Question

如何选择电液比例阀应注意哪些事项

Answer 1

电液比例阀的选择一般是在系统的设计计算之后进行，此时，系统的工作循环、速度及加速度、压力、流量等主要性能参数已基本确定，故这些性能参数及其他静态和动态性能是电液比例阀选择的依据。
(1)选择阀的种类
一般情况下，对于压力需要远程连续遥控、连续升降、多级调节或按某种特定规律调节控制的系统，应选用电液比例压力阀；对于系统的执行元件速度需要进行遥控或在工作过程中速度按某种规律不断变换或调节的系统，应选用电液比例流量阀；对于执行元件方向和速度需要复合控制的系统，则应选用电液比例方向阀，但要注意其进出口同时节流的特点；对于执行元件的速度和力需要复合控制的系统，则应选用电液比例流量压力复合控制阀。然后根据性能要求选择适当的电气一机械转换器的类型、配套的比例放大器及液压放大器的级数(单级或两级)。阀的种类选择工作可参考各类阀的特点并结合制造商的产品型录或样本进行。
(2)静态指标的选择
①压力等级的选择。对于电液比例压力阀，其压力等级的改变是靠先导级的座孔直径的改变实现的。所选择的比例压力阀的压力等级应不小于系统的最大工作压力，最好在1～1．2倍之间，以便得到较好的分辨率；比例压力阀的最小设定压力与通过溢流阀的流量有关，先导式比例溢流阀的最小设定压力一般为0．6～0．7MPa，如果阀的最小设定压力不能满足系统最小工作压力要求，则应采取其他措施使系统卸荷或得到较小的压力。
对于电液比例流量阀和电液比例方向阀，所选择的压力等级应不小于系统的最大工作压力，以免过高的压力导致密封失效或损坏及增大泄漏量。
②额定流量及通径的选择。对于比例压力阀，为了获得较为平直的流量一压力曲线及较小的最低设定压力，推荐其额定流量为系统最大流量的1．2～2倍，并据此在产品样本或型录中查出对应的通径规格。对于比例流量阀，由于其通过流量与阀的压降和通径有关，因此选择时应同时考虑这两个因素。
一般以阀压降为1MPa所对应的流量曲线作为选择依据，即要求阀压降1MPa下的额定流量为系统最大流量的1～1．2倍，这样可以获得较小的阀压降，以减小能量损失；同时使控制信号范围尽量接近100％，以提高分辨率。对于比例方向阀，其通过流量与阀的压降密切相关，且比例方向阀有两个节流口，当用于液压缸差动连接时，两个节流口的通过流量不同。
一般将两个节流口的压降之和作为阀的总压降。通常以进油节流口的通过流量和上述阀压降作为选择通径的依据。总的原则是在满足计算出的阀压降条件下，尽量扩大控制电信号的输入范围。
③结构选择。阀内含反馈闭环的电液比例阀其稳态特性和动态品质都较不含内反馈的阀为好。内含机械液压反馈的阀具有结构简单、价廉、工作可靠等优点，其滞环在3％以内，重复精度在1％以内。采用电气反馈的比例阀，其滞环可达1．5％以内，重复精度可达0.5％以内。
④精度。电液比例阀的非线性度、滞环、分辨率及重复精度等静态指标直接影响控制精度，应按照系统精度要求合理选取。
(3)选择动态指标
电液比例阀的动态指标选择与系统的动态性能要求有关。对于比例压力阀，产品样本通常都给出全信号正负阶跃响应时问。如果比例压力阀用于一般的调压系统，可以不考虑此项指标，但用于要求较高的压力控制系统，则应选择较短的响应时间。对于比例流量阀，如果用于速度跟踪控制等性能要求较高的系统，则必须考虑阀的阶跃响应时间或频率响应(频宽)。对于比例方向阀，只有用于闭环控制、或用于驱动快速往复运动部件时、或快速启动和制动的场合才需要认真考虑动态特性。