ATOS比例阀DHZO-T-071-L5 31

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液压比例控制系统
以比例控制元件完成动力与运动方向控制，分为比例压力阀、比例流量阀、比例方向阀及比例方向流量阀，可为模拟量输入或数字量输入，视是否带反馈分为开环控制与闭环控制，一般获得频率不是很高(10HZ)以内，高频响阀可实现较高频率。
若精度要求不高可考虑使用电液比例控制系统，一般电液比例控制系统可达至以下精度
位置精度- 3 mm
速度精度带压力补偿器- 3%
加减速斜坡时间-0.5秒
压力带位移传感器的产品-比例压力阀设定的0.3% (如压力设定为200bar,精度可达0.6bar)
一般的多驱动器液压系统皆要求流量及压力控制，提供比例压力及流量控制系统
开环式比例压力及流量控制可用于定量泵及变量泵系统。
速度和流量比例控制的分别是:
流量控制只控制供油量,并不控制驱动元件的运动方向;
若系统负载及变速要求高，则要使用速度控制系统。
速度比例控制多用于自动化控制、注塑机、压力机等
使用闭环的主要原因:
保持设定值不受外来干扰所影响
→在不同的工作压力下保持稳定的速度
→在不同的输出力下保证相同位置
→在带偏载的情况下作同步移动
提高精度要求
→位置误差低于1 mm
→压力误差低于1 ba
→需要控制加减速度
高动态要求的系统
→模拟应用
→测验应用

液压传动技术在机械中的应用.
驱动机械运动的机构以及各种传动和操纵装置有多中形式。根据所用的不见和零件，可分为机械的、电气的、气动的、液压的传动装置。经常还将不同的形式组合起来运用一四位一体。由于液压传动具有很多优点，使这种新技术发展的很快。液压传动应用与金属切割机床也不过四五十年的历史。航空工业在1930年以后才开始采用。特别是近二三十年一来液压技术在各种工业中的应用越来越广泛。
1、在机床上，液压传动常应用在以下的- -些装置中
1.1进给 传动装置磨床砂轮架和工作台的进给运动大部分采用液压传动;车床、六角车床、自动车床的刀架或转塔刀架，铣床、刨床、组合机床的工作台等的进给运动也都采用液压传动。这些部件有的要求快速移动，有的要求慢速移动。有的既要求快速移动，也要求慢速移动。这些运动多半要求有较大的调速范围，要求在工作中无级调速;有的要求持续进给，有的要求间歇进给;有的要求在负载变化下速度恒定，有的要求有良好的换向性能等等。所有这些要求都是可以用液压传动来实现的。
1.2往复主题运动传动装置龙i刨床的工作台、牛头刨床或插床的滑枕，由于要求作高速往复直线运动并且要求换向冲击小、换向时间短、能耗低，因此都可以采用液压传动。
1.3仿形装置车床、铣床、刨床上的仿形加工可以采用液压伺服系统来完成。起精度可达0.01-0. 02m。此外，磨床上的成型砂轮修正装置亦可采用这系统。
1.4 辅助装置机床上的夹紧装置、齿轮箱变速操纵装置、丝杆螺母间隙消除装置、垂直移动部件平衡装置、分度装置、工件和刀具装卸装置、工件输送装置等，采用液压传动，有利于简化机床结构，提高机床自动化程度。
1.5静压支承重型机床、高速机床、高精度机床上的轴承、导轨、丝杆螺母机构等处采用液压静支承后，可以提高工作平稳性和运动精度。
2、液压传动技术在工程机械行走驱动中的应用
行走驱动系统是工程机械的重要组成部分。与工作系统相比，行走驱动系统不仅需要传输更大的功率，要求器件具有更高的效率和更长的寿命，还希望在变速调速、差速、改变输出轴旋转方向及反向传输动力等方面具有良好的能力。于是，采用何种传动方式，如何更好地满足各种工程机械行走驱动的需要，-直是工程机械行业所要面对的课题。尤其是近年来，随着我国交通、能源等基础设施建设进程的快速发展，建筑施工和资源开发规模不断扩大，工程机械在市场需求大大增强的同时，更面临着作业环境更为苛刻、工沉条件更为复杂等所带来的挑战，也进一步推动着对其行走驱动系统的深入研究。

液压传动是一种可达到传递动力、增加动力、改变速比等目的的传动方式。液压传动是以液体为工作介质，靠处于密闭容器内的液体静压力来传递力的传动方式，静压力的大小取决于负载，而负载速度的传递是按液体容积变化相等的原则进行的，其速度大小取决于流量；如果忽略损失，液压传动所传递的力与速度无关。
液压传动相比其他传统传动方式优势较为明显：1）功率重量比大，能以较轻的设备重量取得更大的力和转矩；2）惯性小，启动、制动迅速；3）无级调速，调速范围大，低速性能好；4）高响应速度；5）高负载刚度；6）可控性好，易于实现自动化，液压元件位臵可以根据设备需要进行调整。

