ATOS電液比例閥的結構（三）電液流量和換向比例閥

　　電液流量和換向比例閥

　　電液比例換向或節流閥要求實現對閥芯位移(位置)進行連續的比例定位控制，zui簡單的方式就是通過彈簧將比例電磁鐵輸出的力線性地轉換為閥芯的位移，這也是單級或直動比例流量閥或換向閥的基本工作原理，如圖(a)所示。然而，油液流經閥口由于伯努利效應，會在閥芯上產生一個液動力(也稱為伯努利力)，該力的大小與閥口的開口面積和壓差乘積成正比，因而直動比例流量閥隨著閥口壓力差的增大，閥的比例特性明顯變差，甚至出現隨著閥口壓降的增加通過比例閥的流量反而減小的不正常現象。因而，按照電磁鐵的推力與彈簧力相平衡控制閥芯位置的原理只適用于小流量的比例閥，實際應用zui大工作流量一般在15L/min(zui大工作壓力為21MPa)以下。

　　此外，為了實現軸向靜壓力的平衡，直動式比例流量閥皆采用滑閥結構，容易受到摩擦力及油液污染的影響出現“卡滯”現象。直動式比例流量閥如果要獲得較好的比例特性，閥芯與閥芯孔之間的配合必須達到較高的精度，尤其是以對摩擦力較為敏感的圓柱度。比如，國外某公司6通徑比例閥閥芯的圓柱度在1μm以內，如此高的圓柱度已同伺服閥閥芯的精度要求相近。國內普通液壓件生產廠家難以達到這樣的精度，這也是國產的直動比例流量閥和方向閥的性能不理想的主要原因之一。
　　電反饋型直動比例節流閥或換向閥(見圖(b))，通過采用線性位移傳感器(LVDT)對閥芯位置進行測量和閉環控制，可以在很程度上提高閥芯的定位精度和控制精度。同時，人們也在其模型、非線性及系統應用方面進行了大量的理論研究工作，zui終使電反饋直動比例閥可以像伺服閥那樣應用于液壓系統的閉環控制(這種閥稱為比例伺服閥)。然而，終究由于磁飽和的限制，比例電磁鐵輸出力有限，其無法從根本上解決高壓、大流量下液動力影響的問題，在高壓(壓力差)和大流量的工作狀態下仍然會出現流量飽和現象