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QQ交談詳述ATOS溢流閥的種類和特點
點擊次數(shù)：1745 發(fā)布時間：2014-3-18
ATOS直動式比例溢流閥
ATOS直動式比例溢流閥的工作原理及結(jié)構(gòu)見圖3-2,這是一種帶位置電反饋的雙彈簧結(jié)構(gòu)的直動式溢流閥。它于手調(diào)式直動溢流閥的功能*一樣。其主要區(qū)別是用比例電磁鐵取代了手動彈簧力調(diào)節(jié)組件。
如圖3-2a所示，它主要包括閥體6，帶位置傳感器1、比例電磁鐵2、閥座7、閥芯5及調(diào)壓彈簧4等主要零件。當(dāng)電信號輸入時，電磁鐵產(chǎn)生相應(yīng)的電磁力，通過彈簧座3加在調(diào)壓彈簧4和閥芯上，并對彈簧預(yù)壓縮。此預(yù)壓縮量決定了溢流壓力。而壓縮量正比輸入電信號，所以溢流壓力也正比于輸入電信號，實現(xiàn)對壓力的比例控制。彈簧座德實際位置由差動變壓器式位移傳感器1檢測，實際值被反饋到輸入端與輸入值進(jìn)行比較，當(dāng)出現(xiàn)誤差就由電控制器產(chǎn)生信號加以糾正。由圖3-2b所示的結(jié)構(gòu)框圖可見，利用這種原理，可排除電磁鐵摩擦的影響，從而較少遲滯和提高重復(fù)精度等因素會影響調(diào)壓精度。顯然這是一種屬于間接檢測的反饋方式。
ATOS普通溢流閥可以靠不同剛度的調(diào)壓彈簧來改變壓力等級，而ATOS比例溢流閥卻不能。由于比例電磁鐵的推力是一定的，所以不同的等級要靠改變閥座的孔徑來獲得。這就使得不同壓力等級時，其允許的zui大溢流量也不相同。根據(jù)壓力等級不同，zui大過流量為2～10L/min。閥的zui大設(shè)定壓力就是閥的額定工作壓力，而設(shè)定zui低壓力與溢流量有關(guān)。這種直動式的溢流閥除在小流量場合下單獨作用，作為調(diào)節(jié)元件外，更多的是作為ATOS先導(dǎo)式溢流閥或減壓閥的先導(dǎo)閥用。另外，位于閥底部德調(diào)節(jié)螺釘8，可在一定范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)溢流閥的工作零位。
ATOS先導(dǎo)式比例溢流閥
1.結(jié)構(gòu)及工作原理
圖3-3所示為一種ATOS先導(dǎo)式比例溢流閥的結(jié)構(gòu)圖。它的上部位先導(dǎo)級6，是一個ATOS直動式比例溢流閥。下部為主閥級11，中部帶有一個手調(diào)限壓閥10，用于防止系統(tǒng)過載。
當(dāng)比例電磁鐵9通有輸入信號電流時，它施加一個直接作用在先導(dǎo)閥芯8上。先導(dǎo)壓力油從內(nèi)部先導(dǎo)油口（取下螺堵13）或從外部先導(dǎo)油口X處進(jìn)入，經(jīng)流道口和節(jié)流3后分成兩股，一股經(jīng)節(jié)流孔5作用在先導(dǎo)閥芯7上，另一股經(jīng)節(jié)流孔4作用在閥芯撒謊女上部。只要A油口壓的壓力不足以使導(dǎo)閥打開，主閥芯的上下腔的壓力就保持相等，從而主閥芯保持關(guān)閉狀態(tài)。這是因為主閥芯上下有效面積相等，從而主閥芯保持關(guān)閉狀態(tài)。這是因為主閥芯上下有效面積相等，而上面有一個軟彈簧向下施加一個力，使閥芯關(guān)閉。
當(dāng)主閥芯是錐閥，它既小又輕，要求的行程也很小，所以這種閥的響應(yīng)很快。閥套上有三個徑向分布的油孔，當(dāng)閥開啟時使油流分散流走，大大減少噪聲。節(jié)流孔4起動態(tài)壓力發(fā)虧作用，提高閥芯的穩(wěn)定性。
圖3-3 ATOS先導(dǎo)式比例溢流閥
1—先導(dǎo)油流道
2—主閥彈簧
3、4、5—節(jié)流口
6—先導(dǎo)閥
7—外泄口
8—先導(dǎo)閥芯
9—比例電磁鐵
10—安全閥
11—主閥級
12—主閥芯
13—內(nèi)部先導(dǎo)油口螺堵
A—進(jìn)油口
B—出油口
X—外部先導(dǎo)油口
Y—外部先導(dǎo)卸油口
與傳統(tǒng)的ATOS先導(dǎo)式溢流閥不同，ATOS比例溢流閥的壓力等級的獲得是靠改變先導(dǎo)閥的閥座孔徑來實現(xiàn)的。這點與比例直動式溢流閥*相同。較大的閥座孔徑對應(yīng)著較低的壓力等級。小閥座孔徑可獲得較高的額定值。閥座的孔徑通常由制造廠根據(jù)閥座的壓力等級在制造時已經(jīng)確定。
從圖3-4所示的原理框架圖可以看出。閥座孔的面積A用來檢測主閥芯上腔的壓力P，當(dāng)PA的積大于電磁力Fm時，導(dǎo)閥開啟，進(jìn)而主閥開啟，間接控制主壓力PA,顯然Px屬于中間變量,這種溢流閥的檢測方式屬于間接檢測方式。從圖中可見，主閥在小閉環(huán)之外，主閥中的各種干擾量，例如摩擦。液動力等的都會影響都得不到抑制，比例電磁鐵也在閉環(huán)之外。所以其壓力偏差和超調(diào)量都較大，常達(dá)15%以上。改進(jìn)辦法可以采用直接檢測方式。