液压传动已成为现代机械装备与机电产品的重要基础技术，在工业机械领域有着极为广泛的应用。液压系统的应用领域包括：工业生产（锻压机械、注塑机、机床、加工中心、机器人、矿山机械、包装机械等）、行走机械（工程机械、建筑机械、农业机械、汽车等）、航空航天（飞机、宇宙飞船、卫星发射装臵等）、舰船（船舶及舰艇甲板机械、操作及控制系统）、海洋工程（海洋开发平台、海底钻探、水下作业等）。以国外为例，约95%的工程机械、90%的数控加工中心、95%的自动化生产线均采用液压传动。此外，根据工业机械设备使用的液压系统压力条件不同，可按其额定压力分为低压系统（<6.3MPa）、中压系统（6.3-10MPa）、中高压系统（10-20MPa）和高压系统（>20MPa）。

液压系统主要由5个部分组成，泵、阀、油缸、马达为核心元件。典型的液压系统由动力元件（主要是液压泵）、控制元件（主要是液压阀）、执行元件（包括液压油缸、液压马达）、辅助元件（包括油箱、过滤器、蓄能器、热交换器）、工作介质（包括矿物油、乳化液、液压油等）5个部分组成，其中泵、阀、油缸、马达的技术难度大、产品附加值高、价值占比较高，是液压系统的核心元件。

ATOS比例阀DHZO-T-071-L5 31

阿托斯ATOS比例阀
DLHZO-T-040-L5131
DHZO-A-071-L5
DHZO-A-071-L5/18 20
DHZO-A-071-S3 20
DHZO-A-071-S5
DHZO-A-073-D5
DHZO-A-073-D5/18
DHZO-A-073-L5
DHZO-A-073-S3 20
DHZO-A-073-S5
DHZO-AE-051-S5 10
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DHZO-AE-073-D5/I 10
DHZO-AE-073-S5 10
DHZO-AE-073-S5/I 10
DHZO-AT-073-P3 20
DHZO-ATE-073-P3/B/DP27SB 20
DHZO-T-051-L1
DHZO-T-051-L5 31
DHZO-T-071-D5
DHZO-T-071-L5 20
DHZO-T-071-L5 31
DHZO-T-071-S5
DHZO-TE-051-L5/Y 40
DHZO-TE-071-L5
DHZO-TE-071-S5 40 /PE
DHZO-TE-073-S5
DKZA-A-173-L5/PA-M/7
DKZO-A-151-S5
DKZO-A-171-L5
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DKZOR-A-171-S5
DKZOR-A-171-S5/18
DKZOR-A-173-D5
DKZOR-A-173-L5

液压控制阀,
一、液压控制阀的分类
1.概述
在液压系统中,用于控制和调节工作压力的高低、流量大小以及改变流量方向的元件统称为液压控制阀。液压控制阀通过对工作液体的压力、流量以及流液方向的控制与调节,从而可以控制液压执行元件的开启、停止和换向,调节其运动速度和输出扭矩(或力)
2.液压控制阀的分类 .
2.1按功能分类
(1)压力控制阀用于控制或调节液压系统或回路压力的阀， 如溢流阀、减压阀、顺序阀压力继电器等;
(2)方向控制阀用于控制或调节液压系统或回路中方向及其通和断,从而控制执行元件的运动方向及其启动、停止的阀。如单向阀、换向阀等;
(3)流量控制阀用于控制或调节液压系统或回路中工作液体流量大小的阀。如节流阀、调速阀、分集流阀等
2.2按阀的控制方式分类
液压控制阀按控制方式可分为:
(1)开关(或定值)控制阀:借助于通断型电磁铁及手动、机动、液动等方式,将阀芯位置或阀芯上的弹簧设定在某一工作状态 ,使液流的压力、流量或流向保持不变的阀。这类阀属于常见的普通液压阀
(2)比例控制阀:采用比例电磁铁(或力矩马达)将输入信号转换成力或阀的机械位移,使阀的输出(压力、流量)也按照其输入量连续、成比例地进行控制的阀,比例控制阀一般属于开环控制阀, 现在也很多用在闭环系统中。
(3)伺服控制阀:其输入信号(电量、机械量)多为偏差信号(输入信号与反馈信号的差值),阀的输出量( 压力、流量)也按照其输入量连续、成比例地进行控制的阀。这类阀的工作性能类似于比例控制阀,但具有较高的动态瞬应和静态性能,多用于要求较高的、响应快的闭环液压控制系统。
(4)数字控制阀:用于数字信息直接控制的阀类。

