常規(guī)的液壓驅(qū)動通常都是用來作為傳動來應用,
電氣比例閥通過動力元件(泵)提供液壓能,控制元件(通常是閥)來調(diào)整壓力、流量、油流方向,執(zhí)行元件(油缸和馬達)來完成直線運動和旋轉(zhuǎn)運動,輸出速度和力或轉(zhuǎn)速和扭矩。
隨著科技的發(fā)展,近年來液壓產(chǎn)品的應用突破了傳統(tǒng)的僅僅作為傳動的應用,通過與電氣技術的有機配合,大量應用于閉環(huán)系統(tǒng)的位置和速度、同步控制,為液壓產(chǎn)品的發(fā)展拓寬了應用領域。
但電氣比例閥的選擇原則與傳統(tǒng)開關動作產(chǎn)品的選擇有著很大差異,選擇不好,就會使費用提高而性能指標卻達不到要求。
1、電氣比例閥的流量或壓力選擇范圍,名義值越接近實際的流量或壓力越好,如果沒有與之相對應的范圍,那就選擇名義流量值略大于實際值的那一檔,因為這樣會很好的應用閥中全部機械行程和電氣參數(shù)的整個控制范圍,從而實現(xiàn)高的分辨率。這一點和常規(guī)閥的選型原則(規(guī)格越大越好)*相反,因此比例閥的選型過程要改變過去的傳統(tǒng)思維。
2、電氣比例閥的名義流量值是在進出口壓差1MPa情況下的數(shù)據(jù),而一個液壓系統(tǒng)的進出口壓差是由系統(tǒng)壓力和負載力量決定的,往往不是一個恒定值,即使是恒定值(比如是固定負載)也往往不是1MPa,因此不能用名義流量來確定負載運行速度,要經(jīng)過計算來確定通過閥產(chǎn)品的壓差后才能確定通過閥的實際流量。
舉例說明如下:假設系統(tǒng)壓力10MPa,負載行程的壓力7MPa,閥的回油腔無壓接回油箱,不考慮管路損失,這時壓差是3MPa,我現(xiàn)在選擇的是4WRZ32E325的閥,名義流量是325L/MIN,現(xiàn)在我提供了90%的輸入信號,通過下圖中的第3條曲線查詢,此時實際通過閥的流量可以達到360L/min。
3、電氣比例閥應用場合,有時是變負載的,為了使通過比例閥的流量恒定,這時可以在比例閥的下邊疊加一個壓力補償器(ZDC型),使比例閥節(jié)流口兩端的壓差恒定在1MPa,從而實現(xiàn)流量恒定,進而實現(xiàn)速度恒定。關于壓力補償器,后續(xù)我們會另外說明。
4、比例閥的進出油口,建議都要產(chǎn)生節(jié)流,因此當執(zhí)行結構是單出桿的油缸時,要考慮活塞桿的桿徑面積,活塞桿一側(cè)的節(jié)流槽要進行減小,加入活塞桿面積是缸面積的一半,那么選擇的閥就要選擇相對應E1、E2、W1、W2型,并且比例閥的AB油口隨著選型就已經(jīng)確定了,兩個油口不能隨便倒換。
5、比例閥不同于開關閥,開關閥只有兩個位置,要么通電,要么斷電,對應的動作是開和關。而比例閥則不然,它通過比例放大器會輸出一個連續(xù)的電流信號,如果驅(qū)動是方向閥會使方向閥的閥芯開口量從小到大,如果是壓力閥會使壓力數(shù)值從小到大;當給一個很小信號時,電磁鐵的行程或推力會很小;如果油液的清潔度很差,閥就不能被操作。因此相對于開關閥產(chǎn)品,比例閥的系統(tǒng)清潔度要高一些,常規(guī)比例閥的清潔度要不低于NSA9級,清潔度越高,問題概率越低,壽命越長。
6、有些精度較高的比例閥產(chǎn)品,都會在閥芯上裝配位移傳感器,用來檢測閥芯移動位置,從而保證閥芯開口量(或壓力彈簧的壓縮量),當位移傳感器檢測的閥芯位置與輸入信號比對后,發(fā)現(xiàn)誤差后,通過反饋信號,自動的調(diào)整輸出電流,使閥芯到達正確的位置。通常帶傳感器的比例閥產(chǎn)品,它的重復精度、頻率響應都會高于不帶傳感器的比例閥產(chǎn)品,死區(qū)也相對的更小。
電氣比例閥對應不帶傳感器的4WRA和4WRZ產(chǎn)品,性能都會更好些。但問題來了,華德液壓在產(chǎn)品出廠時,都會將帶位置檢測比例閥和相對應的傳感器進行一對一的聯(lián)調(diào),用的輸出(流量)檢測來調(diào)整位置傳感器的0點,因此在應用這種比例閥時,選擇放大器集成在閥上的型號,如果不能選擇集成在一起的閥,那就訂貨時注明“配套試驗”,當收到貨后,要將捆綁在一起的放大器和閥來使用,如果訂的數(shù)量多,一定不要隨機的將放大器和閥來連接,以避免出現(xiàn)華德廠內(nèi)測試時的放大器沒和測試時對應的閥連接在一起的問題,保證使用的度。
7、對于非集成式、帶傳感器的比例閥,它的電磁鐵和接線必須嚴格按說明書進行,如果是兩個電磁鐵(分成A、B兩個電磁鐵),一定要按說明書對應A和B連接,傳感器處還有4條線,對應線號1-4,這四個線一定要按線號連接。任何一個接線錯誤都會造成無法使用,嚴重時可能還會燒壞放大器。
8、新式的集成式電氣比例閥,通常都有兩種輸入模式,當遠距離傳輸或外界有無線干擾的情況下,建議采用電流輸入的產(chǎn)品,以獲得良好的抗干擾和沒有信號衰減的效果。