比例閥是一種新型的液壓控制裝置。在普通壓力閥、流量閥和方向閥上，用比例電磁鐵替代原有的控制部分，按輸入的電氣信號連續(xù)地、按比例地對油流的壓力、流量或方向進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。比例閥一般都具有壓力補(bǔ)償性能，輸出壓力和流量可以不受負(fù)載變化的影響
1、普通閥是不能按比例進(jìn)行連續(xù)階躍控制，是純粹的單一動作式開關(guān)閥，其閥開口方向、開口量或彈簧設(shè)定力都是一定的，不能根據(jù)實際情況變化而變化。
2、比例閥是按比例進(jìn)行連續(xù)階躍控制，根據(jù)實際情況變化采集回的信息對目標(biāo)進(jìn)行自動補(bǔ)償控制，其閥開口方向、開口量或彈簧設(shè)定力都是隨動的，實現(xiàn)一系列連續(xù)可控的隨動變化的動作。
閥對流量的控制可以分為兩種：一種是開關(guān)控制：要么全開、要么全關(guān)，流量要么最大、要么最小，沒有中間狀態(tài)，如普通的電磁直通閥、電磁換向閥、電液換向閥。
另一種是連續(xù)控制：閥口可以根據(jù)需要打開任意一個開度，由此控制通過流量的大小，這類閥有手動控制的，如節(jié)流閥，也有電控的，如比例閥、伺服閥。
比例閥的工作原理：
指令信號經(jīng)比例放大器進(jìn)行功率放大，并按比例輸出電流給比例閥的比例電磁鐵，比例電磁鐵輸出力并按比例移動閥芯的位置，即可按比例控制液流的流量和改變液流的方向，從而實現(xiàn)對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置或速度控制。在某些對位置或速度精度要求較高的應(yīng)用場合，還可通過對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移或速度檢測，構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。
比例閥由直流比例電磁鐵與液壓閥兩部分組成，比例閥實現(xiàn)連續(xù)控制的核心是采用了比例電磁鐵，比例電磁鐵種類繁多，但工作原理基本相同，它們都是根據(jù)比例閥的控制需要開發(fā)出來的。
常見的故障有電磁閥不動作，應(yīng)從以下幾方面排查：
1、電磁閥接線頭松動或線頭脫落，電磁閥不得電，可緊固線頭。
2、電磁閥線圈燒壞，可拆下電磁閥的接線，用萬用表測量，如果開路，則電磁閥線圈燒壞。原因有線圈受潮，引起絕緣不好而漏磁，造成線圈內(nèi)電流過大而燒毀，因此要防止雨水進(jìn)入電磁閥。此外，彈簧過硬，反作用力過大，線圈匝數(shù)太少，吸力不夠也可使得線圈燒毀。緊急處理時，可將線圈上的手動按鈕由正常工作時的“0”位打到“1”位，使得閥打開。
3、電磁閥卡住：電磁閥的滑閥套與閥芯的配合間隙很?。ㄐ∮?.008mm），一般都是單件裝配，當(dāng)有機(jī)械雜質(zhì)帶入或潤滑油太少時，很容易卡住。處理方法可用鋼絲從頭部小孔捅入，使其彈回。根本的解決方法是要將電磁閥拆下，取出閥芯及閥芯套，用CCI4清洗，使得閥芯在閥套內(nèi)動作靈活。拆卸時應(yīng)注意各部件的裝配順序及外部接線位置，以便重新裝配及接線正確，還要檢查油霧器噴油孔是否堵塞，潤滑油是否足夠。
4、漏氣：漏氣會造成空氣壓力不足，使得強(qiáng)制閥的啟閉困難，原因是密封墊片損壞或滑閥磨損而造成幾個空腔竄氣。在處理切換系統(tǒng)的電磁閥故障時，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臅r機(jī)，等該電磁閥處于失電時進(jìn)行處理，若在一個切換間隙內(nèi)處理不完，可將切換系統(tǒng)暫停，從容處理。
驅(qū)動裝置不同。比例閥的驅(qū)動裝置是比例電磁鐵，伺服閥的驅(qū)動裝置是力馬達(dá)或力矩馬達(dá)，性能參數(shù)不同。滯環(huán)、中位死區(qū)、頻寬、過濾精度等特性不同，因此應(yīng)用場合不同，伺服閥和伺服比例閥主要應(yīng)用在閉環(huán)控制系統(tǒng)，其它結(jié)構(gòu)的比例閥主要應(yīng)用在開環(huán)控系統(tǒng)及閉環(huán)速度控制系統(tǒng)行。
一般比例閥的輸入功率較大，基本在幾百毫安到1安培以上，而普通閥的輸入功率較小，基本在幾十毫安；比例閥的控制精度稍低，滯環(huán)較伺服閥大，普通閥的控制精度高，但對油液的要求也高。
