电液比例控制阀的结构特点分析

按用途不同，电液比例控制阀有电液比例压力阀、流量阀和方向阀。这些阀均有直动式和先导式之分，还有普通型（不带位移反馈）和位移反馈型两种结构形式。下面简要介绍两种典型的结构。

1）直动式比例溢流阀

直动式比例溢流阀的工作原理及结构如图5.49所示。这是一种带位置电反馈的双弹簧结构的直动式溢流阀。它与手调式直动溢流阀的功能完全一样。其主要区别是用比例电磁铁取代了手动弹簧力调节组件。

如图5.49所示，它主要包括阀体7、线圈1、比例电磁铁推杆2、阀座6、阀芯4及调压弹簧3等。当电信号输入时，电磁铁产生相应的电磁力，通过比例电磁铁推杆2加在调压弹簧3和阀芯4上，并对弹簧预压缩。此预压缩量决定了溢流压力。而压缩量正比输入电信号，故溢流压力也正比于输入电信号，实现对压力的比例控制。

弹簧座的实际位置由差动变压器式位移传感器检测，实际值被反馈到输入端与输入值进行比较，当出现误差就由电控制器产生信号加以纠正。

图5.49　直动式比例溢流阀

1—线圈；2—比例电磁铁推杆；3—调压弹簧；4—阀芯；5—防振弹簧；6—阀座；7—阀体

普通溢流阀可以靠不同刚度的调压弹簧来改变压力等级，而比例溢流阀却不能。由于比例电磁铁的推力是一定的，因此，不同的等级要靠改变阀座的孔径来获得。这就使得不同压力等级时，其允许的最大溢流量也不相同。根据压力等级不同，最大过流量为2~10 L/min。阀的最大设定压力就是阀的额定工作压力，而设定最低压力与溢流量有关。这种直动式的溢流阀除在小流量场合下单独作用，作为调节元件外，更多的是作为先导式溢流阀或减压阀的先导阀使用。(https://www.xing528.com)

2）先导式比例溢流阀

如图5.50所示为一种先导式比例溢流阀的结构图。它的上部为先导阀体5，是一个直动式比例溢流阀。下部为主阀体9，中部带有一个手动安全阀12，用于防止系统过载。

只要A油口油压的压力不足以使导阀打开，主阀芯的上下腔的压力就保持相等，从而主阀芯保持关闭状态。这是因主阀芯上下有效面积相等，而上面有一个软弹簧向下施加一个力，使阀芯关闭。

当主阀芯是锥阀，它既小又轻，要求的行程也很小。因此这种阀的响应很快。阀套上有3个径向分布的油孔，当阀开启时使油流分散流走，大大减少噪声。节流孔启动态压力平衡作用，提高阀芯的稳定性。

图5.50　先导式比例溢流阀

1—线圈；2—锥阀；3—卸油口；4—先导阀座；5—先导阀体；6—控制腔阻尼孔；7—固定节流孔；8—控制通道；9—主阀体；10—主阀芯；11—主阀芯复位弹簧；12—手动安全阀

与传统的先导式溢流阀不同，比例溢流阀的压力等级的获得是靠改变先导阀的阀座孔径来实现的。这点与比例直动式溢流阀完全相同。较大的阀座孔径对应着较低的压力等级。小阀座孔径可获得较高的额定值。阀座的孔径通常由制造厂根据阀座的压力等级在制造时已经确定。