电液比例节流阀的技术原理与应用

1.直动式电液比例节流阀

直动式比例节流阀与普通节流阀的区别在于用比例电磁铁取代了手动调节手柄，比例电磁铁起到了电-机械转换装置的作用。它的结构原理如图4-12a所示，图4-12b为图形符号。其工作原理是通过比例电磁铁的推杆2直接推动节流阀阀芯4移动，改变节流口开度的大小，从而改变通过节流口的流量。阀口开度大小与比例电磁铁输入的电压信号成正比，也就控制了输出流量与输入电信号大小成比例变化。直动式比例节流阀结构简单，但由于设有压力补偿器，输出流量受到外界负载变化的影响，流量控制精度较低，而且推动阀芯的力与摩擦力和液动力有关，仅适用于小流量和要求不高的低压系统。

图4-12 直动式电液比例节流阀

1—比例电磁铁 2—推杆 3—弹簧 4—阀芯 5—阀体

2.先导式电液比例节流阀

先导式比例节流阀有位移力反馈型、位移-电反馈型和位移-流量反馈型等结构形式。

（1）位移-力反馈型先导式比例节流阀位移-力反馈型先导式比例节流阀的结构原理如图4-13所示，其结构上主要由比例电磁铁、滑阀式先导阀阀芯、插装式主阀、反馈弹簧和复位弹簧等组成。主阀阀芯和先导阀阀芯之间的力传递关系是由反馈弹簧和阀芯位移共同实现的，故称为位移-力反馈型先导式比例节流阀。

当未输入电信号时，在反馈弹簧的作用下先导阀口关闭，主阀上下腔的作用压力p_A、p_x相等，但由于阀芯上端面积大及复位弹簧力的作用使主阀关闭。

(www.xing528.com)

图4-13 位移-力反馈型先导式比例节流阀结构原理图

1—比例电磁铁 2—先导阀芯 3—反馈弹簧 4—复位弹簧 5—主阀芯

当输入电信号时，比例电磁铁产生相应的推力，推动先导滑阀克服弹簧力向下移动，打开可变节流口R₂。液压油从A口经固定节流口R₁，可变节流口R₂流往B口时，产生压降，使主阀芯上腔压力p_X降低。主阀阀芯在压差p_A-p_X的作用下克服弹簧力上移，主阀节流口开启。同时，主阀阀芯的位移经反馈弹簧化为反馈力作用在先导阀阀芯上，先导阀阀芯上移，当反馈力与电磁推力相等时，达到一个新的平衡状态。

（2）位移-电反馈型先导式比例节流阀 位移-电反馈型先导式比例节流阀，其结构原理如图4-14所示，主要由三通先导比例减压阀2、插装式主阀8及位移检测传感器5三部分组成。先导阀插装在主阀的控制盖板6上。A为进油口，B为出油口，X为先导油口与A口相连，Y为外泄漏油口应直接连通油箱。位移传感器的检测杆与主阀阀芯固连成一体。外部控制电路的信号U_i输入比例放大器4与位移传感器的电反馈信号U_f相比较得出差值，此差值驱动先导阀阀芯移动，控制主阀阀芯8上部弹簧腔的液压力，主阀阀芯在压差作用下运动，从而改变主阀阀芯阀口开度，并使阀口开度保持在规定值。

这种由阀芯位移和检测电反馈信号构成的比例节流阀，称为位移-电反馈先导式比流节流阀。此类比例节流阀可以抑制各种干扰力，但是因为没有压差补偿器，其负载变化仍会对输出流量产生影响。

图4-14 位移-电反馈型先导式比例节流阀

1—位移检测杆 2—三通先导比例减压阀 3—比例电磁铁 4—比例放大器 5—位移传感器 6—控制盖板 7—阀套 8—主阀芯 9—主阀节流口