德國費斯托FESTO電液比例閥
電液比例閥是閥內(nèi)比例電磁鐵根據(jù)輸入的電壓信號產(chǎn)生相應動作，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的壓力、流量輸出的元件。閥芯位移也可以以機械、液壓或電的形式進行反饋。由于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的各種電液系統(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，因此應用領域日益拓寬。近年研發(fā)生產(chǎn)的插裝式比例閥和比例多路閥充分考慮到工程機械的使用特點，具有先導控制、負載傳感和壓力補償?shù)裙δ堋Ｋ某霈F(xiàn)對移動式液壓機械整體技術水平的提升具有重要意義。特別是在電控先導操作、無線遙控和有線遙控操作等方面展現(xiàn)了其良好的應用前景。
德國費斯托FESTO比例控制閥主要用於開回路控制（open loop control）;比例控制閥的輸出量與輸入信號成比例關系,且比例控制閥內(nèi)電磁線圈所產(chǎn)生的磁力大小與電流成正比.
在傳統(tǒng)型式的液壓控制閥中,只能對液壓進行定值控制,例如:壓力閥在某個設定壓力下作動,流量閥保持通過所設定的流量,方向閥對於液流方向通/斷的切換.因此這些控制閥組成的系統(tǒng)功能都受到一些限制,隨著技術的進步,許多液壓系統(tǒng)要求流量和壓力能連續(xù)或按比例地隨控制閥輸入信號的改變而變化.液壓伺服系統(tǒng)雖能滿足其要求,而且精度很高,但對於大部分的工業(yè)來說,他們并不要求系統(tǒng)有如此高的品質(zhì),而希望在保證一定控制性能的條件下,同時價格低廉,工作可靠,維護簡單,所以比例控制閥就是在這種背景下發(fā)展起來的.
德國費斯托FESTO比例控制閥可分為壓力控制閥,流量控制及方向控制閥三類.
壓力控制閥:用比例電磁閥取代引導式溢流閥的手調(diào)裝置便成為引導式比例溢流閥,其輸出的液壓壓力由輸入信號連續(xù)或按比例控制.
流量控制閥:用比例電磁閥取代節(jié)流閥或調(diào)速閥的手調(diào)裝置而以輸入信號控制節(jié)流閥或調(diào)速閥之節(jié)流口開度,可連續(xù)或按比例地控制其輸出流量.故節(jié)流口的開度便可由輸入信號的電壓大小決定.
方向控制閥:比例電磁閥取代方向閥的一般電磁閥構成直動式比例方向閥,其滑軸不但可以換位,而且換位的行程可以連續(xù)或按比例地變化,因而連通油口間的通油面積也可以連續(xù)或按比例地變化,所以比例方向控制閥不但能控制執(zhí)行元件的運動方向外,還能控制其速度.
以上各種比例閥所作動的液壓元件為液壓缸或液壓馬達.
德國費斯托FESTO液壓比例閥工作原理
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（相當于感載彈簧的預壓力增大），致使F增大，ps就相應地提高。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，感載德國費斯托FESTO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。當轎車就載時，感載彈簧的預壓力大，所以F大，致使ps高，感載比例閥調(diào)節(jié)特性曲線為A1B1；當轎車空載時，感載彈簧的預壓力小，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)生側滑和甩尾現(xiàn)象，以提高轎車在制動時的方向穩(wěn)定性。
德國費斯托FESTO比例閥一般采用兩端承壓面積不等的差徑活塞結構。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同步增長過程中當活塞上、下兩端液壓作用之差超過彈簧3的預緊力時，活塞便開始下移。當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，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，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施加的推德國費斯托FESTO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。
依維柯S系列汽車感載比例閥的結構如圖12-11所示，感載比例閥滑桿7的位置由扭桿來控制。扭桿的一端作用于擺桿，另一端則通過調(diào)整拉桿與后橋相連，其安裝位置如圖12-12所示。
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