电液比例溢流调速阀在大型液压系统上的应用

Application of Electro-hydraulic Proportional Relief and Speed-regulating Valve inLarge·scale Hydraulic SystemZHOU Yuhai ，CHEN Weijun(1.Guangzhou Institute of Railway Technology，Guangzhou Guangdong 5 10430，China；2.Guangdong Keda Electrical and Mechanical Limited Company，Foshan Guangdong 5283 1 3，China)Abstract：Electro-hydraulic proportional relief and speed-regulating valve adjusts pressure and flow parameters according to in-put electric signal and it is extensively used with the characteristic of high control accuracy，variable adjustment and SO on.A large-scale hydraulic system employing electro-hydraulic proportional relief and speed-regulating valve was introduced which could meetprocess requirements commendably。

Keywords：Electro-hydraulic proportional relief and speed-regulating valve；Variable adjustment；Large-scale hydraulic system液态模锻是介于液态成型和固态成型之间的-种比较新的工艺，集中了这两种工艺的优点。自20世纪60年代至今，液态模锻工艺在我国取得了较大发展，尤其是钢质液态模锻工艺已较为成熟。但由于设备及冶炼条件的限制，有色金属尤其是铝合金的液态模锻在最近 1O年才得到较快发展。液态模锻工艺的核心在于液态模锻压机 。

某司研发的大型液态模锻压机拥有锁模机构、顶出机构、补压机构、启模机构等机构，具有油缸数量多、控制难度大、工况复杂等特点 。每部分油缸要求的压力和流量互不相同，而且每部分油缸在每个阶段所要求的压力和流量也不相同，所以液压系统需要提供不用的压力和流量以满足上述要求 。如果采用不同压力等级的油泵组成的泵站搭配大流量的节流阀为系统提供压力油，这就造成液压系统的费用大大增加。该司根据该装备的需求开发了-种以电液比例溢流调速阀为核心元件的液压系统，降低了开发成本，而且易于程序控制 。

1 电液比例溢流调速阀的简介电液比例溢流调速阀是-种节能型阀，它可为执行元件的工作提供必须的最小压力和流量。由于此阀能根据负载压力、并使压差保持最小来控制泵的压力，所以是-种低能耗、节能、进油路节流式调速阀。此外，这种阀具有温度补偿功能，能使控制流量稳定而不受油液温度的影响，如图1所示。

(a)实物图 (b1结构原理图图1 电液比例溢流调速阀实物和结构比例调速阀有二通、三通，有直动、先导。按照收稿日期：2012-07-28基金项目：广州市 201 1年教育科学规划课题青年基金资助项目 (10A171)作者简介：周玉海 (1980-)，男，硕士研究生，讲师，主要从事液压传动的教学研究。E-mail：zhouhai200###163.COB。

· 120· 机床与液压 第 41卷功能分带电液比例先导溢流阀型、带电液比例先导式溢流阀型 (内装传感器型)、不带电液比例先导式溢流阀型和外控方式4种类型，如图2所示。基本结构都是比例电磁铁带动阀芯动作，阀芯的开口大小逐渐变化，从而控制流量。这个最基本的结构是节流式调速阀，如果把负载压力引到阀芯另-端，与电磁铁平(a)带电液比例先导式溢流阀型-：团 砑- - 衡作用，就是电磁比例溢流调速阀。该阀的主要优点是输出压力油的压力和流量可以成 比例调节。而且 ，该阀还带有安全阀，保证系统的压力在安全范围内。

目前，电液比例溢流调速阀在注塑机上得到广泛的应用 。

-秘 下--. !跨 - - - - - .j(b)带电液比例先 (c)不带电液 比例先 (d)外控方式导式溢流阀型 导式溢流阀型 、(内装传感器型)图2 液压图形符号2 液压系统介绍作者首次将电液比例溢流调速阀应用于液态模锻压机液压系统中。由于该装备液压原理比较复杂，所以文中仅仅绘制了部分液压原理图来说明。该装备的部分液压原理见图3。

1-抱合油缸 2顶模油缸 3-顶出油缸 4提升油缸 s-切料油缸图3 电液比例溢流调速阀示意图第 16期 周玉海 等：电液比例溢流调速阀在大型液压系统上的应用 121·该液压系统主要由抱合油缸、顶模油缸、顶出油缸、提升油缸、切料油缸、泵站部分、控制阀组以及相应的液压辅件组成。其中，元件1为抱合油缸，元件2为顶模油缸，元件3为顶出油缸，元件4为提升油缸，元件5为切料油缸。采用传统的阀控油路实现对各个油缸的控制。

抱合油缸主要是控制抱合螺母的开合动作，该控制回路由电磁方向阀以及叠加双向液控单向阀组成，该控制回路可以防止抱合油缸误动作，以免活动横梁上下动作时抱合螺母碰撞拉杆上的螺纹造成拉杆螺纹的损坏。

顶模油缸主要是控制模芯的顶出和回退。该控制回路采用电磁换向阀搭配单向节流阀控制顶模油缸的动作。

顶出油缸主要作用是将产品从模腔中顶出，该控制回路是插装式控制回路 ，电磁换向阀作为先导阀控制插装阀的动作，进而控制顶出油缸的动作。

提升油缸主要是控制活动横梁的上下动作。该控制回路的特点是上升速度受到电液比例溢流调速阀的控制，下落速度受到节流阀的控制。

切料油缸主要是实现产品料柄的切除。该控制回路只需要电磁换向阀实现切料油缸的动作。

泵站部分由两台双联油泵实现系统供油，其中-台双联泵中的高压泵向蓄能器供油。由于蓄能器压力油的压力比较稳定，所以蓄能器的压力油作为系统的先导油。

控制阀组的核心元件是电液比例溢流调速阀，其主要功能是为执行元件提供所需要的压力和流量，根据负载压力，使压差保持最小，并控制流量稳定不受温度的影响，用于进油节流调速。

在抱合、顶模、顶出、提升、切料的各个阶段中，操作者可以根据现场调试和工艺需要设定电液比例溢流调速阀的压力和流量值。在现场调整或者试验阶段，每个油缸可以根据需要不断调整压力和流量参数。每个阶段的压力和流量互不相同和互不影响。在整个过程中，电液比例溢流调速阀的压力和流量值可以通过计算机程序实现无级可调。

3 总结电液比例溢流调速阀是-种实现压力和流量比例可调的液压元件。目前，电液比例溢流调速阀在注塑机上得到广泛使用，结合电气系统可以实现在线控制压力和流量。该司首次将该技术引入到压铸机上，并得到实践检验，很好地满足了现场调试和工艺要求。

该技术在压铸机上的应用，使得液压系统的调节变得更加灵活和迅速，而且该液压元件的集成度高，集成了压力和流量的调节，自带了安全阀，保证了系统压力的安全。该液压系统经过将近-年的调试，已经能够正常运行。该装备的研制成功，对促进中国重型装备业的发展具有重要意义。该方案实践效果良好，并且成功申报专利保护。