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News Center用數(shù)字信號直接控制閥口的開閉.從而實現(xiàn)控制液流的壓力、流量和方向的閥,稱為電液數(shù)字閥(簡稱數(shù)字閥)。數(shù)字閥可直接與計算機接口,不要D/A轉(zhuǎn)換器。相對伺服閥和比例閥而言,數(shù)字閥結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、抗污染能力強,抗干擾能力強,工作可靠,開環(huán)控制精度較高,因此在計算機實時控制的電液系統(tǒng),數(shù)字閥已部分取代伺服閥和比例閥。
根據(jù)控制方式的不同,電液數(shù)字閥分為增量式數(shù)字閥和高速開關(guān)式數(shù)字閥兩大類。
1.增量式數(shù)字閥
增量式數(shù)字閥采用步進電動機帶動,步進電動機直接用數(shù)字量控制,其轉(zhuǎn)角與輸入的數(shù)字式信號脈沖數(shù)成正比,其轉(zhuǎn)速隨輸入的脈沖頻率的不同而變化。因為步進電動機是用增量控制的方式進行工作的,故稱此閥為增量式數(shù)字閥。
增量式數(shù)字閥按用途分為流量閥、壓力閥和方向流量閥,在此只介紹數(shù)字流量閥。
圖A所示為增量式數(shù)字流量閥的結(jié)構(gòu)及圖形符號。步進電動機1的轉(zhuǎn)動通過滾珠絲桿2轉(zhuǎn)化為軸向位移,帶動節(jié)流閥閥芯3移動,控制閥口的開度,從而實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。該閥閥口由相對運動的閥芯3和閥套4組成,閥套有兩個通流孔口,左邊為全周開口,右邊為非全周開口,閥芯移動時先打開右邊的節(jié)流口,得到較小的流量;閥芯繼續(xù)移動,則打開左邊閥口,流量增大。連桿5的熱膨脹可起溫度補償作用。零位移傳感器6使閥芯在每個控制周期終了回零位,提高閥的重復(fù)精度。
2.高速開關(guān)式數(shù)字閥
高速開關(guān)式數(shù)字閥的數(shù)字信號控制方式為脈寬調(diào)制式。與其他閥不同,它是一個快速切換的開關(guān),只有全開、全閉兩種工作狀態(tài)。高速開關(guān)式數(shù)字閥可以用計算機進行,控制閥的開和關(guān)及開和關(guān)的時間間隔(脈寬),就可以控制油液的方向、壓力和流量。
圖B所示為二位二通電磁錐閥型高速開關(guān)式數(shù)字閥。線圈4通電時,銜鐵2上移,使得錐閥芯1開啟,壓力油從P口經(jīng)閥體流人A口。斷電時,彈簧3讓錐閥關(guān)閉。閥套6上的阻尼孔5用以補償液動力。
2.比例流量閥 威斯特
圖Y所示為電磁比例調(diào)速閥結(jié)構(gòu)。它是在普通調(diào)速閥的基礎(chǔ)上,采用比例電磁鐵取代節(jié)流閥或調(diào)速閥的手調(diào)裝置,以輸入電信號控制節(jié)流口開度,便可連續(xù)地或按比例地遠程控制其輸出流量。當(dāng)電流輸入比例電磁鐵5后,比例電磁鐵便產(chǎn)生一個與電流成比例的電磁力。此力經(jīng)推桿4作用于節(jié)流閥閥芯3上,使閥芯左移,閥口開度增加。當(dāng)作用于閥芯上的電磁力與彈簧力相平衡時,節(jié)流閥閥芯停止移動,節(jié)流口保持一定的開度,調(diào)速閥通過一確定的流量。因此,只要改變輸入比例電磁鐵的電流的大小,即可控制通過調(diào)速閥的流量。若輸入的電流連續(xù)地或按一定程序地變化,則比例調(diào)速閥所控制的流量也按比例或按一定程序地變化。
比例調(diào)速閥常用于注射成型機(如注塑機)、拋砂機、多工位加工機床等的速度控制系統(tǒng)中。進行多種速度控制時,只需要輸入對應(yīng)于各種速度的電流信號就可以實現(xiàn),而不必像一般調(diào)速閥那樣,對應(yīng)一個速度值需要一個調(diào)速閥及換向閥等。當(dāng)輸入電流信號連續(xù)變化時,被控制的執(zhí)行元件的速度也連續(xù)變化。
3.比例方向閥
圖Z所示為電液比例方向閥結(jié)構(gòu)。它由兩個比例電磁鐵4、8,比例減壓閥10和液動換向閥11三部分組成,以比例減壓閥為先導(dǎo)閥,利用減壓閥出口壓力來控制液動換向閥的正反開口量,從而來控制系統(tǒng)的油流方向和流量。因此這種閥也叫比例流量一方向閥。
當(dāng)直流電信號輸入電磁鐵8時,電磁鐵8產(chǎn)生電磁力,經(jīng)推桿將減壓閥芯推向右移,通道2與a溝通,壓力油P1則自P口進入,經(jīng)減壓閥閥口后壓力降為p2,并經(jīng)孔道b流至液動換向閥11的右側(cè),推動閥芯5左移,使閥11的P、B口接通。同時,反饋孔3將壓力油p2引至減壓閥芯的右側(cè),形成壓力反饋。當(dāng)作用于減壓閥芯的反饋油壓與電磁力相等時,減壓閥處于平衡狀態(tài),液動換向閥則有一相對應(yīng)的開口量。壓力p2與輸入電流成比例,閥11的開口量又與壓力P2成線性關(guān)系,所以閥11的開口量即閥11的過流量與輸入電流的大小成比例。增大輸入電流,可使P至B之間的過流斷面積加大,流量增加。
若信號電流輸入電磁鐵4,則使閥芯5右移,壓力油從孔口A流出,液流變向。
可見,電液比例方向閥既可改變液流方向,又可用來調(diào)速,并且二者均可由輸入電流連續(xù)控制。另外,液動換向閥的端蓋上裝有節(jié)流閥6、7,可用來調(diào)節(jié)液動換向閥的換向時間。
比例方向閥與伺服閥相比,雖然控制精度較低,但作用相似,因此其應(yīng)用的回路也同伺服閥相近,應(yīng)用zui多的是位置控制回路。但由于比例閥的流量控制范圍較伺服閥大得多,因此不僅在中小流量系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛,而且在大型的液壓機械(如注塑機、車輛、機床、船舶等)中也得到應(yīng)用。
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