制泵的容积调速、压力或功率控制系统； ⑤采用压力、流量、方向比例控制元件组成的符合控制系统。 在以上每一种控制系统中，又有开环控制和闭环控制之分。二者的设计思想、 数学模型、设计内容和步骤、设计和分析的手段都有相当大的差别。总的来说， 开环控制系统的设计主要参考液压传动系统(开、关控制)的设计方法，闭环控制 系统的设计采用自动控制系统的设计方法(与液压伺服系统设计相似)。 电液比例控制系统设计还涉及到与电气、计算机、机械设备的接口等内容， 每一个具体的比例控制系统还要根据产品工艺要求解决特定的问题。
电液比例溢流阀1
电液比例溢流阀本元件是由小型、高性能的1/8电液比例先导溢流阀与低噪声溢流阀构成的，可以按输入电流比例控制液压系统内的压力。
本阀要与专用的功率放大器配合使用。
规格项目EBG-03-*-*-50EBG-06-*-*-50EBG-10-*-*-50最高使用压力 MPa250 2525最大流量 L/min100 200 400 最小流量L/min33 3压力调整范围 MPa参阅型号说明额定电流 mA EBG-03-C:770EBG-03-H:820EBG-06-C:750 EBG-06-H:800 EBG-10-C:730 EBG-10-H:780 线圈电阻 Ω 10 10 10 滞后 2%以下 2%以下 2%以下 重复性 1% 1% 1% 质量 kg5.66.310型号说明EB G-03-CT-50 系列号 连接型式公称尺寸压力调整范围 MPa ★ T 口节流设计号 EB:电液比例 溢流阀G ：板式连接03 C ：*-160H:*-250无符号：带安全阀T ：无安全阀 500610附件安装螺钉 型号内六角螺钉EBG-03 M12×40L……4个EBG-06 M16×50L……4个EBG-10 M20×60L……4个专用功率放大器为得到稳定的性能，请使用锋特行制造的专用功率广大器型号：AME-D-10-*-20SK1022-*-*-11底板阀型号底板型号连接口径RC（旧表示PT）质量kgEBG-03 BGM-03-20 3/8 2.4BGM-03X-20 1/2 3.1 EBG-06 BGM-06-20 3/4 4.7BGM-06X-20 1 5.7 EBG-10 BGM-10-20 1 1/4 8.4BGM-10X-20 1 1/2 10.3使用底板时请按左面的型号订货。
不使用底板时，阀安装面的加工精度为：平面度0.013mm，表面粗糙度0.0016mm。
使用注意事项小流量时，设定压力往往不稳定，请在3L/min以上使用。
电液比例伺服阀课程设计
电液比例伺服阀课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解电液比例伺服阀的基本工作原理和结构组成，掌握其主要性能参数。
2. 学生能够描述电液比例伺服阀在工业控制系统中的应用，了解其与其他类型阀门的区别。
3. 学生掌握电液比例伺服阀的选型方法，能够根据实际工况进行合理选型。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行电液比例伺服阀的安装、调试和故障排除。
2. 学生通过实验和实践，培养动手能力，提高解决实际工程问题的技能。
3. 学生能够运用相关软件对电液比例伺服阀控制系统进行仿真和分析，提高系统设计和优化能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对液压技术的兴趣，激发探索液压领域新知识的精神。
2. 学生在学习过程中，培养团队合作意识，提高沟通与协作能力。
3. 学生通过本课程的学习，认识到液压技术在工业领域的重要性，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在培养学生的液压控制技术理论基础和实践能力。
学生特点：学生具备一定的液压基础知识和实践技能，对液压新技术有较高的兴趣。
教学要求：结合理论教学和实验实践，注重培养学生的动手能力、创新意识和实际应用能力。
通过本课程的学习，使学生在理论知识与实践技能方面取得较好的平衡。
二、教学内容1. 电液比例伺服阀基本原理：讲解电液比例伺服阀的工作原理、结构组成及其功能，涉及液压基础知识、比例控制原理等。
教材章节：第一章 液压基础知识，第二节 比例控制原理。
2. 电液比例伺服阀性能参数：详细介绍电液比例伺服阀的主要性能参数，如流量、压力、响应时间等，并进行分类讨论。
教材章节：第二章 液压元件，第三节 电液比例伺服阀。
3. 电液比例伺服阀选型与应用：讲解选型原则，分析不同工况下的选型方法，并介绍电液比例伺服阀在工业控制系统中的应用案例。
教材章节：第三章 液压系统设计，第一节 液压元件选型。
4. 电液比例伺服阀安装与调试：介绍电液比例伺服阀的安装方法、步骤及调试技巧，包括故障排除方法。
电液比例阀
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
2D电液比例换向(节流)阀原理研究的开题报告
2D电液比例换向(节流)阀原理研究的开题报告
一、研究背景
随着机械工业技术的不断发展，液压技术已经日益成熟，具有广泛的应用前景。
液压系统中电液比例换向(节流)阀是一种关键的元件，它可以通过控制液压系统的流量和压力，实现各种工作机构的动作控制。
因此，研究电液比例换向(节流)阀的原理及其工作性能具有重要的意义。
二、研究目的
