电液比例方向流量控制阀

(1)比例方向流量阀的基本类型(见下表)

方向流量阀类型

(传统)压力补偿型

流量检测反馈型

补偿器类型

定差减压型进口压力补偿器

定差溢流型进口压力补偿器

其他

流量-压力反馈

流量-力反馈

流量-电反馈

补偿器名称

二通型压力补偿器定差减压阀

三通型压力补偿器定差溢流阀

方向流量阀的构成

方向节流阀＋定差减压阀

方向节流阀＋定差溢流阀

如位移流量压力反馈

特点

①耗能；②受液动力、弹簧力影响，补偿偏差较大；③进口压力补偿器不能用于超越负载

①泵的出口压力与负载适应，为负载敏感节能型；②受液动力、弹簧力影响，补偿偏差较大；③只能配置于泵的出口；④不能用于超越负载

①形成阀内部或外部检测闭环；②稳态的动态控制精度都较高

(2)配定差减压型补偿器的方向流量阀特点

图1原理图有3个特点：1)由于是比例方向阀(图a)，所以需要用一个梭阀来获取所沟通的油路(P→A或P→B)的压力；2)加入液阻R₁、R₃(动态阻尼液阻)和R_Y并从定差减压阀阀口前引入控制油，从而形成B型半桥。这样，调节R_Y，就可在一定范围内改变定差减压阀的压差，即可在功率域范围内扩大流量范围；3)与图a相似，图b是从节流阀之后引入了固定液阻R₁在前、可变液阻R_Y在后的B型半桥。当系统压力达到R_Y时，B桥起作用，限定了系统压力

图1  压差可调的定差减压型进口压力补偿器

与单向调速阀一样，配定差减压型补偿器的比例方向流量阀，也是一个定压系统，只有负载压力补偿的作用，没有负载适应的性能

配这种定差减压型进口压力补偿器的方向流量阀，不加附加元件不能用于存在超越负载的系统

(3)配定差溢流型补偿器(三通补偿器)的方向流量阀特点

图2原理图有3个附加功能：节流阀口压差Δp可调，限制系统最高压力，实现电动卸荷。其中电磁阀4实现电动卸荷的功能比较明显。其余两个功能中，应注意区分压力阀2与3的功能，即液阻R₁是与阀2还是与阀3构成调节阀口压差的B型半桥。按基本原理，应该是阀3。而当系统压力达到阀2的调定压力时，阀2与主阀1形成系统的限压安全阀

与在单向调速阀中一样，配定差溢流型补偿器的方向流量阀，既起到负载补偿的作用，实际上又具有负载适应的功能

配这种定差溢流型进口压力补偿器的方向流量阀，不加附加元件不能用于存在超越负载的系统

图2  定差溢流型压力补偿器及其附加功能

(4)超越负载的压力补偿

1)配置在进口(相对于比例方向阀而言)P→A或P→B的压力补偿器。这种配置有明显的缺点：在减速制动过程中，特别是当减速制动压力高于由弹簧设定的定差压力时，它不能正常工作(图3a)。作为补偿措施，如图b和c那样，设置制动阀、压力阀等支承装置，以保证进口压力补偿器功能正常，使传动装置平稳制动。当没有这类支承装置时，进口压力补偿器只能限制在负载仅作用在一个方向上的系统使用

图3  用于超越负载时进口压力补偿器油路的改造

2)出口压力补偿器(图4)　对于有超越负载的系统，采用出口压力补偿器，它配置在比例方向阀与负载之间，保持比例方向节流阀的A(或B)→T阀口的压差为常数。图示为出口单向截止型压力补偿器的油路原理图，现以P→A进油B→T阀口进行补偿为例，加以说明

基本原则：既然不能控制进油(P→A)，则设法控制出油(B→T)

① P→A进油后，4a右移，由固定液阻7a与可变液阻5a(移动的活塞4a后端面与孔道5a配合)组成的B型半桥，从而构成流量稳定器，使流经压力阀10的流量不受A腔压力变化影响而保持不变

② 由于流经限压阀10的流量不变，不论阀10的压力流量特性如何，都能保持p_Z为常数

图4  出口压力补偿器

③ 当主液压缸向右运动时，开始主阀口11b未打开，因为B₁腔的高压油作用使1b、2b都压向左边相应阀口

④ 4b在p_Z作用下向右移动，先顶开2b的小阀口。这样，在切断高压油进入1b右腔通路的同时，又使该腔卸压

⑤ 4b进一步右移，将主阀口(压力补偿口11b)打开

⑥ 压力补偿口11b的开度明显受到制约：只能使p_B＝p_Z＝常数，否则主阀口将重新关闭

⑦ 既然p_B＝p_Z＝常数，则B→T口压差为常数，达到控制出口压差(B→T)的目的