二、压力控制阀
压力控制阀(简称压力阀)是用来控制液压传动系统或气压传动系统中流体压力的一种控制阀。
常用的压力阀有:溢流阀、减压阀、顺序阀和压力继电器等。
大型钢厂现场采用的压力控制阀种类很多, 如:减压溢流阀、比例减压阀、先导式溢流阀、直动式溢流阀、溢流阀、电磁溢流阀、板式减压阀、减压阀、比例减压溢流阀、压力补偿器。
针对具有代表性的,现场易出故障的压力控制阀的工作原理和结构进行分析。
1、DR型先导式减压阀
1.结构分析
其组成主要包括带主阀插件(3)的主阀(1)和带压力调节组件的先导阀(2)。在静态位置,阀常开，油液可自由地从油口B经主阀芯插件(3)进入油口A。油口A的压力作用于主阀芯的底侧。同时作用于先导阀(2)中的球阀(6)上, 经节流孔(4)作用于主阀芯(3)的弹簧加载侧,并且流经油口(5)。
同样,压力经节流孔(7)、控制油路(8)、单向阀(9)和节流孔(10)作用于球阀(6)上。根据弹簧(11)的设定,在球阀(6)前部、油口(5)中和弹簧腔(12)内建压,保持控制活塞(13)处于开启位置。
油液可自由地从油口B经主阀芯插件(3)流入油口A，直至油口A的压力超过弹簧(11)的设定值,并打开球阀(6)、控制活塞(13)移至关闭位置。
当油口A的压力与弹簧设定压力之间达到平衡时, 获得期望的减压压力。控制油经控制油路(15)由外部从弹簧腔(14)泄回油箱。通过安装一个可选的单向阀 (16)可实现从油口A至B的自由返回流动。压力表接口(17)用于油口A的减压压力监测。

2、3DR型先导式减压阀
1.结构分析
3DR型减压阀是三通先导式减压阀,起到减压溢流作用。
减压阀主要包括带控制阀芯(2)的主阀(1) 和带调压装置(10)的先导控制阀(3)。在静态位置,阀常开,油液可自由地从油口P经主阀芯(2)进入油口A。油口A的压力通过孔(4)作用于主阀芯的右侧压缩弹簧。同时通过节流孔(6)作用于主阀(2)的弹簧一侧(6)上 ,经通道(5)作用于先导球阀(7)。
根据弹簧(11)的设定,在球阀(7)之前和通道(5)中建压,保持控制阀芯(2)处于开启位置。油液可自由地从油口P经主阀芯流入油口A ,直至油口A的压力超过弹簧(11)的设定值,并打开球阀(7)
当油口A的压力与弹簧设定压力之间达到平衡时,获得期望的减压压力。
如果油口A的压力在外力的作用下继续升高, 主阀芯(2)继续压向弹簧(9)，这样油口A通过腔(8)与油口T相连,多余的压力油泄回油箱,从而确保减压压力不变。
先导油的回油必须外泄到Y口, Y口油液要无背压自由回油箱。
压力表连接(14)用于油口A的减压压力监测

意大利ATOS阿托斯比例阀，比例换向阀，比例方向阀，伺服电磁阀：

DKZOR-A-173-L5/18 40
DKZOR-A-173-L5/Y
DKZOR-A-173-S3
DKZOR-A-173-S5
DKZOR-A-173-S5/18
DKZOR-AE-171-L5 10
DKZOR-AE-171-S5
DKZOR-AE-171-S5 10/WG
DKZOR-AE-171-S5/Y 10
DKZOR-AE-173-D5 10
DKZOR-AE-173-L5 10
DKZORC-A-151-S5/18
DKZOR-T-151-L5
DKZOR-T-151-L5/Y
DKZOR-T-153-L5
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DKZOR-T-171-L5
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DKZOR-T-173-L5 40
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DKZOR-TE-171-L5
DKZOR-TE-171-L5/I 40
DKZOR-TE-171-S5
DKZOR-TE-171-S5/Y
DKZOR-TE-173-L5 40
DKZO-T-171-S3
DKZO-T-173-S5
阿托斯ATOS电磁阀线圈 
SP-CAI-110/50/60AC/80
SP-CAI-230/50/60AC/80
SP-CAU-110DC/80
SP-CAU-220DC/80
SP-CAU-230RC/80
SP-CAU-24DC/80
SP-COI-110/50/60AC
SP-COI-230/50/60AC /80
SP-COU-110DC/80

