近年來開發生產的插裝式比例閥和比例多路閥充分考慮了工程機械的特點，具有先導控制、負載傳感和壓力補償功能。它的出現對移動液壓機械整體技術水平的提高具有重要意義。特別是在電控先導操作、無線遙控和有線遙控操作中顯示出良好的應用前景。
1.工程機械用電液比例閥的類型和形式
電液比例閥包括比例流量閥、比例壓力閥和比例換向閥。根據工程機械液壓操作的特點，電液比例閥主要有兩種類型:壹種是螺旋插裝式比例閥，另壹種是滑閥式比例閥。
螺旋插裝閥是壹種通過螺紋將電磁比例插裝閥固定在油集成塊上的元件。螺旋插裝閥具有應用靈活、節省管道、成本低等特點，近年來在工程機械中得到了廣泛應用。常用的螺旋插裝比例閥有兩通、三通、四通和多路的形式。雙向比例閥主要是比例節流閥，常與其他元件組成復合閥來控制流量和壓力。三通比例閥主要是壹種比例減壓閥，在移動機械液壓系統中也有廣泛的應用。它主要操作液壓操縱多路閥的先導油路。三通比例減壓閥可以替代傳統的手動減壓先導閥，比手動先導閥具有更大的靈活性和更高的控制精度。可制成如圖1所示的比例伺服控制的手動多路閥。減壓閥根據不同的輸入信號，使輸出活塞具有不同的壓力或流量，從而實現多路閥閥芯位移的比例控制。四通或多路螺旋插裝比例閥可以獨立控制工作裝置。
滑閥比例閥又稱分配閥，是移動式機械液壓系統最基本的元件之壹，是壹種能實現方向和流量調節的復合閥。電液滑閥比例多路閥是壹種理想的電液轉換控制元件，它既保留了手動多路閥的基本功能，又增加了位置電反饋比例伺服操作和負載傳感等先進控制手段。因此是工程機械分配閥的更新換代產品。
由於考慮到制造成本和工程機械對控制精度的要求不高，壹般比例多路閥不配備位移傳感器，不具備電子檢測和誤差修正功能。因此閥芯的位移很容易受到負載變化引起的壓力波動的影響，操作過程依靠目測來保證操作的完成。在進行電子和遠程操作時，應更加註意外部幹擾的影響。近年來，由於電子技術的發展，越來越多的位移傳感器如內置差動變壓器(LDVT)被用來檢測閥芯的位置運動，從而實現閥芯位移的閉環控制。這種高度集成的比例閥，由電磁比例閥、位置反饋傳感器、驅動放大器等電子電路組成，具有壹定的校正功能，能有效克服壹般比例閥的缺點，大大提高控制精度。
2.電液比例多路閥的負載傳感和壓力補償技術。
為了節約能源，降低油溫，提高控制精度，同時幾個同步執行機構在運動過程中互不幹擾。目前比較先進的工程機械都采用負載傳感和壓力補償技術。負載傳感和壓力補償是非常相似的概念，都是利用負載變化引起的壓力變化來調節泵或閥的壓力和流量，以滿足系統的工作要求。對於定量泵系統，負載感應通過負載感應油路將負載壓力引導至帶遠程壓力調節的溢流閥。當負載較小時，溢流閥的設定壓力也較小。負荷大時，整定壓力也大，但總有壹定的溢流損失。對於變量泵系統，在泵的變量機構中引入負載敏感油路，使泵的輸出壓力隨著負載壓力的增加而增加(總是壹個很小的固定壓差)，使泵的輸出流量等於系統的實際需求流量，沒有溢流損失，實現了節能。
壓力補償是提高閥門控制性能的保證措施。閥口後的負載壓力引入壓力補償閥，壓力補償閥調節閥口前的壓力，使閥口前後壓差恒定，這樣通過閥口的流量根據節流口的流量調節特性只與閥口的開度有關，不受負載壓力的影響。
3.工程機械電液比例閥的先導控制和遠程控制
電液比例閥等工程機械專用器件的技術進步，使工程車輛的齒輪、轉向、制動、工作裝置等各種系統的電氣控制成為現實。對於壹般需要位移輸出的機構，可以使用類似圖1的比例伺服控制手動多路閥驅動器。電氣操作具有反應迅速、接線靈活、集成控制、易於與計算機接口等優點。因此，電控控制的電液比例閥(或電液開關閥)已越來越多地用於現代工程機械液壓閥中，取代手動直接操作或液壓先導控制的多路閥。使用電液比例閥(或電液開關閥)的另壹個顯著優點是在工程車輛中可以大大減少操作手柄的數量，不僅使駕駛室布置簡單，而且有效降低了操作的復雜性，對提高作業質量和效率具有重要的現實意義。圖2是TECNORD公司的JMF型控制搖桿，壹個搖桿可以有效控制圖2所示的多個電液比例閥和開關閥。搖桿可以實現X軸和Y軸兩個方向的比例控制或開關控制，應用起來非常方便。
隨著數字無線通信技術的快速發展，出現了壹種適用於工程機械的性能穩定、運行可靠的無線遙控系統。安裝在移動機械上的遙控接收裝置可以將接收到的無線電信號轉換成控制電液比例閥的比例信號和控制電液開關閥的開關信號，以及控制其他裝置的相應信號，使所有被手動操作的元件都能接受遙控電信號的指令，並執行相應的動作。這時，工程機械實際上已經變成了遙控式工程機械。
該無線遙控發射接收系統已成功應用於各種工程機械的遙控改造。從安全的角度來說，它傳輸的每壹條數字數據指令都有壹個特殊的系統地址碼，這個地址碼只被廠商使用壹次。每個接收機只對發射的信號作出相同地址碼的響應，其他無線信號，即使是同頻的，也不會對接收設備產生影響。再加上其他安全措施的采用，系統的可靠性得到了充分的保證。在裝載機、鑿巖機、混凝土泵車、高空作業車、橋梁養護車等各種移動機械的遙控改造方面取得了成功。工業遙控裝置與電液比例閥相輔相成，為工程機械的遠程控制提供了可行的接口，遙控裝置使電液比例閥發揮更大的作用。
4.電液比例閥在工程機械中的應用實例
汽車起重機液壓系統的示意圖，其中只畫出了與電液比例閥相關的部分。該機采用三個TecnordtDV-4/3LM-LS/PC比例多路閥，負載傳感油路中的三個梭閥選擇三個工作負載的最大壓力，送至遠程調壓溢流閥的遠程控制口，調節溢流閥的溢流壓力，使液壓泵的輸出壓力剛好滿足系統負載的需要，從而達到壹定的節能目的。壓力補償油路使通過每個閥門的流量只與閥門的開度有關，與其所承受的負載無關，與其他閥門所承受的負載無關，從而達到在任何負載下隨意控制負載速度的目的。
推土機鏟刀手動和電液比例先導控制壹例。兩位三通電磁閥未通電時，先導壓力與手動減壓先導閥連通，梭閥從手動先導閥中選擇壓力控制液壓換向閥；兩位三通電磁閥通電時，先導控制壓力油被引向三通比例減壓先導閥，通過梭閥控制液壓換向閥。
5.摘要
以上分析了工程機械電液比例閥的工作原理、結構形式和工作特性，並對比例閥的負載傳感和壓力補償原理進行了分析和研究。討論了電液比例閥的不同應用，特別是在工程機械的先導控制和遠程控制中的應用。電液比例閥對於簡化工程機械的操作，提高效率和精度，實現智能化操作具有重要意義。其性能的進壹步提高和應用範圍的拓寬，必將在很大程度上提高工程機械產品的技術水平。
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