與同規(guī)格的伺服閥相比，比例閥的成本大約是其50%。然而，伺服閥依然應(yīng)用在具有精密位置控制和速度控制的場合，諸如航空，航天和汽輪機等。

parker比例閥可用于流量和壓力控制，但是大多數(shù)情況下還是作為方向控制閥。盡管比例方向閥的設(shè)計會因不同廠商而已，但它們基本上都是完成同樣一種功能：控制液壓缸或馬達(dá)的方向和速度。通過使用反饋裝置諸如線性位移傳感器或者旋轉(zhuǎn)編碼器，執(zhí)行器的位置可以被控制。

直動式比例方向閥

直動式方向閥用于流量大約至100L/min或更少的場合。兩級閥，其集成了先導(dǎo)閥和主級閥，用于有更高流量要求的場合。

電磁線圈的符號表示閥工作于連續(xù)可變的電信號。其通常是0-10V或某些情況下是4-20mA。閥上的符號“S/U”表示線性可變差動變壓器（LVDT）,其用于指示閥芯的位置。從LVDT來的反饋通常是直流（DC）電壓信號。在圖2的剖面圖中，可以看到比例閥中每個實際的組件。

為了診斷比例閥和系統(tǒng)，你必須能夠正確的解讀液壓系統(tǒng)原理圖。圖1，顯示的是直動式比例方向閥。注意符號中的四個方框，它們代表閥芯能夠移動的工作位置數(shù)量。當(dāng)閥線圈沒有供電時，彈簧推動閥芯至左邊。這就是所謂的“故障安全“位。在此條件下，通過閥的所有流量被阻止

閥能夠工作，必須具有放大器并對其供電。典型的供電一般是24V，并接至放大器。指令電壓來自PLC，其決定了閥芯的位置。“使能”信號來自PLC。在某些情況下，可以不用使能信號。

當(dāng)供電接通而使能信號沒有時，LVDT將反饋一個大約-12V的電壓信號至放大器，提示閥芯處于“故障安全”位（圖3）。一旦使能接通，電流信號即可輸送至電磁鐵線圈。

電流在線圈中產(chǎn)生磁力，其驅(qū)動閥芯運動。當(dāng)指令電壓為零時，閥芯將繼續(xù)移動，直至LVDT顯示反饋電壓為零。閥芯將被移動至“電氣關(guān)閉”位置-中位

為了使線性位移傳感器顯示305mm的移動距離（圖5），PLC需要一個指令信號。放大器把指令電壓信號轉(zhuǎn)換成電流信號，輸送給電磁線圈。6V的指令電壓輸給放大器，放大器將產(chǎn)生一個更高的電流（2.16mA）給電磁線圈。

此時，閥芯將移至平行位工作。這個位置通常稱作“A”位。電流升高，導(dǎo)致閥芯移動，直至LVDT反饋-6V的電壓信號。閥芯將停止移動并保持。油液經(jīng)過閥芯并進(jìn)入液壓缸的無桿腔。

液壓缸的運動速度取決于閥芯的移動量。在這個例子中，如果閥大流量是38L/min，當(dāng)指令電壓為6V時，則大約有23L/min的油液流經(jīng)閥芯。

當(dāng)液壓缸運動時，位移傳感器發(fā)送一個模擬的或者數(shù)字的反饋信號至PLC。例如，如果每運動0.0254mm發(fā)送一個數(shù)字脈沖至PLC，活塞桿運動直至得到12000個的脈沖反饋，表明運動了305mm。指令電壓接著降為零，比例閥閥芯再次運動至“電氣關(guān)閉”位置。液壓缸保持位置，直至改變指令移動至新的位置之前。

系統(tǒng)故障診斷

如果使用一個外置放大器（圖6），面板上的燈可顯示系統(tǒng)中的故障。當(dāng)供電接通并且使能信號起作用時，燈“on”將會變綠閃爍。使能電壓范圍大約在8.5-40V之間，但是10V比較常見。

如果燈不閃爍，則需要檢查放大器上的使能和供電電壓的接線。如果使能信號輸入電壓沒有，則應(yīng)從PLC端檢查接線和輸出信號。

如果供電降到21V一下，燈“UB”將變成紅燈。這通常意味著供電電壓接線有故障。當(dāng)供電正常時（圖7），放大器上將顯示24V

放大器面板底部的黃燈用以顯示LVDT故障或其連接電纜有問題。簡單的判定到底是哪一個故障的辦法就是，拆掉現(xiàn)有閥體的LVDT電纜連接器，把其插入新閥。

如果黃燈熄滅，則舊閥上的LVDT必定有故障，此時需要更換為新閥了。如果當(dāng)插入新閥時，還是顯示黃燈，則問題就應(yīng)該出現(xiàn)在電纜或插頭。需要檢查電纜的連續(xù)性（完整性）。如果當(dāng)設(shè)備運行時，燈閃爍，這通常表明電纜松動了。

放大器前面板具有調(diào)零裝置。當(dāng)放大器指令信號為零時，液壓缸依然還會運動，此時就需要調(diào)零。如果負(fù)載在運動，閥芯并不在“關(guān)閉”位置，這通常是由于LVDT超出位置所致。旋轉(zhuǎn)跳零裝置，直至線性定位器停止漂移或振動。

如果速度控制或者定位精度出現(xiàn)了問題，則應(yīng)該檢查放大器上指令信號和LVDT信號的接線。如果這些都沒有問題，問題有可能就是出現(xiàn)在液壓系統(tǒng)或位移傳感器。

帶集成電子放大器的閥

目前的趨勢是把放大器集成安裝在比例閥上面。這通常被叫做On Board Eletronic（OBE）。閥的工作原理與外置放大器一樣。常用的OBE采用7針連接器。供電輸入在針腳“A”和“B”。

進(jìn)入放大器的指令電壓經(jīng)過針腳“D”和“E”。為了確認(rèn)這些電壓，可以采用比例閥測試儀，通過把紅色和黑色的接頭插入適當(dāng)?shù)奈恢?。為了驗證供電電壓，紅色接至針腳“A”，黑色至針腳“B”。

為了從PLC檢查指令電壓，針腳“D”插入的是紅色，針腳“E”插入的是黑色。取決于來自PLC的信號，指令電壓應(yīng)該在0-10V之間。

測試盒可以用于驗證閥是否正常工作。來自PLC的電纜插入測試盒，測試盒的電纜接入比例閥。

當(dāng)系統(tǒng)已經(jīng)工作，供電電壓，指令電壓和LVDT電壓都應(yīng)該會顯示出來。通過把“Command Select”切換至內(nèi)部控制，也可以通過測試盒來驅(qū)動閥的工作。通過“Drive”調(diào)節(jié)旋鈕，就可以控制閥了。

如果線性定位器有漂移，LVDT就有可能不會在正確的位置。為了對閥調(diào)零，就需要拆除LVDT保護(hù)蓋。LVDT對中的調(diào)整需要慢慢的細(xì)調(diào)，直至漂移停止。

油液清潔度

比例閥閥芯和閥體之間具有非常高的公差要求。公差范圍典型的在3-8μm之間。必要的是，制造商生產(chǎn)的閥必須滿足油液進(jìn)入的要求。ISO4406定義了特定閥的油液清潔度要求。

因此有必要采用3μm的過濾器，β值達(dá)到75或者更高。油液樣品需要定期檢查，確保系統(tǒng)滿足要求。更高的ISO 4406代碼意味著過濾器更換頻率不夠，過濾精度太低，β值低或者需要增加額外的過濾裝置到系統(tǒng)中來。

如有疑問請點擊：比例閥及其系統(tǒng)的故障診斷