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增量式数字阀结构形式介绍
点击次数：1607 发布时间：2018-1-26
1. 步进电动机直接驱动的增量式数字流量阀(见图3)。步进电动机的转动通过滚珠丝杆2转化为轴向位移，带动节流阀阀心3移动，控制阀口的开度，从而实现流量调节。该阀的阀口由相对运动的阀心3和阀套4组成，阀套上有两个通流孔口，左边为全周开口，右边为非全周开口。阀心移动时先打开右边的节流口，得到较小的控制流量；阀心继续移动，则打开左边阀口，流量增大，这种结构使阀的控制流量可达3600L/min。阀的液流流八方向为轴向，流出方向与轴线垂直，这样可抵消一部分阀开口流量引起的液动力，并使结构紧凑。连杆5的热膨胀可起温度补偿作用，减小温度变化会引起的流量不稳定。阀上的零位移传感器6用于在每个控制周期终了时使控制阀心回到零位，以保证每个工作周期有相同的起始位置，提高了阀的重复精度。
2. 先导型增量式数字溢流阀(见图4)。液压部分由两节同心式主阀、锥阀式导阀组成，阀中采用了三阻尼器(13、15、16)液阻网络，在实现压力控制功能的同时，有利于提高主阀的稳定性。该阀的电气机械转换器为混合式步进电动机(57BYG450C型、驱动电压DC36V、相电流1.SA、脉冲速率0.1kHz、步距角0.9°)，步距角小，转矩频率特性好并可断电自定位。采用凸轮机构作为阀的机械转换器。
结合图4(a)、(c)对其工作原理简要说明如下：单片微型计算机(AT89C2051)发出需要的脉冲序列，经驱动器放大后使步进电动机工作，每个脉冲使步进电动机沿给定方向转动一个固定的步距角，再通过凸轮3和调节杆6使转角转换为轴向位移，使导阀中调节弹簧19获得一压缩量，从而实现压力调节和控制。被控压力由LED显示器显示。每次控制开始及结束时，由零位传感器22控制溢流阀阀心回到零位，以提高阀的重复精度，工作过程中，可由复零开关复零。该阀额定压力16MPa，额定流量63L/rmn，调压范围0.5～16MPa，调压当量0.16MPa/脉冲，重复精度＜0.1%。
增量式电液数字方向流量阀是一种复合阀，其方向与流量控制融为一体。若假设进入液压执行器的流量为正，流出流量为负，则执行器换向意味着流量由正变为负，反之亦然。
3. 带压力补偿的先导式增量数字方向流量阀(见图5)。该阀的动作原理可以看成是由挡板阀4控制的差动活塞（主阀心）缸。压力为p的先导压力油从x口进入A1腔，经节流孔（阻尼孔）2后降为pc，再从挡板缝隙x0处流出，平衡状态时有A1/A2=p/pc=1/2。A2腔的压力pc受缝隙x0控制，挡板向前时，x0减小，pc上升，迫使主阀后退，直至再次满足p/pc=1/2时，挡板4与喷嘴的恢复为平衡状态时的x0，反之亦然。可见该阀的动作原理可以看成是由挡板阀控制主阀的位置伺服系统，执行元件为主阀心。主阀心作跟随移动时切换控制油口的油路，使压力油从P口进入，流进A或B，而A或B的油液就从T口排走。由于步进电动机驱动挡板单个脉冲的位移可以很小(10-2 mm级)，因此主阀心的位移也可以以这一微小增量变化，实现对流量的微小调节。为了使阀心节流口前后压差不受负载影响，保持恒定，阀的内部可以设有定差减压阀或定差溢流阀。图 5为设有定差溢流阀的结构，该阀是一个先导式定差溢流阀，弹簧腔通过阀心的内部通道，分别接通A口或B口，实现双向进口节流压力补偿。例如：挡板向左移动时，主阀心亦向左随动，油路切换成P口与B口相通，A口与T口相通，这时主阀心内的油道b使B口与溢流阀的弹簧控制腔相通，使P口与B口间的压力差维持在弹簧所确定的水平内。超出这个范围时，阀心右移，使P与T接通，供油压力下降，以保持节流阀心两侧压差维持不变，补偿负载变化时引起的流量变化。阀心的内部通道a与b，使能在两个方向上选择正确的压力进行反馈，保证补偿器正常起作用。