电液比例控制是把现代微电子技术和大功率液压设备连接在一起,是设备现代化的一个重要标志,已经成为现代陶瓷砖压机自动液压系统中很重要的控制方式。电液比例控制技术的实质是把液压技术和电子技术结合在一起,按电输入信号调节液压参数。而这一技术的核心就是电液比例阀。
电液比例阀是一种性能介于普通液压控制阀和电液伺服阀之间的阀,即可以根据输入信号大小连续成比例地对液压系统的参量(压力、流量及方向)实现远距离计算机控制。
下面将以两种典型的二通比例插装阀即ATOS的LIQZO-LE-322IA/Q系列二通比例插装阀和VICKERS的CVU-32-EFPI-B29-70-30系列比例插装阀为例,进行细致的分析比较。ATOS比例插装阀剖视图如图3-74所示,VICKERS比例插装阀剖视如图3-75所示;ATOS比例插装阀原理图如图3-76所示,VICKERS比例插装阀原理图如图3-77所示。
图3-74 ATOS比例插装阀剖视图
图3-75 VICKERS比例插装阀剖视图
图3-76 ATOS比例插装阀原理图
图3-77 VICKERS比例插装阀原理图
比例插装阀主要由阀芯、阀套、阀盖、先导比例阀、阀芯位置传感器(ATOS比例插装阀特有)、放大器(ATOS比例插装阀为集成放大器)等组成,其工作原理(以ATOS比例插装阀为例)为:当比例先导阀无电压信号输入时,先导阀阀芯受弹簧力作用,处于最上位,P→B,T→A,主阀阀芯上腔进油,下腔回油,阀芯处于最下位,阀口关闭,无流量通过,主阀处于无信号自锁状态。当比例先导阀有电压信号输入时,通过控制比例先导阀阀芯的开度,来控制主阀阀芯上下面积压差,控制主阀的开启和关闭。由于比例先导阀的阀芯和主阀阀芯上均装有位置传感器(VICKERS先导阀阀芯无位移传感器),并与放大器协同工作,实时对先导阀的输入电压信号进行调整,从而保证主阀开度与供给放大器的输入信号相对应。构成比例插装阀自身的闭环控制系统,确保了整个比例插装阀工作的稳定可靠。
下面将以具体型号的比例插装阀进行对比分析。(www.xing528.com)
ATOS比例插装阀型号:LIZQO-LE-322IA/Q。
VICKWES比例插装阀型号:CVU-32-EFPI-B29-70-30。
主阀阀芯结构比较。ATOS比例插装阀无复位弹簧,复位靠面积差,A到B方向不用控制压力即可自锁;VICKERS比例插装阀带弹簧,频响低,A到B方向需要很高的控制压力才能锁死阀芯。
压力比较:ATOS比例插装阀为35MPa,大于VICKERS比例插装阀的31.5MPa。
流量比较(1MPa压降时):ATOS比例插装阀为1100L/min,大于VICKERS比例插装阀的700L/min,ATOS比例插装阀的25通径流量就相当于VICKERS比例插装阀的32通径流量。
流动方向:两者均为A到B和B到A的双向流动,广泛用于陶瓷砖压机的动梁升降和加压控制,A到B方向在失去控制压力时阀可以自锁。
放大器比较:ATOS比例插装阀为集成式放大器(分体放大器可选),带电气使能选项,停机时阀芯无泄漏,且放大器已经过工厂预调,保证了阀的良好性能,阀的安装和电气连接简单;VICKERS比例插装阀为分体安装,接线麻烦,信号不易抗干扰,无电气使能选项。
0~100%的响应时间比较:ATOS比例插装阀的先导阀是高频响比例伺服阀且主阀阀芯的结构特殊,VICKERS比例插装阀仅为普通比例阀。故VICKERS比例插装阀的响应时间为80ms,大于ATOS比例插装阀的13ms,差距非常大。
控制精度比较:滞环ATOS比例插装阀为0.1%,小于VICKERS比例插装阀的1%,重复精度ATOS比例插装阀为0.1%,小于VICKERS比例插装阀的0.5%。如果做外部闭环位置控制,误差精度ATOS比例插装阀为0.2%,小于VICKERS比例插装阀的1.5%,控制位置误差VICKERS比例插装阀是ATOS比例插装阀的8倍。因为ATOS比例插装阀为二级电反馈,即主阀阀芯和先导阀阀芯均有位置传感器,VICKERS比例插装阀为一级电反馈,仅主阀有位置传感器。
稳定性比较:大规格的插装阀往往在低速段控制不稳定,而ATOS的LIQZO系列比例插装阀,仅用一个63通径的阀,就可以在全行程范围内稳定工作。如果采用VICKERS的CVU系列比例插装阀,系统流量大到需要选63通径的阀,那就需要选用一个25通径的阀和一个63通径的阀并联使用,即在低速段用25通径的阀进行控制,高速段才转到63通径的阀上。
泄漏量比较:ATOS比例插装阀主阀阀芯带密封,工作腔到控制腔为零泄漏;VICKERS比例插装阀主阀阀芯为间隙密封,泄漏量大,长期使用后泄漏量会进一步加大。
目前,国内外的很多公司3000t以上的陶瓷砖压机大都采用ATOS的UQZO- LE比例插装阀,有的正在改换ATOS的LIQZO-LE比例插装阀。某公司在新型90系列(HP2190、HP3290以及HP4290)陶瓷砖压机中已经全部采用了ATOS的LIQZO-LE比例插装阀,以实现精确位置或压力控制。
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