空气燃气比例控制阀

家用燃气用具比例调节阀 1 范围 本标准规定了家用燃气用具比例调节阀的术语和定义、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输、贮存。 本标准适用于家用燃气用具比例调节阀（以下简称“比例阀”）。 注：本标准所指燃气是GB/T 13611-1992《城市燃气分类》、GB/T 13612-2003《人工煤气》规定的燃气。其它气源可参照本标准执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB/T 191－2000 包装储运图示标志 GB/T 7306.1－2000 55°密封管螺纹第1部分：圆柱内螺纹与圆锥外螺纹 GB/T 7306.2－2000 55°密封管螺纹第2部分：圆锥内螺纹与圆锥外螺纹 GB 9969.1 工业产品使用说明书总则 GB/T 13611－1992 城市燃气分类 GB/T 13612－2003 人工煤气 3 术语与定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 比例阀ratio control valve 具有比例调节的燃气阀门，以下简称比例阀。 3.2 进气压力（P1）inlet pressure 比例阀入口处，运行时测得的相对静压力，单位kPa。 3.3 出气压力（P2）outlet pressure 比例阀出口处，运行时测得的相对静压力，单位kPa。 3.4 比例调节ratio control 进气压力不变的情况下，调节比例阀的电流，出气压力、流量按一定的函数关系变化；以及额定电流不变的情况下，调节进气压力，出气压力、流量按一定函数关系变化的调节性能。 3.5 标准状态reference conditions 环境温度为15℃，大气压力为101 kPa条件下的干燥状态。 3.6 燃气稳压装置gas governor 装在比例阀通道中稳定出口燃气压力的装置。 3.7

调节阀流量特性介绍 1. 流量特性 调节阀的流量特性是指被调介质流过调节阀的相对流量与调节阀的相对开度之间的关系。其数学表达式为 式中：Qmax-- 调节阀全开时流量 L---- 调节阀某一开度的行程 Lmax-- 调节阀全开时行程 调节阀的流量特性包括理想流量特性和工作流量特性。理想流量特性是指在调节阀进出口压差固定不变情况下的流量特性，有直线、等百分比、抛物线及快开4种特性(表1) 流量特性性质特点 直线调节阀的相对流量与相对开 度呈直线关系，即单位相对 行程变化引起的相对流量变 化是一个常数 ①小开度时，流量变化大，而大开度时流量变化小 ②小负荷时，调节性能过于灵敏而产生振荡， 大负荷时调节迟缓而不及时 ③适应能力较差 等百分比单位相对行程的变化引起的 相对流量变化与此点的相对 流量成正比 ①单位行程变化引起流量变化的百分率是相等的 ②在全行程范围内工作都较平稳，尤其在大开度时， 放大倍数也大。工作更为灵敏有效 ③ 应用广泛，适应性强 抛物线特性介于直线特性和等百分 比特性之间，使用上常以等 百分比特性代之 ①特性介于直线特性与等百分比特性之间 ②调节性能较理想但阀瓣加工较困难 快开在阀行程较小时，流量就有 比较大的增加，很快达最大 ①在小开度时流量已很大，随着行程的增大，流量很 快达到最大 ②一般用于双位调节和程序控制

在实际系统中，阀门两侧的压力降并不是恒定的，使其发生变化的原因主要有两个方面。一方面，由于泵的特性，当系统流量减小时由泵产生的系统压力增加。另一方面，当流量减小时，盘管上的阻力也减小，导致较大的泵压加于阀门。因此调节阀进出口的压差通常是变化的，在这种情况下，调节阀相对流量与相对开度之间的关系。称为工作流量特性[1]。具体可分为串联管道时的工作流量特性和并联管道时的工作流量特性。（1）串联管道时的工作流量特性 调节阀与管道串联时，因调节阀开度的变化会引起流量的变化，由流体力学理论可知，管道的阻力损失与流量成平方关系。调节阀一旦动作，流量则改变，系统阻力也相应改变，因此调节阀压降也相应变化。串联管道时的工作流量特性与压降分配比有关。阀上压降越小，调节阀全开流量相应减小，使理想的直线特性畸变为快开特性，理想的等百分比特性畸变为直线特性。在实际使用中，当调节阀选得过大或生产处于非满负荷状态时，调节阀则工作在小开度，有时为了使调节阀有一定的开度，而将阀门开度调小以增加管道阻力，使流过调节阀的流量降低，实际上就是使压降分配比值下降，使流量特性畸变，恶化了调节质量。 （2）并联管道时的工作流量特性 调节阀与管道并联时，一般由阀支路和旁通管支路组成，调节阀安装在阀支路管路上。调节阀在并联管道上，在系统阻力一定时，调节阀全开流量与总管最大流量之比随着并联管道的旁路阀逐步打开而减少。此时，尽管调节阀本身的流量特性无变化，但系统的可调范围大大缩小，调节阀在工作过程中所能控制的流量变化范围也大大减小，甚至起不到调节作用。要使调节阀有较好的调节性能，一般认为旁路流量最多不超过总流量的20%。 2. 调节阀的选择 2.1 流量特性选择

