什么是比例阀

Question

什么是比例阀

Answer 1

比例阀是一种新型的液压控制装置。

比例阀是在普通压力阀、流量阀和方向阀上，用比例电磁铁替代原有的控制部分，按输入的电气信号连续地、按比例地对油流的压力、流量或方向进行远距离控制。

比例阀一般都具有压力补偿性能，输出压力和流量可以不受负载变化的影响。比例阀是一些原电液伺服阀生产厂家在电液伺服阀的基础上，降低设计制造精度后发展起来的。

比例阀的工作原理：

当指令信号经比例放大器进行功率放大，并按比例输出电流给比例阀的比例电磁铁，比例电磁铁输出力并按比例移动阀芯的位置，即可按比例控制液流的流量和改变液流的方向，从而实现对执行机构的位置或速度控制。

在某些对位置或速度精度要求较高的应用场合，还可通过对执行机构的位移或速度检测，构成闭环控制系统。

比例阀由直流比例电磁铁与液压阀两部分组成。比例阀实现连续控制的核心是采用了比例电磁铁，比例电磁铁种类繁多，但工作原理基本相同，它们都是根据比例阀的控制需要开发出来的。

Answer 2

比例阀是一种新型的液压控制装置。在普通压力阀、流量阀和方向阀上，用比例电磁铁替代原有的控制部分，按输入的电气信号连续地、按比例地对油流的压力、流量或方向进行远距离控制。比例阀一般都具有压力补偿性能，输出压力和流量可以不受负载变化的影响

比例阀分类

按比例阀控制方式分类是指按照比例阀的先导控制阀中的电气一机械转换方式来分类，其电控制部分有比例电磁铁、力矩马达、直流伺服电动机等多种形式。

（1）电磁式是指采用比例电磁铁作为电气一机械转换元件的比例阀，比例电磁铁将输入的电流信号转换成力、位移机械信号输出．进而控制压力、流量及方向等参数。

（2）电动式是指采用直流伺服电动机作为电气一机械转换元件的比例阀，直流伺服电动机将输入的电信号．转换成旋转运动转速，再经丝杆螺母、齿轮齿条或齿轮凸轮等减速装置和变换机构，输出力与位移，进一步控制液压参数。

（3）电液式是指采用力矩马达和喷嘴挡板的结构为先导控制级的比例阀。对力矩马达输入不同的电信号，并通过同它连接在一起的挡板（有时力矩马达的衔铁就是挡板）输出位移或角位移，改变挡板和喷嘴之间的距离，使喷嘴喷出的油液流阻产生变化，进而控制输小参数。

Answer 3

Answer 4

概述

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，如普通的电磁直通阀、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控制（当然经过结构上的改动也可实现压力控制等），既然是节流控制，就必然有能量损失，伺服阀和其它阀不同的是，它的能量损失更大一些，因为它需要一定的流量来维持前置级控制油路的工作。
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滑阀结构

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。
也就是说，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。
而我们知道，当负载为零的时候，如果四通滑阀完全打开，p口压力＝t口压力＋阀口压力损失（忽略油路上的其它压力损失），如果阀口压力损失很小，t口压力又为零，那么p口的压力就不足以供给前置级阀来推动主阀芯，整个伺服阀就失效了。所以伺服阀的阀口做得偏小，即使在阀口全开的情况下，也要有一定的压力损失，来维持前置级阀的正常工作。
伺服阀其实缺点极多：能耗浪费大、容易出故障、抗污染能力差、价格昂贵等等等等，好处只有一个：动态性能是所有液压阀中最高的。就凭着这一个优点，在很多对动态特性要求高的场合不得不使用伺服阀，如飞机火箭的舵机控制、汽轮机调速等等。动态要求低一点的，基本上都是比例阀的天下了。
一般说来，好像伺服系统都是闭环控制，比例多用于开环控制；其次比例阀类型要多，有比例压力、流量控制阀等，控制比伺服要灵活一些。从他们内部结构看，伺服阀多是零遮盖，比例阀则有一定的死区，控制精度要低，响应要慢。但从发展趋势看，特别在比例方向流量控制阀和伺服阀方面，两者性能差别逐渐在缩小，另外比例阀的成本比伺服阀要低许多，抗污染能力也强！
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伺服阀与比例阀的区别

伺服阀与比例阀之间的差别并没有严格的规定，因为比例阀的性能越来越好，逐渐向伺服阀靠近，所以近些年出现了比例伺服阀。
比例阀和伺服阀的区别主要体现在以下几点：
1.驱动装置不同。比例阀的驱动装置是比例电磁铁；伺服阀的驱动装置是力马达或力矩马达；
2.性能参数不同。滞环、中位死区、频宽、过滤精度等特性不同，因此应用场合不同，伺服阀和伺服比例阀主要应用在闭环控制系统，其它结构的比例阀主要应用在开环控系统及闭环速度控制系统；
2.1 伺服阀中位没有死区，比例阀有中位死区；
2.2 伺服阀的频响（响应频率）更高，可以高达200Hz左右，比例阀一般最高几十Hz；
2.3 伺服阀对液压油液的要求更高，需要精过滤才行，否则容易堵塞，比例阀要求低一些；
3.阀芯结构及加工精度不同。比例阀采用阀芯+阀体结构，阀体兼作阀套。伺服阀和伺服比例阀采用阀芯+阀套的结构。
4.中位机能种类不同。比例换向阀具有与普通换向阀相似的中位机能，而伺服阀中位机能只有O型（Rexroth产品的E型）。
5.阀的额定压降不同。
而比例伺服阀性能介于伺服阀和比例阀之间。
比例换向阀属于比例阀的一种，用来控制流量和流向。