NORGREN比例閥使用注意事項
1)NORGREN比例閥之前,應(yīng)設(shè)置5μm以下過濾精度和油霧分離器,保證氣源處理系統(tǒng)達到SMC壓縮空氣清凈化系統(tǒng)第④系列的要求,向ITV比例閥提供清潔干燥的壓縮空氣,以便能達到ITV電氣比例閥應(yīng)有的各種特性。
2)NORGREN比例閥之前,不得裝油霧器。
3)NORGREN比例閥在加壓狀態(tài)下切斷電源,出口側(cè)壓力能暫時保持,但不能一直保持。
4)NORGREN比例閥在控制狀態(tài),由于停電等失去電源,出口側(cè)壓力可保持一次,另外,讓出口側(cè)向大氣開放時,壓力會不斷下降直至大氣壓力。
5)NORGREN比例閥通電后,若切斷供給壓力,電磁閥仍動作,會產(chǎn)生蜂鳴聲,降低壽命。故切斷氣源時一定要切斷電源。
6)NORGREN比例閥出口側(cè)會有0.005MPa以下的殘壓,要想*降至0,出口應(yīng)裝三通閥排放殘壓。
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,閥門與柱塞固定在一起。閥門將感載比例閥內(nèi)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(diào)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)輸入制動液壓力增大到一定程度而在閥門上、下兩端面上的作用力之差大于F時,閥門就下移。當(dāng)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(tài),此時的制動液壓力稱為調(diào)節(jié)作用起始點控制壓力(ps)。此后,如果輸入制動液壓力繼續(xù)增大,則感載比例閥起作用,P2的增量將小于P1的增量。當(dāng)轎車承載質(zhì)量增加時,后軸荷也增加,因而車身向后軸移近,感載彈簧被進一步壓縮(相當(dāng)于感載彈簧的預(yù)壓力增大),致使F增大,ps就相應(yīng)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,感載比例閥能對車輪制動力實行調(diào)節(jié)。感載比例閥的壓力調(diào)節(jié)性能可通過其調(diào)節(jié)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(dāng)轎車就載時,感載彈簧的預(yù)壓力大,所以F大,致使ps高,感載比例閥調(diào)節(jié)特性曲線為A1B1;當(dāng)轎車空載時,感載彈簧的預(yù)壓力小,所以F小,致使ps低,感載比例閥調(diào)節(jié)特性曲線變?yōu)锳2B2。在滿載與空載之間有無數(shù)條斜率相等的調(diào)節(jié)特性曲線,使轎車在任一載荷下都有一條與其對應(yīng)的調(diào)節(jié)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(tǒng)的兩個基本要求:在軸荷變化時能自動調(diào)節(jié)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(yīng)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先抱死,從而避免轎車因后輪先抱死而發(fā)生側(cè)滑和甩尾現(xiàn)象,以提高轎車在制動時的方向穩(wěn)定性。 比例閥一般采用兩端承壓面積不等的差徑活塞結(jié)構(gòu)。工作原理如圖12-9所示,比例閥不工作時,差徑活塞2在彈簧3的作用下處于上極限位置。