德國費斯托FESTO液壓比例閥工作原理

德國費斯托FESTO液壓比例閥工作原理
比例閥是閥內比例電磁鐵根據輸入的電壓信號產生相應動作，使工作閥閥芯產生位移，閥口尺寸發生改變并以此完成與輸入電壓成比例的壓力、流量輸出的元件。閥芯位移也可以以機械、液壓或電的形式進行反饋。由于電液比例閥具有形式種類多樣、容易組成使用電氣及計算機控制的各種電液系統、控制精度高、安裝使用靈活以及抗污染能力強等多方面優點，因此應用域日益拓寬。近年研發的插裝式比例閥和比例多路閥充分考慮到工程機械的使用特點，具有導控制、負載傳感和壓力補償等功能。它的出現對移動式液壓機械整體技術水平的提升具有重要意義。特別是在電控導操作、無線遙控和有線遙控操作等方面展現了其良好的應用前景。
德國費斯托FESTO比例控制閥主要用於開回路控制（open loop control）;比例控制閥的輸出量與輸入信號成比例關系,且比例控制閥內電磁線圈所產生的磁力大小與電流成正比.
在傳統型式的液壓控制閥中,只能對液壓進行定值控制,例如:壓力閥在某個設定壓力下作動,流量閥保持通過所設定的流量,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功能都受到些限制,隨著技術的進步,許多液壓系統要求流量和壓力能連續或按比例地隨控制閥輸入信號的改變而變化.液壓伺服系統雖能滿足其要求,而且精度很高,但對於大部分的工業來說,他們并不要求系統有如此高的,而希望在保證定控制的條件下,同時價格低廉,工作可靠,維護簡單,所以比例控制閥就是在這種背景下發展起來的.

德國費斯托FESTO液壓比例閥工作原理
德國費斯托FESTO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式溢流閥的手調裝置便成為引導式比例溢流閥,其輸出的液壓壓力由輸入信號連續或按比例控制.
流量控制閥:用比例電磁閥取代節流閥或調速閥的手調裝置而以輸入信號控制節流閥或調速閥之節流口開度,可連續或按比例地控制其輸出流量.故節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般電磁閥構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或按比例地變化,因而連通油口間的通油面積也可以連續或按比例地變化,所以比例方向控制閥不但能控制執行元件的運動方向外,還能控制其速度.
以上各種比例閥所作動的液壓元件為液壓缸或液壓馬達.
德國費斯托FESTO液壓比例閥工作原理
感載比例閥主要由柱塞、閥門、閥座、閥體、杠桿和感載彈簧等組成（圖 1）。其中，閥門與柱塞固定在起。閥門將感載比例閥內腔分隔為上、下兩個腔。下腔與進油口相通-，并通過油管和制動主缸出油口相接；上腔與出油口相通，并通過油管和后輪促動管路相接。閥體通過螺釘裝在車身支架上，推桿下端鉤部與轎車后軸減振器下固定端連接，感載彈簧裝在杠桿與調整螺母之間，使感載比例閥與推桿之間的連接為彈性連接。

當轎車不制動時，柱塞在感載彈簧通過杠桿施加的推力（F）的作用下使閥門離開閥座而開啟。當轎車制動時，來自制動主缸的制動液由進油口輸入，通過閥門后從出油口輸出到后輪促動管路。此時輸入制動液壓力（pl）和輸出制動液壓力（p2）相等，并且，由于閥門上端面的承壓面積大于閥門下端面的承壓面積，所以在閥門上、下端面上的作用力不等，致使閥門有向下移動的趨勢。當輸入制動液壓力較小而在閥門上、下兩端面上的作用力之差小于F時，閥門不動；當輸入制動液壓力增大到定程度而在閥門上、下兩端面上的作用力之差大于F時，閥門就下移。當閥門與閥座接觸時，感載比例閥的上、下兩腔被隔斷，感載比例閥即處于平衡狀態，此時的制動液壓力稱為調節作用起始點控制壓力（ps）。此后，如果輸入制動液壓力繼續增大，則感載比例閥起作用，P2的增量將小于P1的增量。當轎車承載增加時，后軸荷也增加，因而車身向后軸移近，感載彈簧被進步壓縮（相當于感載彈簧的預壓力增大），致使F增大，ps就相應地提高。由此可見，ps在汽車制動時會隨汽車后軸荷的增減而成比例地增減，感載德國費斯托FESTO比例閥能對車輪制動力實行調節。
感載比例閥的壓力調節可通過其調節特性曲線（圖 2），即轎車在不同的載荷了前、后輪促動管路壓力分配特性曲線，來表示。當轎車就載時，感載彈簧的預壓力大，所以F大，致使ps高，感載比例閥調節特性曲線為A1B1；當轎車空載時，感載彈簧的預壓力小，所以F小，致使ps低，感載比例閥調節特性曲線變為A2B2。在滿載與空載之間有無數條斜率相等的調節特性曲線，使轎車在任載荷下都有條與其對應的調節特性曲線。從圖 2及上述分析可知，感載比例閥能滿足轎車對制動系統的兩個基本要求：在軸荷變化時能自動調節前、后輪促動管路壓力的分配比例，使前、后輪促動管路壓力分配特性曲線與理想特性曲線盡量接近，以提高轎車的制動效能；保證在各種軸荷下前、后輪促動管路壓力分配特性曲線都在相應的理想特性曲線的下方，使轎車在各種軸荷下的制動均為前輪抱死，從而避免轎車因后輪抱死而發生側滑和甩尾現象，以提高轎車在制動時的方向穩定性。