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Bosch-Rexroth(博世力士乐)作为德国博世集团的全资子公司,是工业技术市场的供应商。在传动和控制域声誉。2006年销售额超过49亿欧元,拥有员工29,8...
比例阀是串联于液压制动回路的后促动管路中的,其作用是为了防止出现后轮抱死,当前、后促动管路压力Pl与P2同步增长到定值Ps后,即自动对P2的增长加以节制,亦即使P2的增量小于P1的增量。
比例阀般采用两端承压面积不等的差径活塞结构。工作原理如图12-9所示,比例阀不工作时,差径活塞2在弹簧3的作用下处于上极限位置。此时阀门1保持开启,因而在输入控制压力P1与输出压力P2从零同步增长的初始阶段,总是P1=P2。但是压力P1的作用面积为A1=π(D2-d2)/4,压力阀的作用面积为A2=πd2/4,因而A2>A1,故活塞上方液压作用力大于活塞下方液压作用力。在P1、P2同步增长过程中当活塞上、下两端液压作用之差超过弹簧3的预紧力时,活塞便开始下移。当P1和P2增长到定值Ps时活塞2内腔中的阀座与阀门1接触,进油腔与出油腔即为隔。此即比例阀的平衡状态。
若进步提高P1则活塞将回升,阀门再度开启。油液继续流入出油腔使P2也升高但由于A2>A1,P2尚未及增长到新的P1值,活塞又下降到平衡位置。在任平衡状态下,差径活塞的力的平衡方程为:P2A=P1A1+F(此处F为平衡状态下的弹簧力)。从而保证P2的增量小于P1的增量,若弹簧3的弹力F不变,则Ps点不变,即比例阀节制后轮管路压力的工作点与汽车的载荷无关,这就是非感载比例阀。若要使其工作点与汽车载荷的大小相适应,就必须能改变弹簧力的大小这就是感载比例阀。感载比例阀及其感载控制机构的原理如图12-10所示,阀体3安装在车架上其中的活塞4右部的空腔内有阀门2。不制动时,活塞在感载拉力弹簧6通过杠杆5施加的推力F的作用下处于右极限位置。阀门2因其杆部顶触螺塞1而开启。制动时,来自主缸而压力为P1的制动液由进油口A进入并通过阀门从出油口B输出后促动管路。此时输出压力P1=P2。因活塞右端承压面积大于左端承压面积,故P1和P2对活塞的作用力不等。于是活塞不断左移,zui后使其上的阀门接触而达到平衡状态。此后,P2的增量将小于P1的增量。其特点是作用于活塞的轴向力F是可变的。拉力弹簧6右端经吊耳与摇臂7相连而摇臂则夹紧在汽车后悬架的横向稳定杆8的中部。当汽车装载量增加时,后悬架载荷也增加,因而后轮向车身移近后悬架的横向稳定抨便带动摇臂7转过个角度,将弹簧6进步拉伸,作用于活塞上的推力F便增大。反之,汽车装载量减小。这样,调节作用起始点控制压力值Ps就随汽车实际装载量而变化。
比例阀的结构和工作原理以及常见故障进行了期专题讲座。本期讲座共分两章,*章是对泵的单向阀、泵的比例阀、泵的梯度系统等的结构及工作原理进行详细阐述;二章就对泵的单向阀漏液、泵的比例阀漏液、二元泵的问题等常见故障进行详细的解剖,并介绍自己的维修的经验及心得体会。
比例阀四个通道由程序控制依次通电,*个电磁阀通电时,其余三个电磁阀断电,电磁阀线圈产生磁场,将磁芯吸回阀的空腔,宝石球在小孔中的弹簧的作用下离开阀座,此通道处于打开的状态,此时从真空脱气机过来的流动相进入比例阀的*个入口,流经阀座上水平的小孔,进入阀座中间竖直的小孔。二个通道通电时,其余三个通道断电,断电通道的磁芯失去电磁场的磁力吸引,被弹簧压向下边的透明密封膜片,推动宝石球座将宝石球压向阀座,宝石球落到阀上以后,正好将阀座上的小孔堵死,此通道处于关闭的状态。工作时四个电磁阀根据控制程序依次通电,完成个周期,在个周期内,四个通道里的单向阀依次被打开,各通道里的流动相在泵的作用下依次通过四元比例阀,分段进入泵前的管路,而四元比例阀通过个周期内每个电磁阀通电时间的长短来控制每个通道开关时间的长短,进而控制每个通道里液体流量的比例。
