電液比例閥在機(jī)械中的應(yīng)用

　　近年來電液比例技術(shù)在我國迅速發(fā)展，在液壓系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛，電液比例控制技術(shù)雖然在我國起步較晚，然而憑借著它的優(yōu)點(diǎn)卻形成了流體傳動與控制領(lǐng)域的一個重要分支，并成為現(xiàn)代液壓控制工程的基本技術(shù)之一。本文主要對電液比例閥在機(jī)械中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

　　《建筑機(jī)械化》(月刊)創(chuàng)刊于1980年，由中華人民共和國建設(shè)部主管，中國建筑科學(xué)研究院建筑機(jī)械化研究分院主辦，是中國質(zhì)量協(xié)會工程機(jī)械分會、中國工程機(jī)械行業(yè)協(xié)會用戶工作委員會會刊，國內(nèi)外公開發(fā)行，是介紹工程機(jī)械、建設(shè)機(jī)械、機(jī)械化施工及行業(yè)信息的綜合性科技期刊，是國內(nèi)同類刊物中創(chuàng)刊時間早、發(fā)行范圍廣、實(shí)用性強(qiáng)、影響力大的權(quán)威性雜志。

　　一、電液比例閥的工作原理、性能及種類

　　電液比例閥是閥內(nèi)比例電磁鐵根據(jù)輸入的電壓信號產(chǎn)生相應(yīng)動作，使工作閥閥芯產(chǎn)生位移，閥口尺寸發(fā)生改變并以此完成與輸入電壓成比例的壓力、流量輸出的元件。閥芯位移也可以以機(jī)械、液壓或電的形式進(jìn)行反饋。電液比例閥可以用于開環(huán)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)隨液壓參數(shù)的遙控，也可以作為信號轉(zhuǎn)換與放大元件用于閉環(huán)控制系統(tǒng)。

　　1電液比例閥的工作原理

　　當(dāng)電信號輸入給比例電磁鐵時，比例電磁鐵將電信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械位移，使雙向減壓閥芯移動，這時從P點(diǎn)進(jìn)入的壓力油經(jīng)減壓閥芯流到液動換向閥芯的油腔，推動閥芯移動，使壓力油P與P1相通、P2與T相通;當(dāng)電信號輸入另一電磁鐵時，壓力油P就會與P2相通，P1與T相通，閥上沒有反饋油孔，反饋油壓經(jīng)反饋油孔分別引向減壓閥芯的兩端，當(dāng)作用在減壓閥芯的液壓力與電磁鐵的電磁力相等時，減壓閥芯即處于平衡狀態(tài)。閥的輸出流量大小和液流方向可以由輸入電信號的大小及方向來控制。

　　2電液比例閥的性能優(yōu)勢

　　電液比例閥抗污染能力強(qiáng)，大大地減少了因污染所造成的工作故障，提高了液壓系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性和可靠性。同時比例閥的成本較低，結(jié)構(gòu)也簡單。

　　3電液比例閥的種類和形式

　　電液比例閥包括比例流量閥、比例壓力閥、比例換向閥。滑閥式比例閥又稱分配閥，是移動式機(jī)械液壓系統(tǒng)最基本的元件之一，是能實(shí)現(xiàn)方向與流量調(diào)節(jié)的復(fù)合閥。電液滑閥式比例多路閥是比較理想的電液轉(zhuǎn)換控制元件，它不僅保留了手動多路閥的基本功能，還增加了位置電反饋的比例伺服操作和負(fù)載傳感等先進(jìn)的控制手段。

