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數字比例閥的工作原理及用途
  • 發布日期:2018-03-08      瀏覽次數:229
    • 比例控制閥的輸出量(流量、壓力)可以按照輸入信號的變化規律連續成比例地進行調節。通常是采用比例電磁鐵將輸入的電信號轉換成力或者閥的機械位移量進行控制。
      主要用于成比例的控制液壓系統中的壓力或者流量。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,此時的制動液壓力稱為調節作用起始點控制壓力(ps)。此后,如果輸入制動液壓力繼續增大,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,感載比例閥能對車輪制動力實行調節。 感載比例閥的壓力調節性能可通過其調節特性曲線(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,感載比例閥調節特性曲線為A1B1;當轎車空載時,感載彈簧的預壓力小,所以F小,致使ps低,感載比例閥調節特性曲線變為A2B2。在滿載與空載之間有無數條斜率相等的調節特性曲線,使轎車在任一載荷下都有一條與其對應的調節特性曲線。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的兩個基本要求:在軸荷變化時能自動調節前、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生側滑和甩尾現象,以提高轎車在制動時的方向穩定性。 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。若進一步提高P1則活塞將回升,閥門再度開啟。油液繼續流入出油腔使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。在任一平衡狀態下,差徑活塞的力的平衡方程為:P2A=P1A1+F(此處F為平衡狀態下的彈簧力)。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。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右端經吊耳與搖臂7相連而搖臂則夾緊在汽車后懸架的橫向穩定桿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定抨便帶動搖臂7轉過一個角度,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,調節作用起始點控制壓力值Ps就隨汽車實際裝載量而變化。

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