本研究的主要目的是深入探究2D电液比例换向(节流)阀的原理，分析其内部结构、工作原理和性能特点，为其后续的产品设计、工艺改进和应用实践提供参考。
三、研究内容
1. 2D电液比例换向(节流)阀的概述和分类
2. 2D电液比例换向(节流)阀的内部结构和工作原理
3. 2D电液比例换向(节流)阀的性能分析和参数设计
4. 2D电液比例换向(节流)阀的应用案例分析
四、研究方法
本研究将采用文献资料法、实验分析法、仿真模拟法等多种研究方法，深入探究2D电液比例换向(节流)阀的原理及其工作性能。
五、研究意义
本研究的主要意义在于：
1. 深入探究2D电液比例换向(节流)阀的原理和性能特点，为其后续的相关研究和应用提供参考和依据。
2. 优化2D电液比例换向(节流)阀的参数设计，提高其工效、性能和可靠性。
3. 探索2D电液比例换向(节流)阀在实际工程中的应用案例，为相关工艺和技术的应用提供基础支撑。
电液控制阀之比例流量阀和比例方向阀
电液控制阀之比例流量阀和比例方向阀比例流量阀和比例方向阀2．比例流量阀图Y所示为电磁比例调速阀结构。
它是在普通调速阀的基础上，采用比例电磁铁取代节流阀或调速阀的手调装置，以输入电信号控制节流口开度，便可连续地或按比例地远程控制其输出流量。
当电流输入比例电磁铁5后，比例电磁铁便产生一个与电流成比例的电磁力。
此力经推杆4作用于节流阀阀芯3上，使阀芯左移，阀口开度增加。
当作用于阀芯上的电磁力与弹簧力相平衡时，节流阀阀芯停止移动，节流口保持一定的开度，调速阀通过一确定的流量。
因此，只要改变输入比例电磁铁的电流的大小，即可控制通过调速阀的流量。
若输入的电流连续地或按一定程序地变化，则比例调速阀所控制的流量也按比例或按一定程序地变化。
比例调速阀常用于注射成型机（如注塑机）、抛砂机、多工位加工机床等的速度控制系统中。
进行多种速度控制时，只需要输入对应于各种速度的电流信号就可以实现，而不必像一般调速阀那样，对应一个速度值需要一个调速阀及换向阀等。
当输入电流信号连续变化时，被控制的执行元件的速度也连续变化。
3．比例方向阀图Z所示为电液比例方向阀结构。
它由两个比例电磁铁4、8，比例减压阀10和液动换向阀11三部分组成，以比例减压阀为先导阀，利用减压阀出口压力来控制液动换向阀的正反开口量，从而来控制系统的油流方向和流量。
因此这种阀也叫比例流量一方向阀。
当直流电信号输入电磁铁8时，电磁铁8产生电磁力，经推杆将减压阀芯推向右移，通道2与a沟通，压力油P1则自P口进入，经减压阀阀口后压力降为p2，并经孔道b流至液动换向阀11的右侧，推动阀芯5左移，使阀11的P、B口接通。
同时，反馈孔3将压力油p2引至减压阀芯的右侧，形成压力反馈。
当作用于减压阀芯的反馈油压与电磁力相等时，减压阀处于平衡状态，液动换向阀则有一相对应的开口量。
压力p2与输入电流成比例，阀11的开口量又与压力P2成线性关系，所以阀11的开口量即阀11的过流量与输入电流的大小成比例。
比例流量阀课件（PDF）
1、电液比例流量控制阀1.1 分类与应用图1.1 电液比例流量阀分类简图1.2 节流与调速qα=Δ≠常数，调节A后，q还受负载变化的影响；节流阀——pΔ=常数，调节A后，q不受负载变化的影响；调速阀——p1.3 节流阀的控制特性在比例节流阀中，阀芯位移是输入电信号的单调函数，如图1.2。
图1.2 稳态控制特性I-x所示为阀口形状为三角形、矩形及双矩形的比例节流阀，在阀口工作压差为三种不同恒定值时，其输出流量与输入电信号的关系曲线簇。
图1.3 流量稳态控制特性1.4 节流阀的功率域所示为比例节流阀的功率域示意图。
在使用比例节流阀时，要尽量避免超越阀的功率域。
否则，比例节流闽的阀芯位移将会出现如图所示的饱和现象，从而使阀丧失比例控制特性。
特别是不带位移传感器的单级比例节流闽，在较大压差作用下，这种直控阀的流量大到功率界限时，稳态液动力会自动将阀口关小，通过阀口的流量不会随着压差的增加而增加，存在着一种“自然”的功率域现象。
图1.4 比例节流阀的功率域示意图图1.5 超过功率域工况的稳态控制特性曲线1.5直动式比流节流阀参见BOSCH教程P24-25用比例电磁铁直接驱动阀芯，与弹簧力平衡定位，特点：1、简单，工作可靠，可附加手动，一般能做到NG6，NG10；2、阀口开度受液动力、摩擦力影响，精度不高；3、最大流量NG6（35l/min），NG10（80l/min）；4、由于比例电磁铁输出力有限，存在着功率域；5、注意P24倍流量工况，此时更要注意功率域限制1.5先导式比流节流阀参见力士乐插装式比例节流阀样本1、原理特点：大流量电液比例阀以比例阀或伺服阀作为先导级，以插装阀作为主级，具有流量大、响应快、耐高压和使用寿命长等优点。
它能连续、成比例地调节受控腔的压力或流量等，主要应用在铸造机械、压铸机、注塑机、吹塑机、陶瓷机械、高速冲床、钢厂等。
2、应用要求，不同的应用场合对阀的性能要求也有所侧重，如：快锻压机上使用的大流量电液比例阀不仅响应速度快，而且具有控制精度和重复精度高的特点；模锻压机上用于控制主缸速度、快慢速切换的大流量比例阀，则对响应速度和控制精度要求不太高，只需成比例可连续调节即可，但要求价格低廉；压铸机上所使用的大流量比例阀对精度要求不高，但要求阀具有极快的响应速度和低廉的价格。
电液比例溢流阀的原理及设计
电液比例溢流阀的原理及设计今天为大家介绍一项国家发明授权专利——一种电液比例溢流阀。
该专利由浙江工业大学申请，并于2016年11月30日获得授权公告。
