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比例阀称号的规范化解读

宣布日期:2016-07-07    来历:本刊摘编      点击数:55530

      在产业液压范畴中,跟着电液比例节制手艺的成长,比例阀产物的种类和机能在成长变更着,高呼应比例阀已靠近伺服阀机能,呼应的差别机能的比例阀的称号和分类也有很多变更,这致使了比例阀产物市场上的称号分类及诠释各不不异,发生了利用混合,已影响对照例阀称号的规范。近年来,IOS规范及国度规范已颁发一系列规范触及有关比例阀称号,这些规范称号与市场风行的习气有所差别,是以,需根据国度规范或国际规范称号术语停止规范,准确熟悉懂得这些比例阀称号及寄义。
      一、概略
      在国际规范ISO 5598:2008 或国度规范GB/T17446-2012《流体传动体系及元件辞汇》(以下简称新规范《辞汇》)中,对与比例阀有关的有多个称号界说:
      比例阀proportional valve—其输出量与节制输出量成比例的阀。
      比例节制阀proportional control valve—一种电调制的持续节制阀,其死区大于或即是阀芯路程的3%。
      伺服阀servo-valve—一种电调制的持续节制阀,其死区小于阀芯路程的3%。
      持续节制阀continuous control valve—呼应持续的输出旌旗灯号以持续体例节制体系能量流的阀(持续节制阀寄义包罗一切范例的伺服阀和比例节制阀)。
      经由过程上述这些界说可知,“比例阀”一词是泛指各类驱动情势(电、液、机及气等驱动情势)的,输出量与节制输出量成比例的液压阀类。对“用电驱动情势的比例阀”来讲,通俗教唆用比例电磁铁驱动的并利用于液压节制体系中的各类“电液比例阀”称号的简称。不过,比例阀不只利用比例电磁铁这一种电驱动情势,也利用步进或伺服机电、动圈力马达等其余电驱动情势(今朝利用比例电磁铁驱动情势的产物市场利用较多)。比例阀与通俗液压阀一样分为三大范例产物,即:各类的比例压力阀(以溢流和减压为主)、比例流量(或节省)阀及比例标的目标(节省)阀,等等。
      “比例节制阀”一词在新国度规范《辞汇》的称号界说与以往懂得有所差别。“比例节制阀”曩昔不国度规范的规范称号,曩昔凡是是指一种能使输出油液的参数(压力、流量和标的目标)随输出电旌旗灯号参数(电流、电压)的变更而成比例的阀,从而完成持续的比例节制目标。此刻特指为一种电调制的持续节制阀,从特点上讲,其死区大于或即是阀芯路程的3%。现实利用可知,“比例节制阀”不只可用于开环节制,首要可用于闭环节制体系,高机能的比例节制阀乃至可与伺服阀靠近。是以,“比例节制阀”的机能特点成长变更也同时影响了对伺服阀称号诠释和辨别。
      “伺服阀”一词在旧国度规范GB/T 17446-1998《流体传动体系及元件术语》(已取消)中,专指“接管摹拟量节制旌旗灯号并输出呼应的摹拟量流体的阀”。同时,旧国度规范另有液压伺服阀、电液伺服阀等差别范例伺服阀称号。此中,当输出指令为电量时,旧国度规范中称其为“电液伺服阀(electro hydraulic servovalve)”。不过,在2008 年新ISO 5598 规范《辞汇》颁发后,“电液伺服阀”一词不再是规范目次中的规范称号,仅用“伺服阀”一词取代,并且,对“伺服阀”的界说已有新的点窜内容,这个变更较着是遭到了比例节制阀的影响。
      在新规范《辞汇》中第一次呈现了“持续节制阀”辞汇和界说。这个辞汇今朝在国际利用很少,熟悉还陌生。在“持续节制阀”一词之下,包罗一切范例“比例节制阀”和“伺服阀”。从界说和市场利用的产物功效阐发,持续节制阀隐含抒发了如许的寄义:伺服阀在伺服节制体系作为缩小元件,它能呼应持续的输出旌旗灯号,以持续体例节制体系的地位、压力、流量,速率等。一样的,比例节制阀也具备伺服阀一样或类似功效,可呼应持续的输出旌旗灯号,或在有外部反应旌旗灯号的闭环节制体系中,完成节制液流的巨细、标的目标和压力功效。可见,持续节制的寄义不只表现两范例阀具备必然的静态节制机能的持续呼应才能,还表现这两范例阀利用于具备反应节制场所。
      “持续节制阀”一词的呈现标明如许一个现实:跟着比例节制手艺的利用成长,具备高频响(Frequency Response)特点的“比例节制阀”机能已可靠近乃至到达伺服阀的机能程度,二者之间的辨别已愈来愈难以界定。是以,新规范《辞汇》中的电调制的持续节制阀是以阀口零位时的粉饰状况来界定比例节制阀和伺服阀这二者之间的辨别:即“比例节制阀的零位死区凡是大于或即是阀芯路程的3%。而伺服阀则小于3%”。
      对比例节制阀与伺服阀之间用死区精度的纤细差别,来辨别二者之间最关头的加工工艺或功效特点,通俗不易懂得。这个差别不只决议二者之间自身机能的凹凸差别,同时也反应二者之间制作本钱上差别。通俗来讲,比例节制阀的制作精度品级比伺服阀相差一个数目级程度。因为比例节制阀首要面向产业液压范畴,通俗不需野生零丁或特地工艺体例研配阀节制口零位机器死区的多少尺寸精度,仅依托加工装备批量化的加工工艺,就能够使绝对低的加工和共同尺寸精度知足产业液压节制利用,如许,比例节制阀绝对较大零位机器死区共同与伺服阀靠近于零粉饰死区必须接纳出格体例停止选配工艺比拟,其制作本钱上有较着的下降。