此時閥門1保持開啟,因而在輸入控制壓力P1與輸出壓力P2從零同步增長的初始階段,總是P1=P2。但是壓力P1的作用面積為A1=π(D2-d2)/4,壓力閥的作用面積為A2=πd2/4,因而A2>A1,故活塞上方液壓作用力大于活塞下方液壓作用力。在P1、P2同步增長過程中當(dāng)活塞上、下兩端液壓作用之差超過彈簧3的預(yù)緊力時,活塞便開始下移。當(dāng)P1和P2增長到一定值Ps時活塞2內(nèi)腔中的閥座與閥門1接觸,進油腔與出油腔即為隔絕。此即比例閥的平衡狀態(tài)。若進一步提高P1則活塞將回升,閥門再度開啟。油液繼續(xù)流入出油腔使P2也升高但由于A2>A1,P2尚未及增長到新的P1值,活塞又下降到平衡位置。在任一平衡狀態(tài)下,差徑活塞的力的平衡方程為:P2A=P1A1+F(此處F為平衡狀態(tài)下的彈簧力)。從而保證P2的增量小于P1的增量,若彈簧3的彈力F不變,則Ps點不變,即比例閥節(jié)制后輪管路壓力的工作點與汽車的載荷無關(guān),這就是非感載比例閥。若要使其工作點與汽車載荷的大小相適應(yīng),就必須能改變彈簧力的大小這就是感載比例閥。感載比例閥及其感載控制機構(gòu)的原理如圖12-10所示,閥體3安裝在車架上其中的活塞4右部的空腔內(nèi)有閥門2。不制動時,活塞在感載拉力彈簧6通過杠桿5施加的推力F的作用下處于右極限位置。閥門2因其桿部頂觸螺塞1而開啟。制動時,來自主缸而壓力為P1的制動液由進油口A進入并通過閥門從出油口B輸出至后促動管路。此時輸出壓力P1=P2。因活塞右端承壓面積大于左端承壓面積,故P1和P2對活塞的作用力不等。于是活塞不斷左移,zui后使其上的閥門接觸而達到平衡狀態(tài)。此后,P2的增量將小于P1的增量。其特點是作用于活塞的軸向力F是可變的。拉力彈簧6右端經(jīng)吊耳與搖臂7相連而搖臂則夾緊在汽車后懸架的橫向穩(wěn)定桿8的中部。當(dāng)汽車裝載量增加時,后懸架載荷也增加,因而后輪向車身移近后懸架的橫向穩(wěn)定抨便帶動搖臂7轉(zhuǎn)過一個角度,將彈簧6進一步拉伸,作用于活塞上的推力F便增大。反之,汽車裝載量減小。這樣,調(diào)節(jié)作用起始點控制壓力值Ps就隨汽車實際裝載量而變化。
諾冠比例閥結(jié)構(gòu)及工作原理
1 引言
電液比例閥是閥內(nèi)比例電磁鐵輸入電壓信號產(chǎn)生相應(yīng)動作,使工作閥閥芯產(chǎn)生位移,閥口尺寸發(fā)生改變并以此完成與輸入電壓成比例壓力、流量輸出元件。閥芯位移也可以以機械、液壓或電形式進行反饋。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各種電液系統(tǒng)、控制精度高、安裝使用靈活以及抗污染能力強等多方面優(yōu)點,應(yīng)用領(lǐng)域日益拓寬。近年研發(fā)生產(chǎn)插裝式比例閥和比例多路閥充分考慮到工程機械使用特點,具有先導(dǎo)控制、負載傳感和壓力補償?shù)裙δ堋K霈F(xiàn)對移動式液壓機械整體技術(shù)水平提升具有重要意義。特別是電控先導(dǎo)操作、無線遙控和有線遙控操作等方面展現(xiàn)了其良好應(yīng)用前景。
2 工程機械電液比例閥種類和形式
電液比例閥包括比例流量閥、比例壓力閥、比例換向閥。工程機械液壓操作特點,以結(jié)構(gòu)形式劃分電液比例閥主要有兩類:一類是螺旋插裝式比例閥(screwin cartridge proportional valve),另一類是滑閥式比例閥(spool proportional valve)。