内容说明本发明属于流体传动及控制领域中的液压控制元件，具体涉及一种电液比例溢流阀。
发明背景在液压系统中，溢流阀起到了非常重要的作用，溢流阀性能的好坏直接影响整个液压系统的控制性能，进而影响到高端制造设备的整体质量和技术水平。
现在电液比例溢流阀广泛应用于许多重要的工程领域，如大型数控设备、工程机械等；导弹、卫星、舰船等军工、航天领域；汽车、行走机械等领域，在国民经济发展中占有相当重要的地位。
溢流阀按照控制方式可以分为手调式溢流阀和电液比例溢流阀。
在航空、航天、武器装备、钢铁、电站等重要的工业领域得到大力发展的今天，普通的液压传动系统就需要更多的结合电子技术，像伺服控制系统那样在动力传输与转换过程中实现连续自动控制，以满足工业技术的发展，电液比例溢流阀就在这种背景下产生。
电液比例溢流阀是在手调溢流阀的基础上增加电磁铁，利用电磁力来推动阀芯运动，电液比例溢流阀进口压力的高低与输入信号电流的大小成正比，即进口油压受输入电磁铁的电流大小控制。
若输入信号电流是连续地按比例或按一定程序变化，则比例溢流阀所调节的液压系统压力也连续地按比例或按一定程序进行变化。
随着液压技术的发展，电液比例溢流阀的发展趋势开始向小型化大流量方向发展，并提出了低功耗的要求，但目前国内外厂家的主流溢流阀还没有实现这一要求。
现有的直动式电液比例溢流阀采用比例电磁铁输出推力直接驱动阀芯运动，结构简单，但由于受比例电磁铁输出推力的限制，无法从根本上解决高压、大流量下液动力的影响问题，在高压（压差大）和大流量的工作状态下仍然会出现流量饱和现象；要从根本上消除液动力影响、提高液压阀的过流能力，最根本的办法是采用导控（先导控制）技术，其基本思想是采用一通径较小的导阀控制主阀敏感腔的压力变化，驱动主阀芯运动，因液压推力比油液流经阀口时所产生液动力大得多，足以消除其对主阀芯运动与控制产生的不利影响。
带位移电反馈的二级电液比例节流阀设计
带位移电反馈的二级电液比例节流阀设计1 绪论由于本毕业设计属于电液比例阀这一大类，故此先简略介绍一下电液比例阀：1.1 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。
1.2 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。
比例阀与开关阀相比，比例阀可简单地对油液压力、流量和方向进行远距离的自动连续控制或程序控制，响应快, 工作平稳，自动化程度高，容易实现编程控制，控制精度高，能大大提高液压系统的控制水平。
与伺服阀相比，电液比例阀虽然动静态性能有些逊色，但使用元件较少，结构简单，制造较电液伺服阀容易，价格低，效率也比伺服高(伺服控制系统的负载压力仅为供油压力的2／3)，系统的节能效果好，使用条件、保养和维护与一般液压阀相同，大大地减少了由污染而造成的工作故障，提高了液压系统的工作稳定性和可靠性。
下面是开关阀、比例阀和伺服阀几种阀的特性比较：表1-1 电液比例元件和伺服、数字、开关元件的特性比较过滤精度() 25 3 25～50阀内压降(MPa) 0.5～2 7 0.25～50滞环(%) 1～3 1～3 －重复精度(%) 0.5～1 0.5～－频宽(Hz/3dB) 25 20～200 －中位死区有无有价格比 1 3 0.5 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。
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
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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
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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
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流量特性
不同公称流量的阀的流量特性曲线
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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。
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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。