      现实上,接纳比例电磁铁或具备较大的驱动电功率特点,是比例节制阀较着辨别于传统的微电功率驱动的伺服阀首要外部特点,新规范《辞汇》不接纳二者之间的外部特点加以辨别,这是因为产物的外部特点不能抒发比例节制阀与伺服阀之间实质的功效特点。
      二、外洋风行称号
      在德国,曩昔用于开环节制的比例阀称号与中国根基懂得的不异,如比例压力阀、比例流量阀或比例标的目标阀等。可是,德国用于闭环节制的比例节制阀曩昔统称为调理阀(德文Regelventile),德文中“调理阀”一词自身隐含着明白的闭环调理功效的寄义,按其产物特点有三种差别称号风行于世,组成专有称号术语。即:
      1、高频响阀(High response valve)
      静态特点(阶跃呼合时候)比通俗比例阀高,具备杰出稳态反复精度(滞环小)。同一款产物的大都型号用于开环节制,也有个体型号可经由过程电弥补手艺用于闭环节制。产物种类首要有比例标的目标节制阀、插装式比例节省节制阀,也有比例压力节制阀,比例流量节制阀等种类。
      2、闭环比例阀(Closed-loop proportional-valve)
      典范特点是阀内置电反应检测装配与缩小器(具备PID 调理器功效)组成外部节制闭环。稳态、静态特点比通俗比例阀较着高,具备频次特点目标。产物布局有四通标的目标节制阀,也有二通、三通插装式或罗纹插装装置情势的比例标的目标(节省)节制阀,用于开环节制有较高的节制精度。根据阀口零位可调理特点合用于地位节制、力(压力)节制及流量节制,出格合适一个轮回举措中即有开环节制又有闭环节制或请求较高节制精度等复合节制场所。
      3、伺服比例阀(或比例伺服阀)(Servo solenoid valve)
      典范布局特点是具备四通节制阀口,具备较小的机器零位死区(零粉饰死区即是乃至小于阀芯路程3%),稳态、静态特点及频次特点合适伺服阀请求,只是静态频响比伺服阀低。通俗到达产业伺服节制利用请求(知足3Hz~5Hz 低频伺服体系工况),首要用于地位节制、力(压力)节制及速率节制。
      上述这类称号,详细利用于产物,称号则多种多样,并且同一型号产物称号跟着成长变更也有前后差别,而国际对入口产物的称号翻译就加倍不规范。以四通比例标的目标节制阀类产物为例,BOCHREXROTH公司初期BOCH公司有一种产物型号产物原称号为“Regelventile LVDT-DC;Servo solenoid valves LVDTDC;Servo-distributeurs LVDT-DC”而中文产物样本或教程则翻译为“伺服电磁阀,带电气地位反应(Lvdt DC/DC±10 V)”,或“4/4 闭环比例阀,6通径,直控式”等。此后该产物型号改成4WRPH 6 型,功效特点固然不实质转变,可是,产物称号却点窜为“Servo solenoid valves with electrical position feedback (Lvdt DC/DC ±10 V)”,中文翻译称号则呼应地改成“伺服电磁阀,它带有电子地位反应器(Lvdt DC/DC ±10V)”。可见,若是错误称号予以规范,会发生很大费事。幸亏今朝外洋已熟悉到这个题目,领先履行新ISO规范所请求的电调制液压节制阀,或电调制的持续节制阀称号停止分类。比方BOCHREXROTH 公司已把差别详细称号的比例节制阀产物同一归类为电调制的持续节制阀。对电调制的比例阀产物,因为其静态机能已改良进步,也被归类于电调制的持续节制阀。此刻一切范例的阀已根据ISO 规范,在德文同一称为“Stetigventile”比例阀。
      固然规范已供给规范分类称号,对详细产物依然接纳功效特点来定名比拟风行,产物称号与电液节制体系的利用慎密相干是比拟清晰的做法,仅仅用电调制的持续节制阀或电调制液压节制阀分类表现,会使一些详细产物相互之间功效特点方面比拟恍惚,以是,为明白地辨别阀功效特点界限。外洋产物仍持续接纳以持续节制阀归纳综合比例节制阀类的分别情势,再用详细称号抒发详细产物特点情势的体例。
      三、各类称号的干系图
      因为比例阀是从液压体系利用中成长起来的,比例节制阀既能够处理通俗液压体系没法处理的电调理、持续调理、疾速性及缓冲制动等题目,又可知足通俗产业液压伺服节制或闭环节制利用须要,并且因产物的成长汗青缘由与利用变更,组成差别用处的比例阀、比例节制阀,其与液压阀、伺服阀之间的称号干系比拟稠浊。是以,新国度规范《辞汇》和规范实验方律例定的规范称号,力图规范产物称号分类干系。以是,此后应当根据国度规范或国际规范称号术语和市场风行的称号相连系体例,准确抒发差别范例产物称号之间所抒发的分类干系,参见图1所示分类申明,以准确利用称号规范并且与国际规范接轨。
      图1 差别范例产物的分类申明

     

      值得注重的是,电调制类的比例阀种类成长愈来愈多,利用范畴愈来愈普遍,这也影响了通俗液压阀类产物称号和分类变更。在外洋已更明白分别通俗液压阀与电调制液压节制阀界限,夸大通俗液压阀为开关阀,即把通俗液压阀类(压力、流量及标的目标三大类液压阀)产物同一称为:“开关液压阀(On/Off Valve)”,以示从利用方面与比例阀、持续节制阀或电调制液压节制阀的加以辨别。

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