电液比例阀是比例控制系统中的主要功率放大元件,按输入电信号指令连续地成比例地控制液压系统的压办流量等参数。与伺 服控制系统中的伺服阀相比,在某些方面还有一-定的性能差距(主要性能比较如表1所示),但它显著的优点是抗污染能力强,大大地减少了由污染而造成的工作故障,提高了液压系统的工作稳定性和可靠性。另一方面比例阀的成本比伺服阀低，结构也简单,已在许多场合获得广泛应用。

比例阀按功能分为三大类
(1)比例压力阀。有溢流阀减压阀,分别有直动和先导两种结构;可连续地或按比例地远程控制其输出油液压力;
(2)比例换向阀。有直动和先导两种结构,直动阀有带位移传感器和不带位移传感器两类。由于使用了比例电磁铁阀芯不仅可以换位，而且换位的行程可以连续地或按比例地变化。因而连通油口间的通流面积也可以连续或按比例地变化。所以比例换向阀不仅能够控制执行元件的方向而且能够控制其速度。因为这个原因比例阀中的比例换向阀应用也为普遍;
(3)比例流量阀。有比例调速阀和比例溢流流量控制阀,可连续地或按比例地远程控制其输出流量。
比例阀的输入单元是电-机械转换器,它将输入的电信号转换成机械量转换器有伺服电机和步进电机力马达和力矩马达比例电磁铁等形式。但常用的比例阀大都采用了比例电磁铁，比例电磁铁根据电磁原理设计,能使其产生的机械量(力或力矩和位移)与输入电信号(电流)的大小成比例,再连续地控制液压阀阀芯的位置，进而实现连续地控制液压系统的压力方向和流量。比例电磁铁的结构，它由线圈、衔铁推杆等组成,当有信号输入线圈时,线圈内磁场对衔铁产生作用力,衔铁在磁场中按信号电流的大小和方向成比例连续地运动,再通过固连在一起的销钉带动推杆运动,从而控制滑阀阀芯的运动。应用广泛的比例电磁铁是耐高压直流比例电磁铁。

比例电磁铁的类型按照工作原理主要分为
如下几类:
(1)力控制型
这类电磁铁的行程短，只有1 5mm,输出力与输入电流成正比,常用在比例阀的先导控制级
上:
(2)行程控制型
由力控制型加负载弹簧共同组成，电磁铁输出的力通过弹簧转换成输出位移,输出位移与输入电流成正比，工作行程达3mm,线性好，可以用在直控式比例阀上;
(3)位置调节型
衔铁的位置由传感器检测后,发出一个阀内反馈信号,在阀内进行比较后重新调节衔铁的位置。阀内形成闭环控制,精度高,衔铁的位置与力
无关，精度高的比例阀如德国的博世意大利的阿托斯等都采用这种结构。
比例阀与放大器配套使用放大器采用电流负反馈,设置斜坡信号发生器阶跃函数发生器、PD调节器反向器等,控制升压降压时间或运动加速度及减速度。断电时, 能使阀芯处于安全位置。
比例电磁铁和液压阀组成电液比例阀。由于比例电磁铁可以在不同的电流下得到不同的力(或行程),因此可以无级改变压力、流量。故比例电磁铁是比例阀的关键元件。

(1)比例环节
比例环节也称为无惯性环节,对液压缸或马达，忽略液压油的可压缩性和泄漏,液压缸的流量Q= VA。其中V为活塞速度;A为活塞面积。其传递函数为: g(s)= V (s)/Q(s)= 1/A =式中K为比例环节放大系数或增益,表示输入量经过放大K倍后输出。
(2)比例控制系统
比例控制系统根据有无反馈分为开环控制和闭环控制。如比例阀控制液压缸或马达系统可以实现速度位移转速和转矩等的控制。
由于开环控制系统的精度比较低,无级调节系统输入量就可以无级调节系统输出量力速度以及加减速度等。这种控制系统的结构组成简单,系统的输出端和输入端不存在反馈回路,系统输出量对系统输入控制作用没有影响,没有自动纠正偏差的能力,其控制精度主要取决于关键元器件的特性和系统调整精度，所以只能应用在精度要求不高并且不存在内外干扰的场合。开环控制系统一.般不存在所谓稳定性问题。
闭环控制系统(即反馈控制系统)的优点是对内部和外部干扰不敏感，系统工作原理是反馈控制原理或按偏差调整原理。这种控制系统有通
过负反馈控制自动纠正偏差的能力。但反馈带来了系统的稳定性问题，只要系统稳定，闭环控制系统可以保持较高的精度。因此, 目前普遍采用闭环控制系统。