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如何選擇電液比例閥應註意哪些事項

電液比例閥的選擇壹般是在系統的設計計算之後進行,此時,系統的工作循環、速度及加速度、壓力、流量等主要性能參數已基本確定,故這些性能參數及其他靜態和動態性能是電液比例閥選擇的依據。

(1)選擇閥的種類

壹般情況下,對於壓力需要遠程連續遙控、連續升降、多級調節或按某種特定規律調節控制的系統,應選用電液比例壓力閥;對於系統的執行元件速度需要進行遙控或在工作過程中速度按某種規律不斷變換或調節的系統,應選用電液比例流量閥;對於執行元件方向和速度需要復合控制的系統,則應選用電液比例方向閥,但要註意其進出口同時節流的特點;對於執行元件的速度和力需要復合控制的系統,則應選用電液比例流量壓力復合控制閥。然後根據性能要求選擇適當的電氣壹機械轉換器的類型、配套的比例放大器及液壓放大器的級數(單級或兩級)。閥的種類選擇工作可參考各類閥的特點並結合制造商的產品型錄或樣本進行。

(2)靜態指標的選擇

①壓力等級的選擇。對於電液比例壓力閥,其壓力等級的改變是靠先導級的座孔直徑的改變實現的。所選擇的比例壓力閥的壓力等級應不小於系統的最大工作壓力,最好在1~1.2倍之間,以便得到較好的分辨率;比例壓力閥的最小設定壓力與通過溢流閥的流量有關,先導式比例溢流閥的最小設定壓力壹般為0.6~0.7MPa,如果閥的最小設定壓力不能滿足系統最小工作壓力要求,則應采取其他措施使系統卸荷或得到較小的壓力。

對於電液比例流量閥和電液比例方向閥,所選擇的壓力等級應不小於系統的最大工作壓力,以免過高的壓力導致密封失效或損壞及增大泄漏量。

②額定流量及通徑的選擇。對於比例壓力閥,為了獲得較為平直的流量壹壓力曲線及較小的最低設定壓力,推薦其額定流量為系統最大流量的1.2~2倍,並據此在產品樣本或型錄中查出對應的通徑規格。對於比例流量閥,由於其通過流量與閥的壓降和通徑有關,因此選擇時應同時考慮這兩個因素。

壹般以閥壓降為1MPa所對應的流量曲線作為選擇依據,即要求閥壓降1MPa下的額定流量為系統最大流量的1~1.2倍,這樣可以獲得較小的閥壓降,以減小能量損失;同時使控制信號範圍盡量接近100%,以提高分辨率。對於比例方向閥,其通過流量與閥的壓降密切相關,且比例方向閥有兩個節流口,當用於液壓缸差動連接時,兩個節流口的通過流量不同。

壹般將兩個節流口的壓降之和作為閥的總壓降。通常以進油節流口的通過流量和上述閥壓降作為選擇通徑的依據。總的原則是在滿足計算出的閥壓降條件下,盡量擴大控制電信號的輸入範圍。

③結構選擇。閥內含反饋閉環的電液比例閥其穩態特性和動態品質都較不含內反饋的閥為好。內含機械液壓反饋的閥具有結構簡單、價廉、工作可靠等優點,其滯環在3%以內,重復精度在1%以內。采用電氣反饋的比例閥,其滯環可達1.5%以內,重復精度可達0.5%以內。

④精度。電液比例閥的非線性度、滯環、分辨率及重復精度等靜態指標直接影響控制精度,應按照系統精度要求合理選取。

(3)選擇動態指標

電液比例閥的動態指標選擇與系統的動態性能要求有關。對於比例壓力閥,產品樣本通常都給出全信號正負階躍響應時問。如果比例壓力閥用於壹般的調壓系統,可以不考慮此項指標,但用於要求較高的壓力控制系統,則應選擇較短的響應時間。對於比例流量閥,如果用於速度跟蹤控制等性能要求較高的系統,則必須考慮閥的階躍響應時間或頻率響應(頻寬)。對於比例方向閥,只有用於閉環控制、或用於驅動快速往復運動部件時、或快速啟動和制動的場合才需要認真考慮動態特性。