原文：Mitch Eichler,Tom Gimben, Mathew Davis电液控制阀有多种类型，可以有多种不同的方式应用，常见的产品包括比例阀和开/关阀。电液控制阀的基本原理很简单：它们是由电气操作液压阀，控制液压油如何输送到执行器。然而，为了高效且有效地使用它们，设计人员必须考虑几个因素。
开关阀基本上是用于控制液压系统油路的通断。它们通常安装在不需要精确位置或速度控制的应用场合。比例阀调节液压系统的流量，这些阀门通常用于除了标准方向控制阀之外还需要更多控制和调整的应用。比例阀表现良好的一些需要可变流量控制的应用包括风力涡轮机变桨控制、木材加工、机床和金属成型。 如果需要具体的计时或定位，则比例阀是首选。Parker Hannifin的D3FP 系列直动式控制阀将高动态性与高流量融为一体。它用于精确定位液压轴并控制压力和速度。确定是否采用集成放大器或外置放大器的阀，其最佳选择是需要对应用进行深入评估。通常，集成放大器把控制放在阀上，从而简化了控制器的接线。外置放大器通常用于振动强度和温度较高的区域，因为其会降低电子设备的性能。驱动外置放大器需要专用电气模块，例如PWD00A-400系列，该模块可以配置为客户指定的参数，例如所需的比例电磁铁驱动电流或斜坡速率。集成放大器可以直接使用标准命令（包括 4-20 mA 或 ±10V DC）进行控制，与外置放大器实现同样的功能。液压系统有两种控制选项：开环和闭环。 一般来说，开环系统无法补偿任何改变控制器驱动信号的干扰。闭环系统则没有这个缺点。通过测量输出响应并将其与输入（反馈）进行比较来补偿闭环设置中的干扰。如果存在观察到的差异（称为误差信号），则该误差将反馈至控制器以将输出调整至所需值。系统中的误差由传感器测量，例如执行器上的位置或速度传感器、压力传感器或流量计，以获得更高的精度。在闭环控制系统中运行的电液伺服阀使用低功率和机械反馈来提供精确控制• 滞环：增加和减小命令信号时，在输出的测量到的差值。• 阶跃响应：从初始命令到阀稳定在所需输出所需的时间。• 内部泄漏：由于机械间隙而导致滑阀固有的旁通流量。闭环控制不断考虑电流输出并改变它以满足编程条件。伺服阀使用低功率和机械反馈来提供精确的控制。比例阀阀芯通常在10 bar压差下测量额定流量，而伺服阀阀芯通常在 70 bar 压差下测量额定流量。对称阀芯为每个工作端口提供对称的流量。 当驱动具有相同有效面积的马达或双杆液压缸时，这非常有用。 由于杆和活塞之间的面积差异，对称阀芯会导致单出杆液压缸缩回速度小于外伸速度。非对称阀芯在工作端口之间提供不对称流量，最常用的比例为 2:1。例如，当用于驱动 2:1 比例的液压缸时，由于匹配的阀芯也是2:1，液压缸的伸出和缩回之间将达到相同的速度。工程师应将比例阀设计得尽可能小，以控制负载。为了保持控制，必须始终对负载施加背压。 一般经验法则是选择使用最大额定流量90-95% 的阀芯。选择流量太大的阀芯会使系统不稳定。在为方向控制阀中的弹性密封件选择化合物时，请咨询密封件制造商的资源以获取流体和化合物兼容性信息。使用矿物油的工业应用通常采用丁腈密封件，在控制水–乙二醇时也建议采用这种密封件。涉及高温或不常用流体的应用可以使用多种等级的碳氟化合物密封件中的一种。如有疑问，请咨询工厂以获取选择密封件的帮助。差动回路将从液压缸杆端排出的流体引导回活塞端而不是油箱。这加速了执行器外伸。 当仅需要在一个方向上快速移动时，差动回路可以让系统设计人员使用更小的泵来满足设计要求。 一些差动方向控制阀结合了开/关和比例控制（选择合适的发型），使设计人员可以包含差动功能，而无需在回路中添加更多阀。电液控制阀的安装配置遵循 NFPA/ISO 标准。D03、D05、D07、D08 和 D10 系列名称表示符合标准。先导阀在各种流量下都更加稳定，让系统能够以更大的流量运行。通常，用于控制主级阀芯的液压先导压力，可提供比方向阀电磁力更大的力，从而为用户带来更可预测的性能。设计工程师在指定系统元件时可以使用许多资源，包括参考表、计算器和配置工具。然而，经验和应用知识是无法替代的。建议充分利用供应商应用工程师的“去过那里”和“见过那个”的经验。他们不仅了解公司提供的元件的性能如何，而且还可以帮助处于相同情况的其他人纠正设计错误，并解决一些最独特的应用程序的问题。
原文始发于微信公众号（液压传动与控制）：系统设计时如何充分利用电液控制阀
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