插装式比例压力阀是指，用其压力的输出与比例电磁铁的输人电流成正比或反比的压力调节控制阀，相当于比例电磁铁代替传统的手调机构来控制压力的插装阀。这类阀的液压构件沿用传统的插装式压力阀，只是用带或不带位置调节闭环的比例电磁铁代替用来调节弹簧预压缩量的调节螺杆或调节手轮。通常，我们把螺纹插装式比例压力阀分为插装式比例溢流阀和插装式比例减压溢流阀两大类。在主要性能参数上，我们可以通过表3-2大致了解各主要螺纹插装式比例压力阀生产厂商的产品情况。
表3-2 插装式比例压力阀性能对比
螺纹插装式比例压力阀分类与其应用场合汇总如表3-3所示。
表3-3 螺纹插装式比例压力阀分类与其应用场合汇总
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① 这两种控制所需的流量也不大。
螺纹插装式比例压力阀的性能指标有压力阀的静态与动态性能，以及比例电磁铁的静态与动态性能两个方面。作为压力阀的静态与动态性能在本书的有关压力阀的章节已经阐述。即静态指标是额定压力、额定流量、调压范围、压力振摆、压力偏移、内泄漏、卸荷压力、压力损失、开启特性、闭合特性以及稳态压力流量曲线，而动态指标是压力超调量、压力超调率、超调时间、卸荷时间、建压时间与瞬态稳定时间等。
然而对于比例阀而言是电液调节控制，因此除去压力阀特性外，电磁铁的调节性能更为左右及影响用户对于阀的选择与判断。在此我们将应用中对选择有明显影响或由用户自己确定的部分加以归纳。在表3-4中将比例压力阀的主要性能与选择关系表达出来，这些性能指标大多数都会在样本中给出。
表3-4 比例压力阀性能与应用的关系
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1.常开直动式比例溢流阀
图3-2是一个常开直动式比例溢流阀的阀芯剖视图、功能符号与性能曲线。阀芯是两通插装锥阀结构，结构比较简单。其功能是常开式，即随着电流上升压力上升。在没有电流输人信号时，P口的人油可以克服弹簧力直接将阀口打开。随着电流信号的增大，P口需要更高的压力才能推动阀芯，使得P口建立起相应的压力。
图3-2 常开直动式比例溢流阀（Comatrol XMD04）
a）阀芯结构 b）功能符号 c）性能曲线
常开直动式比例溢流阀可以应用于系统溢流压力的电比例控制和开式回路柱塞泵的电比例远程压力控制。图3-3是一个典型的泵出口压力控制解决方案。这里的常开直动式比例溢流阀配合逻辑阀一起工作。此时的比例溢流阀作为一个先导级随时监控P口的压力。当P口的压力超过比例溢流阀的设定值时，比例溢流阀打开并使得先导油路卸荷。先导油在阻尼孔前后建立的压差将克服逻辑阀的弹簧力使逻辑阀阀口打开。从而，小流量的比例溢流阀作为先导阀控制了系统的溢流压力，而逻辑阀则为主阀完成主油路的大流量卸荷。
图3-3 泵出口压力控制阀组
图3-4是常开直动式比例溢流阀配合负载敏感变量泵工作的应用。比例溢流阀1处于X油口与油箱之间。当B油口的压力没有达到比例溢流阀的设定值时，B油口与X油口之间的阻尼孔几乎不起作用。开式泵上的负载敏感模块受到LS弹簧的作用处于右位从而使泵工作在最大排量状态。当B油口的压力达到比例溢流阀的设定值时，比例溢流阀首先开启，使得负载敏感模块的弹簧腔卸荷巨阀芯切换到左位。此时泵的斜盘自动往回摆减小B油口的系统流量。
图3-4 常开直动式比例溢流阀用于负载敏感变量泵
2.常开先导式比例溢流阀
图3-5是常开先导式比例溢流阀的阀芯结构、功能符号与性能曲线。阀芯是二通插装锥阀结构，结构分成先导与主阀两级。其功能仍是常开式，即随着电流上升压力上升。在没有电流输人信号时，P口的人油可以克服弹簧力直接将阀口打开。随着电流信号的增大，P口需要更高的压力才能推动阀芯，使得P口建立起相应的压力。在应用方面与直动式是一致的。
图3-5 常开先导式比例溢流阀（Comatrol XMP06）
a）阀芯结构 b）功能符号 c）性能曲线
3.常闭直动式与先导式比例溢流阀
