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比例多路阀的工作原理是什么
更新时间:2025-11-04 点击次数:17次
比例多路阀通过电信号控制比例电磁铁,驱动阀芯按比例移动,调节节流口开度,实现流体流量、压力或方向的连续按比例控制,同时可集成压力补偿、负载敏感等功能提升系统性能。以下是其工作原理的详细分步解析:一、电机械转换
- 比例电磁铁:比例多路阀的核心驱动部件是比例电磁铁,由线圈、衔铁和导磁体组成。当线圈通入电流时,产生与电流大小成比例的电磁力。
- 力-电流关系:输入电信号(如0~10V电压或4~20mA电流)越大,电磁力越强,推动衔铁及连接的阀芯移动距离越大。阀芯位置与输入电流成比例关系。
二、阀芯位移控制
- 电磁力推动:电磁力推动阀芯克服弹簧力或其他阻力移动,改变阀体内节流口的通流面积。
- 节流口开度变化:阀芯的位移改变节流口的通流面积,从而调节流体的流量或压力。例如,比例压力阀通过调节阀芯位置改变压力设定值。
三、压力补偿与负载敏感(可选功能)
- 压力补偿阀:在主阀之后设计压力补偿阀,当各联的执行器负载不同时,各联主阀压差保持恒定,确保各联流量分配与负载无关,只与主阀开口大小成正比。
- 负载敏感技术:负载敏感控制使系统压力与最高负载压力相匹配,减少节流产生的能量损失。负载独立流量分配技术(LUDV)解决了负载敏感控制不具备抗饱和能力的缺点,确保多个执行机构同时动作时流量分配的稳定性。
四、闭环反馈(可选)
- 传感器集成:为提高控制精度,部分比例多路阀集成传感器(如位移传感器或压力传感器),形成闭环控制。
- 信号反馈与调整:将检测信号与设定值比较,通过控制器(如PID)调整输入电流,消除误差,确保精确控制。
五、多路控制实现
- 多路换向阀的比例控制:先导阀接受模拟或数字式信号,控制出口油液的压力和流量,驱使主阀芯与输入量成比例地移动,或者由驱动装置直接驱动主阀芯动作,改变节流口截面积,从而控制多路阀工作油液的流量大小。
- 电液比例多路阀:驱动元件通常采用比例电磁铁、音圈电机等。以比例电磁铁驱动为例,先导阀芯在电磁铁的推动下移动与输入电流信号成比例的位移,先导阀输出相应比例流量的压力油到控制液压缸的工作腔,控制液压缸带动主阀芯移动,实现主阀的换向。
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