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321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。
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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
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。先导压力
油从内部先导油口(取下螺堵13)或从外部先导油口 X处进入,经流道口和节流3后分成两 股,一股经节流孔5作用在先导阀芯7上,另一股经节流孔4作用在阀芯撒谎女上部。只要 A油口压的压力不足以使导阀打开,主阀芯的上下腔的压力就保持相等,从而主阀芯保持关 闭状态。这是因为主阀芯上下有效面积相等,从而主阀芯保持关闭状态。这是因为主阀芯上 下有效面积相等,而上面有一个软弹簧向下施加一个力,使阀芯关闭。
当主阀芯是锥阀,它既小又轻,要求的行程也很小,所以这种阀的响应很快。阀套上有 三个径向分布的油孔,当阀开启时使油流分散流走,大大减少噪声。节流孔 4起动态压力发
亏作用,提高阀芯的稳定性。
图3-3 先导式比例溢流阀1 —先导油流道
图3-3 先导式比例溢流阀
1 —先导油流道 2—主阀弹簧 3.、4、5—节流口 6—先导阀
7 —外泄口 8 —先导阀芯 9—比例电磁铁 10 —安全阀
11—主阀级 12—主阀芯 13—内部先导油口螺堵
A—进油口 B—出油口 X—外部先导油口 Y—外部先导卸油口
与传统的先导式溢流阀不同,比例溢流阀的压力等级的获得是靠改变先导阀的阀座孔径 来实现的。这点与比例直动式溢流阀完全相同。较大的阀座孔径对应着较低的压力等级。小 阀座孔径可获得较高的额定值。阀座的孔径通常由制造厂根据阀座的压力等级在制造时已经 确定。
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图3-4 先导式比例溢流阀原理框架图
从图3-4所示的原理框架图可以看出。阀座孔的面积 A用来检测主阀芯上腔的压力 P,
当PA的积大于电磁力Fm时,导阀开启,进而主阀开启,间接控制主压力 PA.,显然Px属于
中间变量,这种溢流阀的检测方式属于间接检测方式。从图中可见,主阀在小闭环之外,主阀 中的各种干扰量,例如摩擦。液动力等的都会影响都得不到抑制,比例电磁铁也在闭环之外。 所以其压力偏差和超调量都较大,常达 15鸠上。改进办法可以采用直接检测方式。
比例溢流阀的主要性能参数
1)静态特性
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图3-5 溢流阀的静态特性曲线
a)设定压力与输入电流的关系曲线 b)最低设定压力与
流量关系曲线 c)压差一流量特性
比例溢流阀的静态特性主要由三条特性曲线来表示,见图 3-5.
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