第五章电液比例控制基本回路.ppt

第五章 电液比例控制基本回路 5．1 电液比例压力控制回路 5．2 电液比例速度控制回路 5．3 电液比例方向及速度控制回路 5．4 其它比例方向阀控制的实用回路 5. 5 典型基本回路实例 5．1 电液比例压力控制回路 压力控制回路是任何一台液压设备必不可少的基本回路。它的基本功能有两个：一是在正常工况下向系统提供合适的压力，以满足液压执行器对力或力矩方面的要求；二是在异常工况下能提供压力保护，即系统卸荷或在安全压力下溢流。 电液比例压力控制可以实现无级调压。换句话说，几乎可以实现任意形状的压力—时间(行程)曲线，使升压、降压过程平稳且迅速。比例压力控制提高了系统的性能，同时又使系统大大简化。其缺点是电气控制技术较复杂，成本也较高。 5.1.1 比例溢流调压回路 1．采用直动式比例溢流阀 在比例调压回路中，最常见的是采用比例溢流阀来进行调压。它可以通过改变输入比例电磁铁的电流，在额定值内任意设定系统压力，适用于多级调压系统。 上图为采用直动式比例溢流阀的调压回路。为了保证安全，比例溢流阀调压回路通常都要加入限压的安全阀。图 a 所示为直动式比例溢流阀加安全阀方案，适用于流量小的情况。大流量时采用图 b 所示的方案，它由普通先导溢流阀加一个小型直动式比例溢流阀构成。这种回路中，直动式比例溢流阀作远程调压，主溢流阀除作主溢流外还作为系统的安全阀使用。 2．采用先导式比例溢流阀 上图所示的两种方案中采用了先导式比例溢流阀，与上图中的方案二具有相同的功能。比例溢流阀在电流为零时可以使系统卸荷。但为预防过大的故障电流输入而引起过高的压力对系统造成伤害，设置安全阀是必要的。 由这些基本回路可见，采用先导式比例压力阀对回路调压有两种方式：一种是利用小型直动式比例压力阀对普通压力阀进行控制。这种方式中，都是将比例阀作为先导级，与先导式溢流阀、减压阀或顺序阀的遥控口通过管道相连接。 这种方式的优点是，只要采用一个小型的直动式比例溢流阀就可以对系统或支路上的压力作比例控制或者远距离控制。但是由于增加了连接管道，使控制容积增加，而且还受主阀的性能限制，因此控制性能一般不如后者。 另一种方案是采用专门设计和制造的先导式比例压力阀，虽然其主阀结构基本相同，由于经设计时仔细考虑，性能参数被优化，它的控制性能得到提高。所以，在控制性能要求较高的场合适宜采用后者。 3．比例容积式调压回路 比例容积式调压回路是指采用比例压力调节变量泵来对回路进行压力控制的回路。如下图示它是一种恒压变量泵。 在负载压力未达到设定压力时泵以最大流量供油，这时供油压力追随负载变化。在工作压入达到设定压力时，供油压力与负载无关，流量适应负载要求。因此系统的设定压力即变量泵的截流压力。它由进入比例溢流阀的控制电流的大小来设定。 由上面的分析可见，采用比例压力变量泵的调压原理可以被称作容积调压原理，它与溢流调压原理不同。溢流调压是在压力过高时排走多余的流量，避免流量在控制容腔内的继续积累而引起压力升高。容积调压则在压力过高时，利用压力升高信息作为流量多余的反映，并以此来控制输出流量减小，使输出压力稳定在控制水平。 电液比例调压回路的主要应用有: 1)多级压力控制； 2)系统卸荷； 3)力控制系统。 5.1.2 比例减压回路 在单泵供油的液压系统中，当某个支路所需的工作压力低于溢流阀的设定值，或要求支路有可调的稳定的低压力时，就要采用减压阀组成减压回路。 下图所示为采用比例减压阀的基本回路。图 c 中采用单向减压阀。液压泵同时向缸Ⅰ和Ⅱ供油。缸Ⅱ下行时通过单向减压阀可获得低于系统压力的多种低压值。而回程时缸Ⅱ上腔的回油经单向阀回油箱，不受减压阀阻碍。二通减压阀在控制压力上升时是足够快的。但是，用它控制压力下降时，由于结构上使二次压力油回油须经细小的通道，所以很慢。采用三通减压阀可以克服这个缺点。 5．2 电液比例速度控制回路 要对液压执行器实行速度控制，即调速可以采用两种方法，这就是改变进入执行器的流量，或改变执行器的排量。对液压缸是改变它的有效工作面积。 电液比例速度调节，根据上述原理有三种常用的方式： 1．比例节流调速； 2．比例容积调速； 3．比例容积节流流调速。 1．比例节流调速 采用定量泵供油，利用比例节流阀、比例调速阀、比例方向阀等作为节流元件。通过改变节流口的通流面积和控制节流口前后压差的方法，实现改变进入执行器的流量来调速。根据节流元件在回路中的位置又分为四种形式：进口节流、出口节流、旁路节流和联合节流(进出口同时节流)。其