螺旋插裝式比例閥是螺紋將電磁比例插裝件固定油路集成塊上元件,螺旋插裝閥具有應(yīng)用靈活、節(jié)省管路和成本低廉等特點,近年來工程機械上應(yīng)用越來越廣泛。常用螺旋插裝式比例閥有二通、三通、四通和多通等形式,二通式比例閥主比例節(jié)流閥,它常它元件一起構(gòu)成復(fù)合閥,對流量、壓力進行控制;三通式比例閥主比例減壓閥,也是移動式機械液壓系統(tǒng)中應(yīng)用較多比例閥,它主對液動操作多路閥先導(dǎo)油路進行操作。利用三通式比例減壓閥可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)手動減壓式先導(dǎo)閥,它比手動先導(dǎo)閥具有更多靈活性和更高控制精度??梢灾瞥扇鐖D1所示比例伺服控制手動多路閥,不同輸入信號,減壓閥使輸出活塞具有不同壓力或流量進而實現(xiàn)對多路閥閥芯位移進行比例控制。四通或多通螺旋插裝式比例閥可以對工作裝置實現(xiàn)單獨控制。
滑閥式比例閥又稱分配閥,是移動式機械液壓系統(tǒng)zui基本元件之一,是能實現(xiàn)方向與流量調(diào)節(jié)復(fù)合閥。電液滑閥式比例多路閥是比較理想電液轉(zhuǎn)換控制元件,它保留了手動多路閥基本功能,還增加了位置電反饋比例伺服操作和負載傳感等先進控制手段。它是工程機械分配閥更新?lián)Q代產(chǎn)品。
出于制造成本考慮和工程機械控制精度要求不高特點,一般比例多路閥內(nèi)不配置位移感應(yīng)傳感器,具有電子檢測和糾錯功能。,閥芯位移量容易受負載變化引起壓力波動影響,操作過程中要靠視覺觀察來保證作業(yè)完成。電控、遙控操作時更應(yīng)注意外界干涉影響。近來,電子技術(shù)發(fā)展,人們越來越多采用內(nèi)裝差動變壓器(LDVT)等位移傳感器構(gòu)成閥芯位置移動檢測,實現(xiàn)閥芯位移閉環(huán)控制。這種由電磁比例閥、位置反饋傳感器、驅(qū)動放大器和其它電子電路組成高度集成比例閥,具有一定校正功能,可以有效克服一般比例閥缺點,使控制精度到較大提高。
3 電液比例多路閥負載傳感與壓力補償技術(shù)
節(jié)約能量、降低油溫和提高控制精度,同時也使同步動作幾個執(zhí)行元件運動時互不干擾,現(xiàn)較先進工程機械都采用了負載傳感與壓力補償技術(shù)。負載傳感與壓力補償是一個很相似概念,都是利用負載變化引起壓力變化去調(diào)節(jié)泵或閥壓力與流量以適應(yīng)系統(tǒng)工作需求。負載傳感對定量泵系統(tǒng)來講是將負載壓力負載感應(yīng)油路引至遠程調(diào)壓溢流閥上,當(dāng)負載較小時,溢流閥調(diào)定壓力也較??;負載較大,調(diào)定壓力也較大,但也始終存一定溢流損失。變量泵系統(tǒng)是將負載傳感油路引入到泵變量機構(gòu),使泵輸出壓力隨負載壓力升高而升高(始終為較小固定壓差),使泵輸出流量與系統(tǒng)實際需要流量相等,無溢流損失,實現(xiàn)了節(jié)能。
壓力補償是提高閥控制性能而采取一種保證措施。將閥口后負載壓力引入壓力補償閥,壓力補償閥對閥口前壓力進行調(diào)整使閥口前后壓差為常值,這樣節(jié)流口流量調(diào)節(jié)特性流經(jīng)閥口流量大小就只與該閥口開度有關(guān),而不受負載壓力影響。
4 工程機械電液比例閥先導(dǎo)控制與遙控
