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東莞市廣聯(lián)自動化科技有限公司
主營產(chǎn)品： HYDAC壓力開關(guān),BURKERT電磁閥,WAUKEE流量計,ATOS油泵,德國REXROTH電磁換向閥，BERNSTEIN傳感器 |
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聯(lián)系電話
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2021-11-2 閱讀(534)
意大利ATOS換向閥的進出油口控制通過一根閥芯來進行，兩油口聽開口對應(yīng)關(guān)系早在閥芯設(shè)計加工時已確定，在使用過程中不可能修改，從而使得通過兩油口的流量或壓力不能進行獨立控制，互不影響。隨著微處理控制器、傳感器元件成本的下降，控制技術(shù)的不斷完善，使得雙閥芯控制技術(shù)在工程機械領(lǐng)域得以應(yīng)用。
1、傳統(tǒng)單閥芯換向閥的缺陷
傳統(tǒng)的單閥芯換向閥所組成的液壓系統(tǒng)難以合理解決好以下功能和控制之間存在的矛盾：
（1）液壓系統(tǒng)設(shè)計時為提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減少負(fù)載變化對速度的影響，要么犧牲部分我們想實現(xiàn)的功能，要么增加額外的液壓元件，如調(diào)速閥、壓力控制閥等，通過增加阻尼，提高系統(tǒng)速度剛度來提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。但是這樣元件的增加又會降低效率，浪費能源；還會使得整個系統(tǒng)的可*性降低、增加成本。
（2）由于換向結(jié)構(gòu)的特殊性，使得用戶在實現(xiàn)某一功能時必須購買相應(yīng)的液壓元件，再加上工程機械廠家會根據(jù)不同最終用戶要求設(shè)計出相應(yīng)的功能，這樣會造成生產(chǎn)廠家采購?fù)悺⒍嘁?guī)格的液壓控制元件來滿足不同功能要求的需要，不利于產(chǎn)品通用化及產(chǎn)品管理，同時會大大提高產(chǎn)品成本。
（3）由于執(zhí)行機構(gòu)進出液壓油通過一根閥芯進行控制，單獨控制執(zhí)行機構(gòu)兩側(cè)壓力是不可能的。因此，出油側(cè)背壓作用于執(zhí)行機構(gòu)運動的反方向，隨著出油側(cè)背壓升高，為保質(zhì)執(zhí)行機構(gòu)的運動，必須提高進油側(cè)壓力。這樣會使得液壓系統(tǒng)消耗的功能增加，效率低，發(fā)熱增加。
采用雙閥芯技術(shù)的液壓系統(tǒng)，由于執(zhí)行機構(gòu)進出油側(cè)閥口閥芯位置及控制方式各自獨立，互不影響，這樣通過對兩閥芯控制方式的不同組合，利用軟件編程能很好解決傳統(tǒng)單閥系統(tǒng)不能解決的問題，同時還可以輕易實現(xiàn)傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)中難以實現(xiàn)的功能。
2、雙閥芯換向閥的兩種基本控制策略
由于雙閥芯換向兩油口控制的靈活性，兩油口可分別采取流量控制、壓力控制或流量壓力控制。正面介紹兩種簡單的控制策略。
（1）負(fù)載方向在整個工作過程中保持不變
我們知道，對于汽車起重機、挖掘機、裝載機等而言，其液壓缸在整個工作過程中負(fù)載方向始終維持不變。下面以起重機變幅液壓缸為例來探討雙閥芯的控制策略。
起重機變幅缸在工作過程中其受力，負(fù)載方向始終保持不變，因此我們可以采取液壓缸有桿控用壓力控制、無桿腔用流量控制的控制策略。
無桿腔流量控制是通過檢測連接到無桿腔側(cè)閥前后兩側(cè)的壓差，再根據(jù)所需流入或流出流量的多少，計算出閥芯開口大小；有桿腔側(cè)采用壓力控制，使該側(cè)維持一個低值的壓力，使得更加節(jié)能、高效。