從結(jié)構(gòu)上理解比例閥的閥芯是靠電磁力和液壓力及彈簧力來實現(xiàn)平衡的，而普通閥是靠液壓力來平衡的，所以比例閥在控制大流量高壓力上沒有優(yōu)勢；還有比例閥比較早的產(chǎn)品是開式的，這應(yīng)該是為什么叫比例閥的原因。
在應(yīng)用上，普通閥用的更廣，不僅能夠用于精確的位置，速度等控制，還具有隨動作用，所以像你開的汽車助力轉(zhuǎn)向就是一個隨動伺服系統(tǒng)，這是比例閥難以實現(xiàn)的。
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派克比例閥的分類
按比例閥控制方式分類是指按照比例閥的先導(dǎo)控制閥中的電氣一機(jī)械轉(zhuǎn)換方式來分類，其電控制部分有比例電磁鐵、力矩馬達(dá)、直流伺服電動機(jī)等多種形式。
（1）電磁式 電磁式是指采用比例電磁鐵作為電氣一機(jī)械轉(zhuǎn)換元件的比例閥，比例電磁鐵將輸入的電流信號轉(zhuǎn)換成力、位移機(jī)械信號輸出．進(jìn)而控制壓力、流量及方向等參數(shù)。
（2）電動式 電動式是指采用直流伺服電動機(jī)作為電氣一機(jī)械轉(zhuǎn)換元件的比例閥，直流伺服電動機(jī)將輸入的電信號．轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)速，再經(jīng)絲桿螺母、齒輪齒條或齒輪凸輪等減速裝置和變換機(jī)構(gòu)，輸出力與位移，進(jìn)一步控制液壓參數(shù)。
（3）電液式 電液式是指采用力矩馬達(dá)和噴嘴擋板的結(jié)構(gòu)為先導(dǎo)控制級的比例閥。對力矩馬達(dá)輸入不同的電信號，并通過同它連接在一起的擋板（有時力矩馬達(dá)的銜鐵就是擋板）輸出位移或角位移，改變擋板和噴嘴之間的距離，使噴嘴噴出的油液流阻產(chǎn)生變化，進(jìn)而控制輸小參數(shù)。
特點：
比例控制閥是一種按輸入的電信號連 續(xù)、按比例地控制液壓系統(tǒng)的流量、壓力和 方向的控制閥，其輸出的流量和壓力可以不受負(fù)載變化的影響。
比例閥與普通液壓元件相比，有如下特點：
（1）電信號便于傳遞，能簡單地實現(xiàn)遠(yuǎn) 距離控制。
（2）能連續(xù)、按比例地控制液壓系統(tǒng)的 壓力和流量，實現(xiàn)對執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置、速 度、力量的控制，并能減少壓力變換時的沖 擊。
（3）減少了元件數(shù)量，簡化了油路。
同時電液比例閥的使用條件和保養(yǎng)與一 般液壓元件相同，比伺服閥的抗污染性能 強(qiáng)，工作可靠。
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維修比例閥調(diào)試的重點在于如何使維修后的比例方向閥性能參數(shù)基本達(dá)到出廠數(shù)值。比例方向閥維修完成后，并不能直接用于液壓系統(tǒng)中，因為此時的阿托斯機(jī)械零位和電氣零位點發(fā)生了變化，不能保證比例方向閥的油液輸出與輸入電流信號成對應(yīng)關(guān)系，必須進(jìn)行阿托斯機(jī)械零位和電氣零位的調(diào)整，才能保證比例方向閥恢復(fù)出廠性能參數(shù)。
為方便阿托斯維修后的調(diào)試，設(shè)計了一個小型專用調(diào)試臺。為減小整個調(diào)試臺的體積，減輕質(zhì)量，方便調(diào)試臺在生產(chǎn)車間移動，液壓系統(tǒng)動力單元采用直接式電動機(jī)泵組定量供油單元，其雙作用葉片泵具有較小的流量脈動。同時，為進(jìn)一步減小壓力脈動對比例方向閥輸出流量的影響，在液壓泵出口處增設(shè)了吸震蓄能器。阿托斯輸出流量的檢測采用德國制造的流量傳感器，保證檢測系統(tǒng)能夠檢測阿托斯心移動時的輸出流量。
阿托斯維修的流量測量系統(tǒng)檢測數(shù)據(jù)讀取直觀，調(diào)整反應(yīng)靈敏，具有檢測精度高和較寬的測量范圍。液壓系統(tǒng)設(shè)計中使用同一條測量油路，通過兩個獨立的截止式電磁閥切換來測量阿托斯兩個輸出油路的流量，避免了滑閥式電磁閥的內(nèi)泄漏以及采用不同檢測油路帶來的測量誤差.
