应用电液阀的基础

电液阀的基本原理很容易理解——它们是电动阀，用于控制液压油如何输送到执行器。然而，要将电动液压阀应用于高效和有效的液压系统，设计人员必须考虑几个因素。本文将探讨应用电液阀的七个关键设计考虑因素。

1。开/关与比例阀

开/关阀基本上是液压系统的开/关开关。开/关阀通常用于不需要精确位置或速度控制的应用。比例阀为液压系统提供更多可变流量控制。

这些阀通常用于在标准方向控制阀之外需要更多控制的应用。一些需要可变流量控制且比例阀大放异彩的应用包括风力涡轮机变桨控制、木材加工、机床和金属成型。如果需要特定的时间和/或定位，请考虑比例。

2。车载电子与非车载电子

要确定带有板载或非板载电子设备的阀门是最佳选择，需要对应用进行深入评估。通常，板载电子设备用于定位阀门的控制并简化控制器的接线。车载电子设备通常用于振动和温度高的区域，这会降低电子设备的性能。

驱动车外电子阀需要使用电子模块，该电子模块可以配置为自定义参数，例如所需的螺线管驱动电流和斜率。板载电子阀可以直接使用标准命令（包括 4-20 mA 或 ±10 VDC）和流量进行命令，以实现相同级别的定制。

3。开环与闭环控制

液压系统有两种控制选项：开环和闭环。在一般教科书术语中，开环系统无法补偿任何改变控制器驱动信号的干扰。闭环系统没有这个缺点；通过测量输出响应并将其与输入进行比较来补偿系统中的干扰。如果存在观察到的差异（称为误差信号），则将误差反馈给控制器以将输出调整到所需值。

例如，有些阀门由比例电磁阀操作，它们不会在内部关闭阀芯周围的回路。它们用于加速和计量应用。

其他阀门在阀芯位置周围内部封闭回路，但可以集成到闭环系统中。系统中的误差由传感器测量；即执行器、压力传感器或流量计上的位置或速度传感器，以获得更高的精度。在闭环控制系统中运行的电液伺服阀旨在使用低功率和机械反馈来提供精确控制。

指定开环和闭环控制系统时必须考虑的参数包括：

• 滞后：增加和减少命令之间测量输出的差异。

• 阶跃响应：从初始命令到阀门稳定在所需输出所需的时间。

• 频率响应：阀门能够准确运行的最大速度。

• 内部泄漏：由于机械间隙，滑阀固有的旁通流量。

• 流量：可以通过阀门的流体量。

4。调整线轴

比例阀阀芯的额定额定流量通常为 10 bar 的压差，而伺服阀阀芯的额定流量通常为 70 bar 的压差。相等的计量阀芯为每个工作端口提供对称流量。这在驱动具有相等有效面积的电机或双杆气缸时非常有用。由于杆和活塞之间的面积不同，等量的计量阀芯会导致单杆气缸在缩回过程中的速度降低。

比率阀芯在工作端口之间提供不对称流动；最常用的是2:1的比例设计。例如，当用于驱动2:1比率的气缸时，由于不平衡区域的匹配，气缸的伸出和缩回速度将相等。建议比例阀的尺寸尽可能小，以控制负载。为了保持控制，必须始终对负载施加背压。一般的经验法则是选择将使用最大额定流量的 90-95% 的阀芯。选择流量过大的阀芯会导致系统不稳定。

5。密封剂

在为任何方向控制阀中的弹性密封件选择化合物时，请咨询制造商资源以获取流体和化合物兼容性信息。使用矿物油的标准工业应用通常会使用丁腈密封，在控制水-乙二醇时也建议使用。

涉及高温或不太常用的流体的应用可以使用许多等级的碳氟化合物密封件中的一种。如有疑问，请咨询工厂以帮助选择密封剂。

6。再生电路和混合功能

再生回路将从气缸的杆端排出的流体引导回活塞端而不是油箱，以加速执行器的伸展。当只需要在一个方向上快速移动时，使用再生电路可以让系统设计人员使用更小的泵来实现设计要求。用于开/关和比例控制（R 流代码）的再生方向控制阀使系统设计人员无需在回路中添加额外的阀即可实现再生功能。

混合再生阀为系统设计人员提供了通过单独的电信号而不是命令信号实现再生控制的能力。当使用再生控制时，为了速度而牺牲力量。混合功能（Z流代码）使设计人员可以在标准液压功能和再生功能之间进行选择，以快速加速负载。

7。安装方式

电动液压阀的安装配置以 NFPA/ISO 标准为指导——D03、D05、D07、D08 和 D10 系列名称将表明符合标准。先导式阀门在广泛的流量范围内更加稳定，并使系统能够以更大的流量运行。通常，用于控制主级阀芯的液压先导压力比方向驱动阀上的螺线管提供更大的力，从而为用户提供更可预测的性能。

结论

在为系统指定组件时，设计工程师可以使用许多资源：参考表、计算器、配置工具等。然而，经验和深厚的应用知识是不可替代的。

利用供应商的应用工程师可以提供的“亲身体验”体验。他们不仅了解他们公司提供的组件的性能如何，而且还受益于帮助处于相同情况的其他人纠正设计错误，并为一些最独特的应用程序解决了问题。

本文由产品销售经理 Matthew Davis 撰写； Mitch Eichler，应用工程师；以及位于俄亥俄州伊利里亚的 Parker Hannifin Corp. 液压阀部门的产品销售经理 Tom Gimben。欲了解更多信息，请访问 这里 .