新型电液比例阀的设计及其控制方法的研究

硕士学位论文

第1章 绪 论

1.1 选题背景和意义

20世纪是液压技术从兴起到不断发展的成熟时代，随着现代科学技术的飞速发展，它已不再是仅仅充当一种传动方式，而更多的是作为一种控制手段，充当了连接现代微电子技术和大功率控制对象之间的桥梁，成为现代控制工程中不可缺少的重要技术手段和环节。电子与液压技术的结合是液压技术发展的内在规律。液压系统与电气系统，作为不同的传动方式，结合起来，可以满足高精度、快响应、节能、智能控制的要求。广泛用于工业、军事领域[1]。

电液比例阀是实现电液比例控制技术的关键控制器件。随着电子技术的发展新型电液比例阀的控制精度和稳定性大幅度提高。与手动调节和通断控制的普通阀相比,它能明显的简化液压系统,实现复杂程序和运动规律的控制,通过电信号实现远距离控制,大大提高了液压系统的控制水平。与电液伺服阀相比,尽管其动态性能有些逊色,但其成本具有明显优势,价格远低于精密的伺服阀。而且其工作环境可以比电液伺服阀恶劣。随着新型电子技术的发展,新一代电液比例阀的性能已经接近电液伺服阀[2]。

电液比例阀与传统的液压控制阀比较,虽然其价格较贵,但由于其控制水平良好，因此在控制较复杂,特别是要求有高质量控制水平的地方,传统液压控制阀就逐渐由比例阀或数字阀来代替。所以电液比例阀的市场前景广阔。

但是，在我国中高档电液比例阀市场上，大多为国外进口产品比如：德国的BOSCH公司，日本的YUKEN公司。国内和国外的技术存在很大差异，早在1986年西德BOSCH公司就研制出高性能闭环控制比例阀,由于采用了高响应直流比例电磁铁和相应的放大器,并含有位置反馈闭环,其流量输出稳态调节特性无中位死区,滞环仅0. 3 % ,零区压力增益达3 %额定控制电压,负载腔达80 %供油压力,工作

现在大部分的国内产品普频宽和性能已达高水平伺服阀,而成本仅为后者的1/3[2]。

遍存在着精度低，不稳定，技术落后的缺点。而国外的产品价格昂贵，维护改造比较困难。这种现状严重制约了国内电液比例控制技术的发展，所以设计一种拥有自主知识产权的高性能电液比例阀意义重大。

1.2 电液比例阀的简单介绍

电液比例阀是介于普通液压阀与伺服阀之间的一种液压控制阀。电液比例阀既是电液转换元件又是功率放大元件。其功用是接受电器信号的指令，连续的成