比例阀是螺纹将电磁比例插装件固定油路集成块上元件,螺旋插装阀具有应用灵活、节省管路和成本低廉等特点,近年来工程机械上应用越来越广泛。常用螺旋插装式比例阀有二通、三通、四通和多通等形式,二通式比例阀主比例节流阀,它常它元件起构成复合阀,对流量、压力进行控制;三通式比例阀主比例减压阀,也是移动式机械液压系统中应用较多比例阀,它主对液动操作多路阀导油路进行操作。利用三通式比例减压阀可以代替传统手动减压式导阀,它比手动导阀具有更多灵活性和更高控制精度。可以制成如图1所示比例伺服控制手动多路阀,不同输入信号,减压阀使输出活塞具有不同压力或流量进而实现对多路阀阀芯位移进行比例控制。四通或多通螺旋插装式比例阀可以对工作装置实现单独控制。
比例阀又称分配阀,是移动式机械液压系统zui基本的元件之,是能实现方向与流量调节的复合阀。电液滑阀式比例多路阀是比较理想的电液转换控制元件,它不仅保留了手动多路阀的基本功能,还增加了位置电反馈的比例伺服操作和负载传感等的控制手段。所以它是工程机械分配阀的更新换代产品。出于制造成本的考虑和工程机械控制精度要求不高的特点,般比例多路阀内不配置位移感应传感器,也不具有电子检测和纠错功能。所以,阀芯位移量容易受负载变化引起的压力波动的影响,操作过程中要靠视觉观察来保证作业的完成。在电控、遥控操作时更应注意外界干涉的影响。近来,由于电子技术的发展,人们越来越多地采用内装的差动变压器(LDVT)等位移传感器构成阀芯位置移动的检测,实现阀芯位移闭环控制。这种由电磁比例阀、位置反馈传感器、驱动放大器和其它电子电路组成的高度集成的比例阀,具有定的校正功能,可以地克服般比例阀的缺点,使控制精度得到较大提高。
比例阀般采用两端承压面积不等的差径活塞结构。比例阀不工作时,差径活塞2在弹簧3的作用下处于上极限位置,此时阀门1保持开启,因而在输入控制压力P1与输出压力P2从零同步增长的初始阶段,总是P1等于P2。但是压力P1的作用面积A1为π(D2-d2)/4,压力P2的作用面积A2为πD2/4,因而A2大于A1,故活塞上方液压作用力大于活塞下方液压作用力。在P1、P2同步增长过程中,当活塞上、下两端液压作用之差超过弹簧3的预紧力时,活塞便开始下移。当P1和P2增长到定值PS时活塞2内腔中的阀座与阀门1接触,进油腔与出油腔即为隔,使比例阀进入平衡状态。若进步提高P1则活塞将回升,阀门再度开启,油液继续流入出油腔而使P2不断升高,但由于A2大于A1,P2尚未增长到新的P1值,活塞又下降到平衡位置。在任平衡状态下,差径活塞的力的平衡方程为:P2路A2=P1路A1+F(此处F为平衡状态下的弹簧力)。
从而保证P2的增量小于P1的增量,若弹簧3的弹力F不变,则PS点不变,即比例阀节制后轮管路压力的工作点与汽车的载荷无关,这就是非感比例阀。若要使其工作点与汽车载荷的大小相适应,就必须能改变弹簧力的大小,这就是感载比例阀。阀体安装在车架上,其中的活塞4右部的空腔内有阀门2。不制动时,活塞在感载拉力弹簧6通过杠杆5施加的推力F作用下处于右端极限位置,阀门2因其杆部顶触螺塞1而开启。