由于我們在無桿腔采用了流量控制，因此原控制系統(tǒng)中所用的平衡閥可用一個液控單向閥來代替。這樣可消除因平衡閥所帶來的系統(tǒng)不穩(wěn)定，從而提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
（2）負(fù)載方向在工作過程中發(fā)生改變
在這種情況下，采取“進油側(cè)壓力控制，出油側(cè)流量控制"，在液壓缸有桿腔側(cè)用壓力控制，無桿腔側(cè)有流量控制。
如負(fù)載方向不變，由于出油側(cè)采取了流量控制，我們可將雙向平衡閥用液控單向閥來替換，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。進油側(cè)用壓力控制器來維持一個較低的參考壓力，一方面提高系統(tǒng)效率，另一方面使系統(tǒng)不發(fā)生氣穴。
為了使負(fù)載方向變化的工作機構(gòu)能得到很好控制，另外一個PI控制器將被運用到有桿腔的壓力控制器中，當(dāng)負(fù)載方向改變后，無桿腔的壓力將減?。蝗绻詫⒂袟U腔維持一個很低的壓力，當(dāng)負(fù)載很大時，液壓缸將向反方向運動。此時我們可用所增加的PI控制器監(jiān)視無桿腔壓力的變化，當(dāng)PI控制器檢測到無桿腔壓力低于所設(shè)定的參考值時，將提高有桿腔壓力控制器所設(shè)定的壓力，從而保證系統(tǒng)的正常工作。
意大利ATOS換向閥控制系統(tǒng)的關(guān)鍵在于其*的雙閥芯控制技術(shù)，每片閥有兩個閥芯，相當(dāng)于將一個三位四通閥變成兩個三位三通閥的組合，兩個閥芯既可單獨控制，也可根據(jù)控制邏輯進行成對控制，并且兩個工作油口都有壓力傳感器，每一個閥芯都有位置傳感器，通過對傳感信號的閉環(huán)控制可以分別對兩路液壓油的壓力或流量進行控制，具有很高的控制精度，通過不同的組合可以得到許許多多的控制方案，以滿足系統(tǒng)的需要。
每片閥都有兩個完整的設(shè)置好的混合信號ASIC（模擬型專用集成電路）和一個RISC（精簡指令處理器）。這些控制器給傳感器提供激勵和補償、給控制傳動裝置提供動力、提供閥芯控制軟件以及CAN總線通信。閥芯動作控制策略以及具體的參數(shù)可由用戶根據(jù)被控執(zhí)行元件的要求進行設(shè)置或修改?？刂崎y接收到指令后，其內(nèi)嵌式處理器就運行閥芯動作控制軟件實現(xiàn)設(shè)定的機能，多個閥間的功能協(xié)調(diào)是由ECU完成的，從而實現(xiàn)復(fù)雜的系統(tǒng)功能。這種分級控制方式使系統(tǒng)的應(yīng)用具有非常好的靈活性，同時易于構(gòu)建復(fù)雜的控制系統(tǒng)。
在實際應(yīng)用中，可根據(jù)不同的需要將方向控制閥分成若干類別：
（1）按照氣體在管道的流動方向，如果只允許氣體向一個方向流動，這樣的閥叫做單向型控制閥，比如單向閥，梭閥等；可以改變氣體流向的控制閥叫做換向閥，比如常用的2way2port，2way3port，2way5port，3way5port等。
（2）按照控制方式可分為電磁閥，機械閥，氣控閥，人控閥。其中電磁閥又可以分為單和雙電控閥兩種；機械閥可分為球頭閥，滾輪閥等多種；氣控閥也可分為單氣控和雙氣控閥；人力閥 可以分為手動閥，腳踏閥兩種。
（3）按工作原理可以分為直動閥和先導(dǎo)閥，直動閥就是靠人力或者電磁力，氣動力直接實現(xiàn)換向要求的閥；先導(dǎo)閥是由先導(dǎo)頭和閥主體2部分構(gòu)成，有先導(dǎo)頭活塞驅(qū)動閥主體里面的閥桿實現(xiàn)換向。
（4）根據(jù)換向閥桿的工作位置可以將閥分為2way，3way閥。
（5）根據(jù)閥上氣孔的多少來進行劃分，可以分為2port，3port，5port閥。
普通單向閥（逆止閥或止回閥）
功用：只允許油液正向流動，不許反流。
分類：直通式、直角式
結(jié)構(gòu)：閥體、閥心錐形、鋼球式 、彈簧等
工作原理：液流從進油口流入時，A →B
液流從出油口流入時，A → B
開啟壓力：0、04——0、1MPa
做背壓閥：Pk=0.2——0.6 MPa 3
液控單向閥
功用：正向流通，反向受控流通
結(jié)構(gòu)：普通單向閥+液控裝置
K不通壓力油，A → B
工作原理<
K通壓力油，A → B