電液比例閥和其它器件技術(shù)進步使工程車輛擋位、轉(zhuǎn)向、制動和工作裝置等各種系統(tǒng)電氣控制成為現(xiàn)實。一般需要位移輸出機構(gòu)可采用類似于圖1 比例伺服控制手動多路閥驅(qū)動器完成。電氣操作具有響應(yīng)快、布線靈活、可實現(xiàn)集成控制和與計算機接口容易等優(yōu)點,現(xiàn)代工程機械液壓閥已越來越多采用電控先導(dǎo)控制電液比例閥(或電液開關(guān)閥)代替手動直接操作或液壓先導(dǎo)控制多路閥。采用電液比例閥(或電液開關(guān)閥)另一個顯著優(yōu)點是工程車輛上可以大大減少操作手柄個數(shù),這使駕駛室布置簡潔,能夠有效降低操作復(fù)雜性,對提高作業(yè)質(zhì)量和效率都具有重要實際意義。圖2是TECNORD公司 JMF型控制搖桿(joystick),利用一個搖桿就可以對如圖2中多片電液比例閥和開關(guān)閥進行有效控制。該搖桿X軸和Y軸方向都可以實現(xiàn)比例控制或開關(guān)控制,應(yīng)用十分方便。
數(shù)字式無線通訊技術(shù)迅速發(fā)展,出現(xiàn)了性能穩(wěn)定、工作可靠、適用于工程機械無線遙控系統(tǒng),布置移動機械上遙控接收裝置可以將接收到無線電信號轉(zhuǎn)換為控制電液比例閥比例信號和控制電液開關(guān)閥開關(guān)信號,以及控制其它裝置相應(yīng)信號,使原來手動操作各個元件都能接受遙控電信號指令并進行相應(yīng)動作,此時工程機械實際上已成為遙控型工程機械。
無線遙控發(fā)射與接收系統(tǒng)已成功應(yīng)用于多種工程機械遙控改造。從安全角度考慮,它發(fā)射每條數(shù)字數(shù)據(jù)指令都具有一組特別系統(tǒng)址碼,這種址碼廠家只使用一次。每個接收機只對有相同址碼發(fā)射信號有反應(yīng),其它無線信號是同頻率信號會對接收裝置產(chǎn)生影響。加上其它安全措施采用使系統(tǒng)可靠性到了充分保障。裝載機、鑿巖機、混凝土泵車、高空作業(yè)車和橋梁檢修車等多種移動式機械遙控改造中獲成功。工業(yè)遙控裝置與電液比例閥相益彰,電液比例閥為工程機械遙控化提供了可行接口,遙控裝置又使電液諾冠比例閥以發(fā)揮更大作用。
5 電液比例閥工程機械上應(yīng)用實例
某型汽車起重機液壓系統(tǒng)簡圖,圖中僅畫出了與電液比例閥有關(guān)部分。該機采用了3片TECNORD TDV-4/3 LM-LS/PC型比例多路閥,負載傳感油路中3個梭閥將3個工作負載中zui大壓力選出來送至遠程調(diào)壓溢流閥遠控口,調(diào)整溢流閥溢流壓力,使液壓泵輸出壓力恰好符合系統(tǒng)負載需要即可,達到一定節(jié)能目。壓力補償油路使每一片閥流量僅與該閥開度有關(guān),而所承受負載無關(guān),它閥片所承受負載也沒有關(guān)系,達到任一負載下均可隨意控制負載速度目。
某推土機推土鏟手動與電液比例先導(dǎo)控制實例。當(dāng)二位三通電磁閥不通電時,先導(dǎo)壓力與手動減壓式先導(dǎo)閥相通,梭閥選擇來自手動先導(dǎo)閥壓力對液動換向閥進行控制;當(dāng)二位三通電磁閥通電時,先導(dǎo)控制壓力油通向三通比例減壓式先導(dǎo)閥,梭閥對液動換向閥進行控制。
6 小結(jié)
以上簡要介紹了電液比例閥工作原理和結(jié)構(gòu)形式、工作特點,對比例閥負載感應(yīng)和壓力補償原理進行了分析研究。對電液比例閥不同應(yīng)用,特別是工程機械先導(dǎo)控制和遙控方面應(yīng)用進行了論述。電液比例閥對簡化工程機械操作、提率和作業(yè)精度以及實現(xiàn)智能化作業(yè)都有著極其重要意義,其性能進一步提高和應(yīng)用范圍日益拓寬必將使工程機械產(chǎn)品技術(shù)水平到較大程度提高。
NORGREN比例閥安裝注意事項及工作原理
諾冠現(xiàn)貨比例閥:VP5004BJ111H00 VP5006BJ111H00 VP5010BJ111H00
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