　　二、電液比例閥在機(jī)械機(jī)床中的應(yīng)用

　　電液比例閥和其它專用器件的技術(shù)進(jìn)步使工程車輛擋位、轉(zhuǎn)向、制動和工作裝置等各種系統(tǒng)的電氣控制成為現(xiàn)實(shí)。電氣操作具有響應(yīng)快、布線靈活、可實(shí)現(xiàn)集成控制和與計(jì)算機(jī)接口容易等優(yōu)點(diǎn)，所以現(xiàn)代工程機(jī)械液壓閥已越來越多地采用電控先導(dǎo)控制的電液比例閥(或電液開關(guān)閥)代替手動直接操作或液壓先導(dǎo)控制的多路閥。采用電液比例閥(或電液開關(guān)閥)的另一個顯著優(yōu)點(diǎn)是在工程車輛上可以大大減少操作手柄的個數(shù)，這不但使駕駛室布置簡潔，而且能夠有效降低操作復(fù)雜性，對提高作業(yè)質(zhì)量和效率都具有重要的實(shí)際意義。

　　目前國內(nèi)許多火力發(fā)電廠使用專用的工程車完成風(fēng)扇磨打擊輪的拆、裝工作。由于火力發(fā)電廠主廠房內(nèi)管道、水泥柱等障礙物較多,造成工程車工作的場地十分狹窄,為了適應(yīng)不同工作場地的實(shí)際狀況,要求工程車能夠進(jìn)行靈活的四輪轉(zhuǎn)向控制。選用電液比例方向閥的優(yōu)點(diǎn)是:可以實(shí)現(xiàn)工程車的平穩(wěn)啟動和停止，四個車輪的轉(zhuǎn)動速度可以通過控制輸出電流的大小進(jìn)行調(diào)整;通過控制輸出電壓數(shù)值可以消除液壓系統(tǒng)壓力波動的干擾。

　　隨著數(shù)字式無線通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，出現(xiàn)了性能穩(wěn)定、工作可靠、適用于工程機(jī)械的無線遙控系統(tǒng)，布置在移動機(jī)械上的遙控接收裝置可以將接收到的無線電信號轉(zhuǎn)換為控制電液比例閥的比例信號和控制電液開關(guān)閥的開關(guān)信號，以及控制其它裝置的相應(yīng)信號，使得原來手動操作的各個元件都能接受遙控電信號的指令并進(jìn)行相應(yīng)動作。

　　三、電液比例閥的發(fā)展趨勢

　　(1)提高電液比例閥及遠(yuǎn)控多路閥的性能，使之適應(yīng)野外工作條件。并發(fā)展低成本比例閥，其主要零件與標(biāo)準(zhǔn)閥通用。

　　(2)比例技術(shù)與一通和二通插裝技術(shù)相結(jié)合，形成了比例插裝技術(shù)，特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，流動阻力小，通油能力大，易于集成;此外出現(xiàn)比例容積控制為中、大功率控制系統(tǒng)節(jié)能提供新手段。

　　(3)由于傳感器和電子器件的小型化，出現(xiàn)了傳感器、測量放大器、控制放大器和閥復(fù)合一體化的元件，極大地提高了比例閥的工作頻寬。

　　(4)采用內(nèi)裝的差動變壓器等位移傳感器構(gòu)成閥芯位置移動的檢測，實(shí)現(xiàn)閥芯位移閉環(huán)控制。這種由電磁比例閥、位置反饋傳感器、驅(qū)動放大器和其它電子電路組成的高度集成的比例閥，具有一定的校正功能，可以有效地克服一般比例閥的缺點(diǎn)，使控制精度得到較大提高。

　　四、結(jié)語

　　電液比例閥對簡化工程機(jī)械操作、提高效率和作業(yè)精度以及實(shí)現(xiàn)智能化作業(yè)具有極其重要的意義，其性能的進(jìn)一步提高和應(yīng)用范圍的日益拓寬必將使工程機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)水平得到較大程度的提高。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]蘇東海,任大林,楊京蘭.電液比例閥與電液伺服閥性能比較及前景展望[J].液壓氣動與密封,2008,(4).

　　[2]許志軍,王光福.基于電液比例閥控制的液壓萬能試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)模糊PID控制器研究[J].自動化與儀器儀表,2010,(5).