比例閥在出廠前已經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗，包括靜態(tài)特性測試(輸入電流一壓力特性試驗、內(nèi)泄漏試驗、負(fù)載特性試驗)和動態(tài)特性測試(頻率響應(yīng)試驗、瞬間響應(yīng)試驗)。比例閥維修前需要先對比例閥進(jìn)行檢測，檢測的方法包括比例閥電磁線圈電阻測定、輸入電流測試及輸出二次油壓的測試。
(1)電磁線圈電阻的測定。關(guān)閉點火開關(guān)，脫開主泵比例閥與泵控制器輸出接1：3之間的插頭，測定兩線之間的電阻值和地線與機(jī)體之間的電值，從而判斷比例閥電磁線圈有無短路、斷路或搭鐵。
(2)比例閥輸入電流的測定。斷開比例閥的一根導(dǎo)線，串人萬用表，按不同機(jī)型各自的測試條件測定輸人電流，如圖7-4所示。用直流鉗形表進(jìn)行測試時相當(dāng)簡便，無需拔開插頭，也不需斷開導(dǎo)線。而在不同的動力模式或不同的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下，根據(jù)泵控制器輸出至比例閥直流電流信號的正確與否，就能判斷出比例閥之前的電子控制部分是否有故障。
(3)比例閥輸出壓力的測試。在比例閥維修中，二次油壓的測點上接好量程為6 MPa的壓力表，對不同機(jī)型按各自測試條件檢查比例閥輸出的壓力，如果壓力不正確，可進(jìn)行調(diào)節(jié)。對于不可調(diào)的比例閥，在確認(rèn)輸入的先導(dǎo)油壓與比例閥的電流正常之后，應(yīng)拆檢閥心進(jìn)行清洗或更換該比例閥。
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在傳統(tǒng)型式的液壓控制閥中，只能對液壓進(jìn)行定值控制，例如:壓力閥在某個設(shè)定壓力下作動，流量閥保持通過所設(shè)定的流量，方向閥對於液流方向通/斷的切換。因此這些控制閥組成的系統(tǒng)功能都受到一些限制，隨著技術(shù)的進(jìn)步，許多液壓系統(tǒng)要求流量和壓力能連續(xù)或按比例地隨控制閥輸入信號的改變而變化。液壓伺服系統(tǒng)雖能滿足其要求，而且精度很高，但對於大部分的工業(yè)來說，他們并不要求系統(tǒng)有如此高的品質(zhì)，而希望在保證一定控制性能的條件下，同時價格低廉，工作可靠，維護(hù)簡單，所以比例控制閥就是在這種背景下發(fā)展起來的。
比例控制閥可分為壓力控制閥，流量控制及方向控制閥三類。
壓力控制閥:用比例電磁閥取代引導(dǎo)式溢流閥的手調(diào)裝置便成為引導(dǎo)式比例溢流閥，其輸出的液壓壓力由輸入信號連續(xù)或按比例控制。
流量控制閥:用比例電磁閥取代節(jié)流閥或調(diào)速閥的手調(diào)裝置而以輸入信號控制節(jié)流閥或調(diào)速閥之節(jié)流口開度，可連續(xù)或按比例地控制其輸出流量。故節(jié)流口的開度便可由輸入信號的電壓大小決定。
方向控制閥:比例電磁閥取代方向閥的一般電磁閥構(gòu)成直動式比例方向閥，其滑軸不但可以換位，而且換位的行程可以連續(xù)或按比例地變化，因而連通油口間的通油面積也可以連續(xù)或按比例地變化，所以比例方向控制閥不但能控制執(zhí)行元件的運(yùn)動方向外，還能控制其速度。
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