2.ATOS比例溢流閥的主要性能參數(shù)
1）靜態(tài)特性
ATOS比例溢流閥的靜態(tài)特性主要由三條特性曲線來表示，見圖3-5.一條為設(shè)定壓力PA與輸入電流I之間的關(guān)系曲線，稱為控制特性曲線，還有一條是溢流閥的前后壓差與流量的關(guān)系曲線。從此圖中可以確定溢流閥的主要性能參數(shù)；zui高，zui低設(shè)定壓力、滯環(huán)、線性度以及穩(wěn)態(tài)調(diào)壓偏差等壓力特性。這些性能數(shù)據(jù)時設(shè)計的重要依據(jù)。
2）動態(tài)特性
ATOS比例溢流閥的動態(tài)特性一般用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)曲線來表示（圖3-6）。從階躍響應(yīng)曲線可以找到滯后時間τ，響應(yīng)時間ts及超調(diào)量σ（見圖3-6a）。頻率特性曲線可以找出zui高工作頻率或頻寬。
3.3.2定差減壓型比例調(diào)速閥
在比例節(jié)流閥中，受控量只是節(jié)流口的面積。但經(jīng)節(jié)流口的流量還與節(jié)流口的前后壓差有關(guān)，為了補(bǔ)償由于負(fù)載而引起的流量偏差，需要利用壓力補(bǔ)償控制原理來保持節(jié)流口前后壓差恒定，從而實現(xiàn)對流量的單參數(shù)控制。
將直動式比例節(jié)流閥與具有壓力補(bǔ)償功能的定差減壓閥組合在一起，就構(gòu)成了直動式比例調(diào)速閥。因為它是在傳統(tǒng)的調(diào)速閥。因為它是在傳統(tǒng)的調(diào)速閥的基礎(chǔ)加上比例電磁鐵構(gòu)成，又稱傳統(tǒng)型的比例調(diào)速閥，或因它只有兩個主油口，又稱為二通比例調(diào)速閥。
在圖3-15中，壓力補(bǔ)償?shù)臏p壓閥位于主節(jié)流口的上游，且與主節(jié)流口串聯(lián)。它由一個軟彈簧保持在開啟位置上。比例節(jié)流閥無輸入信號時，也由一個軟彈簧保持關(guān)閉。當(dāng)比例電磁鐵接收到輸入信號后，產(chǎn)生電磁力直接作用子啊閥芯上，使閥芯向下壓縮彈簧，打開閥口使液流從A口流向B口。閥的開度與控制電流對應(yīng)，必要時可以加上一個位移傳感器，提供位置反饋，可使開度控制更為準(zhǔn)確。
壓力補(bǔ)償?shù)墨@得是靠把節(jié)流口的前后壓差反饋到減壓閥芯的兩端，經(jīng)減壓閥的調(diào)節(jié)作用，近似使節(jié)流口前后壓差ΔP保持恒定，從圖中可以看出
ΔP=PA-PB=FS/A
式中 FS —彈簧預(yù)壓縮力；
A—減壓閥芯截面積。
二通比例調(diào)速閥中，常常內(nèi)置幾個單向閥，使適應(yīng)反向自由流動的需要，使流量從B流向A油口。圖3-16所示這種二通比例調(diào)速閥的結(jié)構(gòu)圖。行程限制器的作用是限制減壓閥的zui大開口量h（見圖3-15）。節(jié)流口的位置由輸入信號給定位置偏差由傳感器檢測，而偏差通過電控器來糾正，節(jié)流口7的壓降由壓力補(bǔ)償閥來保持恒定。
這種比例調(diào)速閥的缺點是當(dāng)節(jié)流口部分打開時有較大的起動流量超調(diào)。這是因為起動前，在彈簧力的作用下減壓口處于zui大開度。當(dāng)加上階躍信號時，減壓閥來不及做出反應(yīng)，由于沒有減壓損失，使P1=P2 ,供油壓全部加在節(jié)流口上，使通過的流量有很大的超調(diào)，導(dǎo)致前沖現(xiàn)象。克服的方法有限制減壓閥的zui大開啟量；避免節(jié)流口的部分打開，或者利用液壓的方法將壓力補(bǔ)償器鎖定都能有效地克服起動時的跳動現(xiàn)象。
圖3-17所示為一種壓力補(bǔ)償器與主節(jié)流閥直線布置的結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是可以通過液壓的方法，在起動前鎖定壓力補(bǔ)償閥芯，避免起動沖擊。該閥主要包括閥體3，控制節(jié)流口4，比例電磁鐵5，單向閥6及壓力補(bǔ)償閥2。要求流量由電位器設(shè)定。為了減小在節(jié)流口4部分打開時的起動沖擊，采取了起動前把補(bǔ)償閥芯4鎖定的措施。油口A和壓力補(bǔ)償器4之間的內(nèi)部通路用螺塞1堵死，把壓力油經(jīng)P口和阻尼孔7引入補(bǔ)償器。換向閥8的上油壓力油進(jìn)入補(bǔ)償器后克服彈簧力，把它鎖死在關(guān)閉的位置上。當(dāng)換向閥8從P切換到向B油口供油時，壓力補(bǔ)償閥芯從關(guān)閉位置移到調(diào)節(jié)位置。這樣使供壓油逐漸加在控制節(jié)流口上，避免了起動時的流量超調(diào)和前沖現(xiàn)象。圖3-17a是這種閥的油路連接圖。
在輸入電流值為零或當(dāng)位移傳感器斷線，控制節(jié)流口關(guān)閉。節(jié)流口可按比例放大器的斜坡逐漸開大或關(guān)閉。