比例阀的故障分析及排除

随着工业技术的发展，出现了一些液压控制系统，用常规的开关式(通断式)控制元件(§5—1至§6—2所述)不能满足其要求，但它也不要求像§6—3所述的伺服阀那样有较高的控制精度和响应速度以及严格的污染控制的元件，这些系统采用了介于上述两类液压阀之间的一类阀——比例控制阀。

开关式阀，即一般的压力、流量和方向阀，它们对液压系统的压力、流量和方向的控制，只能是开关式的，一般需靠人工手调，难以进一步实现连续地按比例地控制的自动化要求。

而何服式阀，具有反馈结构和用电气装置控制，进一步满足了自动化的要求，但其结构精密复杂，加工装配调试比开关式阀要求高，对液压系统的污染要求极为严格，电气装置也很复杂，使用条件苛刻，价格昂贵。

而比例阀可以像电液伺服阀那样，不但控制油液流动的方向，而且可以根据输入电讯号的大小，连续地控制油流的流量和压力大小，当然控制精度要比伺服阀差一些，但对油液污染、加工装配精度、使用要求等要低得多，原则上只是在开关式阀的基础上增加了比例电磁铁而已。它结构简单，价钱便宜，称之为廉价的

电液控制元件。国外60年代，国内70年代出现以来，C等液压系统中。

电液比例阀由两部分组成：一是普通的开关式液压元件(压力、方向、流量阀),再加上电磁力马追(比例电磁铁)构成，它的工作方式是电→力→液压。比例阀也可分为比例压力阀、比例方向阀和比例流量阀三类。

(一)比例压力阀

比例压力阀的主阀部分同常规的压力阀没有区别，只是其先导阀部分用比例电磁铁取代了其调压手轮而已，即开关式的一般压力阀用人工调节调压手轮的旋入或松开，实现对压力阀控制压力的调节，而比例压力阀通过改

变输入比例电磁铁的电流大小实现对系统压力的调节(参阅图6—30)。

若输入讯号电流是连续地按比例地或按一定级差程度变化，则比例溢流阀所调节的系统压力也连续地按比例地或按一定程序地进行变化。这样比例溢流阀较之一般的溢流阀在实现多级压力控制时要方便和简单得多，元件数量大大减少，回路简单，不但用一个比例溢流阀可以实现多级压力控制，而且可以连续进行对压力的控制，其对比使用情况见图6—-31所示。

(二)电液比例调速间

如图6—32,电液比例调查阀与一般调速阀的不同之处仅在于一般调速阀的节流阀芯2的开度靠手柄

调节，而比例调速阀的节流阀芯开度是靠输入比例电磁铁4的电流大小进行调节。若输入讯号电流是连续比例地或按一定程序改变，则比例调速阀的输出流量也连续地按比例地或按一定程度改变，实现对执行部件的速度调节。它也可与单向阀等组合成单向比例调速阀

图6--33为CB3463—1型半自动转塔车床进给系统采用常规液压系统(普通调速阀)与采用比例调速系统对照回路图，图中b)为采用比例调速阀的回路，元件数量小，结构简单，而且只要输入对应于各种速度的电讯号(电流强度1),就可得到多种进给速度，而不是图中a)的仅三种速度。

(三)比例方向阀(图6—34)

比例方向阀由比例压力阀(一般为比例减压阀)作为前置级，利用其出口压力来控制液动换向阀的正反开口量，从而不但可以控制液流的方向，而且可以控制流量的大小。

上述三类电液比例阀，均有比例电磁铁。它是将成比例的连续的电气信号转换为机械力输出(位移)的转换装置。输出机械力的大小只与电流信号的大小有关。一般采用直流甲壳式螺管电磁铁，具有结构简单，工艺性好，输出力大，维修方便等优点通常采用湿式结构。

按照用途不同，比例电磁铁常用二种形式。即图6—35的盆底结构型的直流甲壳式螺管电磁铁和图6-36所示的锥底结构型的甲壳式电磁铁。前者的行程大(7毫米),但吸力较小(最大推力100牛顿),对于同一电流值，吸力基本与行程无关而保持定值，多用于流量调节阀和方向阀；后者行程较小(一般为3毫米),但吸力大(可达400牛顿),吸力与行程有关，多用于压力调节阀。

故障分析与排除

如前所述，比例压力阀和比例流量阀与通常的压力阀和流量阀，仅仅是调节方式和调节手段不同而已。一般的压力、流量调节阀是用人工调节手柄的旋

松在实现的，而比例压力、流量阀是用输入不同的电流信号给比例电磁铁，通过比例电磁铁再输出机械方来实现的，因此有关其故障与排除方法可参阅一般的压力、流量阀进行。比例方向阀也同样如此。下面仅以比例溢流阀为例子以说明。

(一)压力上不去，得不到所需的压力

产生故障的原因和排除方法除了与一般的溢流阀有相同之处外，还有：

①比例电磁铁线圈断线或电磁铁引线脱焊，或者接线插座接触不良。此时可用电压表检查，如发现电阻无限大，便可断定为断线或脱焊，可重新焊接或将插座插牢。

②比例放大器和电磁铁之间的连线断线或放大器接线端子接线脱开，此时更换断线，重新连接牢靠。图6—37为比例放大器例示图。

③放大器有故障，此时应检查放大器电路，各元件的情况，排除放大器故障，烧毁者于以更换。

(二)压力波动大

这主要是比例电磁铁的稳压电源不稳压，造成输出的比例电流信号的电流值波动变化较大。其它原因同一般溢流阀。

(兰)压力响应缓慢

电磁铁铁芯上设置的作阻尼用的固定节流孔及主阀芯节流孔被污物堵塞，电磁铁铁芯及主阀芯的运动受到阻碍，运动不灵活，使压力变化缓慢。此时，可拆开清洗主阀和电磁铁，检查油污染度，必要时更换工作油液。