图3-6是常闭先导式比例溢流阀。常闭比例溢流阀既有直动式也有先导式。常闭直动式比例溢流阀可用于小流量场合。大流量的场合要用带内部先导级的比例溢流阀。图示是带内部先导阀芯的剖视图、功能符号与性能曲线。由结构可见，先导阀是锥阀而主阀是滑阀结构。常闭式功能是随着电流上升压力下降。常闭先导式比例溢流阀的额定流量可达180L/min。它与前面两种比例溢流阀的电气控制逻辑相反。此阀在没有电流信号输人时先导阀芯关闭了内腔与回油路之间的通路，使得P口的压力只有达到弹簧设定值后才能溢流。随着电流信号输人的增大，电磁力克服弹簧力使得打开先导阀芯所需要的力变小。这也意味着P口只需建立起较小的压力，即可通过阻尼孔在阀芯内腔打开先导阀芯。(www.xing528.com)
图3-6 常闭先导比例溢流阀（Comatrol PRV12）
a）阀芯结构 b）功能符号 c）性能曲线
常闭式比例溢流阀可以应用于系统溢流压力的电比例控制，或开式回路柱塞泵的电比例远程压力控制中没有电信号时压力设定值为最大的场合。另外，现在越来越多的静液压风扇驱动系统中也用常闭式比例溢流阀对冷却风扇的速度进行控制。其原理可用图3-7示意。当常闭式比例溢流阀没有电流信号输人时，风扇工作在最大设定压力状态，保证了散热的需要。
图3-7 常闭式比例溢流阀用于风扇驱动
4.直动式比例减压溢流阀
图3-8展示了直动式比例减压溢流阀的阀芯结构、功能符号与性能曲线。直动式适用于小流量场合，它的输出减压压力与输人电流成正比。它的阀芯底部的油口是受控的压力油口，即是被调压力的输出口。弹簧力和电磁力都作用在阀芯的对面。当没有电流输人信号时，被调的油口压力只需克服弹簧力即可减小供油阀口（压力P油口）并同时打开回油油路的阀口T。当电流信号输人增大时，作用在阀芯上的电磁力也相应增大，压力被调油口需要建立更高的压力才能推动阀芯，也就是被调压力油口的设定压力变大了。
图3-8 比例减压溢流阀（Comatrol CP558-24）
a）阀芯结构 b）功能符号 c）性能曲线
5.先导式比例减压溢流阀
图3-9展示了先导式比例减压溢流阀的阀芯结构、功能符号与性能曲线。该阀的特点是三个油口都是径向油口，排除了轴向液动力对稳定性的影响，并在②口人口处加装过滤网，以加强污染控制。
图3-9 先导式比例减压溢流阀（Comatrol XRP044）
a）阀芯结构 b）功能符号 c）性能曲线
6.反向先导式比例减压溢流阀
图3-10是反向式先导式比例减压溢流阀，从性能曲线（图3-10c）可见，它的功能是控制电流越大则输出的减压压力越小。正好与图3-9所示的先导式比例减压溢流阀的功能相反。因此它的驱动放大器中的电气控制逻辑与前述的两种是相反的。
图3-10 反向先导式比例减压溢流阀（Comatrol PPR10-PAC）
插装式比例减压溢流阀有许多应用，包括：
1）单作用液压缸位置控制，比如：联合收割机割台高度控制，如图3-11所示。联合收割机割台液压缸的无杆腔压力直接由电信号控制。当无杆腔压力超过压力设定值时，比例减压溢流阀将自动调整阀芯开口大小，使部分工作油液溢流回油箱。
图3-11 联合收割机割台高度控制
2）离合器或刹车的压力控制如图3-12所示。当离合器需要吸合或者刹车需要抱紧时，只需增大比例减压溢流阀的输人电流。反之，减小比例减压溢流阀的输人电流，以松开离合器或者刹车。
3）先导控制换向阀。图3-13是一个典型的插装式比例减压溢流阀进行先导控制的实例。其中两个插装式比例减压溢流阀分别控制换向阀阀芯的两个弹簧腔。当这两个插装式比例减压溢流阀都不得电时，换向阀阀芯在弹簧回复力的作用下处于中位。当其中一个插装式比例减压溢流阀的信号电流逐渐增大时，先导油建立起来的压差克服弹簧力推动换向阀阀芯运动。这种结构在很多的大流量滑阀式比例控制阀中都有应用。其中，通过减小进人插装式比例减压溢流阀的电流斜坡，可以达到换向阀的平稳开启和平稳复位。而电流斜坡通常可以在插装式比例减压溢流阀的驱动装置中预设和调整。
图3-12 离合器或刹车的压力控制
图3-13 先导控制换向阀
这种控制方式目前已经广泛应用于大流量多路阀、大流量插装式换向阀产品中。
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