电液比例阀在机械中的应用

　　近年来电液比例技术在我国迅速发展，在液压系统中的应用越来越广泛，电液比例控制技术虽然在我国起步较晚，然而凭借着它的优点却形成了流体传动与控制领域的一个重要分支，并成为现代液压控制工程的基本技术之一。本文主要对电液比例阀在机械中的应用进行探讨。

　　《建筑机械化》(月刊)创刊于1980年，由中华人民共和国建设部主管，中国建筑科学研究院建筑机械化研究分院主办，是中国质量协会工程机械分会、中国工程机械行业协会用户工作委员会会刊，国内外公开发行，是介绍工程机械、建设机械、机械化施工及行业信息的综合性科技期刊，是国内同类刊物中创刊时间早、发行范围广、实用性强、影响力大的权威性杂志。

　　一、电液比例阀的工作原理、性能及种类

　　电液比例阀是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。电液比例阀可以用于开环系统中实现随液压参数的遥控，也可以作为信号转换与放大元件用于闭环控制系统。

　　1电液比例阀的工作原理

　　当电信号输入给比例电磁铁时，比例电磁铁将电信号转换成机械位移，使双向减压阀芯移动，这时从P点进入的压力油经减压阀芯流到液动换向阀芯的油腔，推动阀芯移动，使压力油P与P1相通、P2与T相通;当电信号输入另一电磁铁时，压力油P就会与P2相通，P1与T相通，阀上没有反馈油孔，反馈油压经反馈油孔分别引向减压阀芯的两端，当作用在减压阀芯的液压力与电磁铁的电磁力相等时，减压阀芯即处于平衡状态。阀的输出流量大小和液流方向可以由输入电信号的大小及方向来控制。

　　2电液比例阀的性能优势

　　电液比例阀抗污染能力强，大大地减少了因污染所造成的工作故障，提高了液压系统的工作稳定性和可靠性。同时比例阀的成本较低，结构也简单。

　　3电液比例阀的种类和形式

　　电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。滑阀式比例阀又称分配阀，是移动式机械液压系统最基本的元件之一，是能实现方向与流量调节的复合阀。电液滑阀式比例多路阀是比较理想的电液转换控制元件，它不仅保留了手动多路阀的基本功能，还增加了位置电反馈的比例伺服操作和负载传感等先进的控制手段。

　　二、电液比例阀在机械机床中的应用

　　电液比例阀和其它专用器件的技术进步使工程车辆挡位、转向、制动和工作装置等各种系统的电气控制成为现实。电气操作具有响应快、布线灵活、可实现集成控制和与计算机接口容易等优点，所以现代工程机械液压阀已越来越多地采用电控先导控制的电液比例阀(或电液开关阀)代替手动直接操作或液压先导控制的多路阀。采用电液比例阀(或电液开关阀)的另一个显著优点是在工程车辆上可以大大减少操作手柄的个数，这不但使驾驶室布置简洁，而且能够有效降低操作复杂性，对提高作业质量和效率都具有重要的实际意义。

　　目前国内许多火力发电厂使用专用的工程车完成风扇磨打击轮的拆、装工作。由于火力发电厂主厂房内管道、水泥柱等障碍物较多,造成工程车工作的场地十分狭窄,为了适应不同工作场地的实际状况,要求工程车能够进行灵活的四轮转向控制。选用电液比例方向阀的优点是:可以实现工程车的平稳启动和停止，四个车轮的转动速度可以通过控制输出电流的大小进行调整;通过控制输出电压数值可以消除液压系统压力波动的干扰。

　　随着数字式无线通讯技术的迅速发展，出现了性能稳定、工作可靠、适用于工程机械的无线遥控系统，布置在移动机械上的遥控接收装置可以将接收到的无线电信号转换为控制电液比例阀的比例信号和控制电液开关阀的开关信号，以及控制其它装置的相应信号，使得原来手动操作的各个元件都能接受遥控电信号的指令并进行相应动作。

　　三、电液比例阀的发展趋势

　　(1)提高电液比例阀及远控多路阀的性能，使之适应野外工作条件。并发展低成本比例阀，其主要零件与标准阀通用。

　　(2)比例技术与一通和二通插装技术相结合，形成了比例插装技术，特点是结构简单，性能可靠，流动阻力小，通油能力大，易于集成;此外出现比例容积控制为中、大功率控制系统节能提供新手段。

　　(3)由于传感器和电子器件的小型化，出现了传感器、测量放大器、控制放大器和阀复合一体化的元件，极大地提高了比例阀的工作频宽。

　　(4)采用内装的差动变压器等位移传感器构成阀芯位置移动的检测，实现阀芯位移闭环控制。这种由电磁比例阀、位置反馈传感器、驱动放大器和其它电子电路组成的高度集成的比例阀，具有一定的校正功能，可以有效地克服一般比例阀的缺点，使控制精度得到较大提高。

　　四、结语

　　电液比例阀对简化工程机械操作、提高效率和作业精度以及实现智能化作业具有极其重要的意义，其性能的进一步提高和应用范围的日益拓宽必将使工程机械产品的技术水平得到较大程度的提高。

　　参考文献：

　　[1]苏东海,任大林,杨京兰.电液比例阀与电液伺服阀性能比较及前景展望[J].液压气动与密封,2008,(4).

　　[2]许志军,王光福.基于电液比例阀控制的液压万能试验机系统模糊PID控制器研究[J].自动化与仪器仪表,2010,(5).