制动时,来自主缸压力为P1的制动液由进油口A进入,并通过阀门从出油口B输出后促动管路,此时输出压力P1等于P2。因活塞右端承压面积大于左端承压面积,故P1和P2对活塞的作用力不等,于是活塞不断左移,zui后使其上的阀门接触而达到平衡状态,此后,P2的增量将小于P1的增量,其特点是作用于活塞的轴向力F是可变的。拉力弹簧6右端经吊耳与摇臂7相连,而摇臂则夹紧在汽车后悬架的横向稳定杆8的中部,当汽车装载量增加时,后悬架载荷也增加,因而后轮向车身靠近,后悬架的横向稳定杆便带动摇臂7转过个角度,将弹簧6进步拉伸,作用于活塞的推力F便增大;反之,汽车装载量减小。这样,调节作用起始点控制压力值PS就随汽车实际装载量而变化。
比例阀后混合时,会由于溶解度下降而析出,尤其是在梯度运行到小比例水溶液与大比例有机溶剂混合时,这种问题更容易产生。
单向阀阀座般都是硬塑料材质,套管据说是陶瓷材质,阀座与套管表面非常平整,从而保证两者的密切接触,防止接触面漏液,陶瓷套管般都没有问题,非常紧硬。入口主动阀的阀芯在装到泵上以后要受到定压力,如果螺丝拧的太紧,很容易将阀座压裂,或者在系统压力非常大时,也有可能将其压裂。阀座裂开以后,宝石球落下去时流动相仍能从阀座上的裂缝通过,此时的单向阀漏液,系统的基线波动偏大,压力曲线波动可能由原来的1bar左右变为10bar甚更大。出口单向阀般都是螺纹套管结构,单向阀出厂前已经组装好,但是在拆装单向阀上边的管路时,上边的螺丝拧的太紧可能会导致螺钉连接的出口单向阀的阀体套管部分连带在起转动,被拧紧的出口单向阀内的阀座受到挤压,很容易就裂开。出口单向阀阀体上有个黑色或者白色的塑料套圈,取下套圈就能发现侧面的小孔,阀座裂开的出口单向阀加压时液体会直接从阀体侧面的小孔上漏出。般人不注意可能会以为出口单向阀上方管路的螺丝未拧紧导致漏夜,再去用力拧紧这个螺丝,其结果适得其反,般出口单向阀两个阀座可能断裂个,用力再拧紧反而会让两个起裂开。所以好的出口单向阀尽量不要拿来研究,拆开的单向阀装回去时不要拧太紧,不漏液就好,阀上的管路连接时也要注意,螺丝不能太紧。
比例阀的,控制放大器还含有对反馈信号Uf和电压差 U的处理环节。比如状态反馈控制和PID调节等。
带位置反馈的滑阀式方向比例阀,其工作原理是:在初始状态,控制放大器的指令信号UF=0,阀芯处于零位,此时气源口P与A、B两端输出口同时被切断,A、B两口与排气口也切断,无流量输出;同时位移传感器的反馈电压Uf=0。若阀芯受到某种干扰而偏离调定的零位时,位移传感器将输出定的电压Uf,控制放大器将得到的
U=-Uf放大后输出给电流比例电磁铁,电磁铁产生的推力迫使阀芯回到零位。若指令Ue>0,则电压差
U增大,使控制放大器的输出电流增大,比例电磁铁的输出推力也增大,推动阀芯右移。而阀芯的右移又引起反馈电压Uf的增大,直Uf与指令电压Ue基本相等,阀芯达到力平衡。此时。
比例阀和伺服阀主要由电---机械转换器和气动放大器组成。但随着近年来廉价的电子集成电路和各种检测器件的大量出现,在1电---气比例/伺服阀中越来越多地采用了电反馈方法,这也大大提高了比例/伺服阀的。电---气比例/伺服阀可采用的反馈控制方式,阀内就增加了位移或压力检测器件,有的还集成有控制放大器。
电---气比例阀和伺服阀按其功能可分为压力式和流量式两种。压力式比例/伺服阀将输给的电信号线性地转换为气体压力;流量式比例/伺服阀将输给的电信号转换为气体流量。由于气体的可压缩性,使气缸或气马达等执行元件的运动速度不仅取决于气体流量。还取决于执行元件的负载大小。因此地控制气体流量往往是不必要的。单纯的压力式或流量式比例/伺服阀应用不多,往往是压力和流量结合在起应用更为广泛。
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