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1.1 电液比例阀概述 ..................................................................................................... 2 1.2 电液比例阀的特点与分类 ..................................................................................... 2 1.3 电液比例阀的发展阶段 ......................................................................................... 3 1.4 电液比例技术在我国的发展 ................................................................................. 4 1.5 比例流量阀 ............................................................................................................. 5
1.5.1 比例流量阀分类............................................................................................... 5 1.5.2 电液比例节流阀的分类................................................................................... 5
第 3 章 比例节流阀结构设计........................................................................................ 9
3.1 插装阀介绍 ............................................................................................................. 9 3.1.1 插装阀的组成................................................................................................... 9 3.1.2 插装阀的优点................................................................................................... 9
CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY
毕业设计说明书
பைடு நூலகம்
题目：电液比例节流阀设计
二级学院（直属学部）： 专业： 学生姓名： 指导教师姓名： 评阅教师姓名：
班级： 学号： 职称： 职称：
2014 年 03 月
摘要
电液比例技术发展迅猛，以其控制精度较高、结构简单、成本合理等优点在工业生 产中获得了越来越来广泛的应用，它的发展程度也可从一个侧面反映一个国家液压工业 技术水平，因而日益受到各国工业界的重视。
关键词：电液比例节流阀 插装阀 比例电磁铁
目录
前 言 ................................................................................................................................ 1
第 2 章 流量阀控制流量的一般原理............................................................................ 7
2.1 流量控制的基本原理 ............................................................................................. 7 2.2 流量阀的控制方式 ................................................................................................. 7 2.3 本设计中节流阀的参数 ......................................................................................... 7 2.4 主阀阀芯节流口形式确定 ..................................................................................... 8
3.2 控制盖板的设计 ..................................................................................................... 9 3.3 插装式主阀设计 ................................................................................................... 11
本设计的课题是电液比例阀中的一类——二级电液比例节流阀。在对该阀各部分的 结构、原理及性能参数进行详细分析的基础上，完成了功率级为二通插装阀，先导级为 电液比例三通减压溢流阀，通径为 32mm，最大流量为 480L/min，进油口额定工作压 力为 31.5MPa，出油口额定工作压力为 30.5MPa 的电液比例节流阀的结构设计与参数 设计。