比例控制阀的原理

比例控制阀的原理

         标准的两位电磁阀中的阀芯会高速地wanquan移动到新的位置（因此得名：开-关电磁阀）。这种快速的全行程移动会导致执行器在启动时跳动或猛冲，并在停止时产生过大的冲击。压力峰值和冲击会产生噪音，可能会损坏机器，并对管道产生不利影响，导致泄漏。

        带液压阻尼阀芯移动的软切换电磁阀可以减缓切换速度，并在某些应用中减少冲击。然而，许多机器需要可变的切换速度以适应不断变化的功率和工作要求。带有可变流量控制的软切换电磁阀提供了更广泛的调节范围，并为某些油路提供了更好的控制。 

        其他选择包括带有专门设计的流量控制装置和阀芯行程调节器的阀门，这些装置可以根据特定机器的功能进行设置。这种类型的可变阀门在某些机器上可以工作，但需要进行许多精确的调整才能达到所需的执行器控制效果。

        闭环回路中的可变排量双向泵可以提供非常平稳的动作，但仅限于操作单个执行器。对于极其精确的控制，带有执行器反馈的伺服阀是最终的运动控制器。介于伺服回路和其他上述控制装置之间的是比例阀。

直动式比例阀

比例阀是如何工作的？

        比例阀非常适合需要通过改变流量或压力来减少冲击和振动的回路。这些阀门上的电磁铁会根据施加到比例电磁铁上的电压移动阀芯，使其移动更多或更少。它们可以改变阀芯移动的速度或阀芯移动的距离。由于比例阀中的阀芯不会一次性wanquan移动，因此这些阀门可以控制执行器的加速和减速。

       通常，通过改变阀芯的切换时间来控制加速度和减速度。通过改变线圈的电压来限制阀芯的行程，从而控制执行器的最大速度。计算机、个人电脑、可编程逻辑控制器（PLC），甚至简单的变阻器都可以产生可变的电信号。

带LVDT的电磁先导式比例阀的简化符号（展示的是电磁先导式比例阀的简化符号）

        如果流量较低（小于20-25加仑/分钟），可以使用直接电磁驱动的比例阀，如图14-1所示。直驱阀比电磁先导阀更小且成本更低。然而，电磁先导比例阀可以处理更高的流量——有些甚至可以超过200加仑/分钟。

带LVDT的电磁先导式比例阀的完整符号（展示了同一阀门的完整符号。完整符号包括先导控制阀和主阀的细节、先导回路中的减压阀以及先导管线的走向）

         简单的比例阀依靠电磁力与弹簧力的平衡来定位阀芯。由于流量、压力、温度和流体清洁度不断变化，给定的输入电压可能无法始终产生相同的阀芯位置。为了提高阀芯位置的准确性，可以使用线性可变差动变压器（LVDT），如图14-2至图14-5所示。

             线性可变差动变压器（LVDT）会将输入信号与阀芯位置进行电子比较，并调整电压，从而无论系统如何变化，都能保持相同的阀芯位置。虽然LVDT会增加阀门和电子设备的成本，但在除了简单的加速/减速回路之外的所有应用中，通常都是必要的

        LVDT无法控制通过阀门的流量的重复性，因为流量是压差、流体粘度以及孔口大小的函数。压力或流体粘度的变化会改变执行器的速度。为了减少速度的变化，可以增加来自执行器的反馈信号（类似于伺服阀回路）。执行器反馈会有帮助，但仍然不够精确，因为大多数比例控制阀的响应速度不够快，无法克服系统中的突然变化。 

带LVDT和压力补偿器的直动式比例阀

        在图中，进油管路中的压力补偿阀减少了由于系统压力变化引起的流量波动。压力补偿器保持阀芯孔口两端的压差恒定，以在进油压力或工作压力发生变化时保持流量恒定。压力补偿器是一个具有固定弹簧设定值（例如150psi）的减压阀。一个梭阀从每个油缸端口向减压阀的遥控口提供压力反馈。当工作端口中的压力发生变化时，它会改变减压阀的压力，以保持比例阀阀芯两端恒定的150psi压差。

比例溢流阀