比例积分调节阀 新政出台钢铁业将迎来黄金十年 据悉，即将出台的《钢铁产业发展政策》是我国建国以来第一个真正意义上的钢铁产业政策，也是继《汽车产业发展政策》后，第二个由发改委起草、国务院审议通过的国家级产业发展政策。粗放式增 长难以为继冶金工业规划研究院是参与起草《钢铁产业发展政策》的主要单位，该院教授级高级工程师王丽娟表示，之所以要制定这样一个产业政策，是因为钢铁行业发展出现了投资过热、布局不合理 一、产品[电动二通调节球阀（法兰式、对夹式、台湾三片式丝扣）]的详细资料： 产品型号：ZAJQ型 产品名称：电动二通调节球阀（法兰式、对夹式、台湾三片式丝扣） 产品特点：ZAJQ型智能电动球阀采用一体化结构，与DTR电动执行机构相配，有输入控制信号 （4~20mADC或1-5VDC）及单相电源即可控制运转，具有功能强、体积小、轻便宜人、性能可靠、配套简单、流通能力大、特别适合于介质是粘稠，含颗粒，纤维性质的场合。目前工洲阀门广泛应用于食品、环保、轻工、石油、造纸、化工、教学和科研设备、电力等行业的工业自动控制系统中。 二、阀体： 形式：角型单座铸造阀 公称通径：20-300mm 公称形式：PN1.6 4.0 6.4Mpa 连接形式：法兰式按JB78-59 JB79-59 材料：HT200 ZG230—450 ZG1Cr18Ni9Ti ZG0Cr18Ni12Mo2Ti 三、阀内组件： 阀芯形式：O型阀芯 流量特性：快开型 材料：1Cr18Ni9Ti 0Cr17Ni12Mo2衬聚四氟乙烯

密封面材料：聚四氟乙烯、PPL、硬密封 四、具有理想流量特性表： 公称通径（DN）不同开度角下的Kv值 温度10o 20o 30o 40o 50o 60o 70o 80o 90o 50 2 4 9 17 32 60 97 151 215 80 6 11 22 44 83 155 250 389 550 100 9 18 35 71 133 248 398 620 890 150 20 40 8/0 160 300 560 900 1400 2000 200 36 72 143 286 737 1002 1611 2506 3580 250 57 113 226 453 848 1582 2543 3955 5650 300 81 163 325 651 1220 2278 3661 5695 8100 五、执行机构： 类型：可选PSQ、DTR和3810系列电子式角行程执行机构。防爆型选用3810系列。 技术参数和性能：请参阅相应执行机构与阀门定位器说明书。 六、电动调节球阀规格参数： 公称 通径DN 1 5 2 2 5 3 2 40 5 6 5 8 100 1 2 5 150 2 2 5 300 流量 系数（Kv）2 3 8 7 2 1 1 170 2 1 5 3 8 5 5 890 1 4 200 3 5 8 5 6 5 8100 可调0-90o

二通插装阀控制技术 一、二通插装阀特点 二通插装阀及其控制技术是70年代初发展起来的一项新技术，由于这种新型的液压阀具有流阻小、通流能力大，密封性好、适用于水介质、响应快、抗污能力强、具有多机能、可以高度集成等优点。因此，这种阀的出现很大程度上满足了液压技术向高压、大流量、集成化发展的要求，得到了世界各国的普遍重视，发展异常迅速。 二、二通插装阀的基本结构和工作原理 1.二通插装阀的基本结构 一个二通插装阀主要有插入元件、先导元件、控制盖板和插装块体四个部分组成，如下图所示：

插入元件阀芯的受力分析 在忽略阀芯重量和摩擦阻力时，阀芯的受力平衡式为： F合=PcAc-PaAa-PbAb+F1+F2 Pc__控制腔C的压力 Pa__工作腔A的压力 Pb__工作腔B的压力 Aa__工作腔A的面积 Ab__工作腔B的面积 Ac__控制腔C的面积（Ac=Aa+Ab)

F1__弹簧力 F2__稳态液动力 当F合＞0时，阀芯关闭；当F合＜0时，阀芯开启；当F合=0时，阀芯停在某一平衡位置。 由此可以看出插入元件的工作状态由三个腔的工作压力决定。工作腔的压力由工作负荷等条件决定，不能任意改变，所以只能通过改变控制腔的压力来实现对二通控制阀的控制 三、几种常用插装阀 1、方向流量控制插入元件 1）A型方向阀插入元件，结构形式如图一所示

特征是具有较大的面积比(α=Aa/Ac),一般为1:1.1左右。 B腔面积很小，B→A流动时开启压力很高，所以一般只允许A →B的单向流动。A腔作用面积大，流动阻力小，具有较大通流能力，

开启压力一般与选用的弹簧有关，A →B 时开启压力一般为（0.03-0.28）MPa。2）B型方向阀插入元件结构和A型相似，特征是具有较小的面积比，一般为1:2或1:1.5，由于B腔面积的增加，B→A流动时的开启压力下降，允许B→A和A→B的双向流动。由于A腔的作用面积较小，阀口直径也相应减小，同样的流量下，其压降将比A型的略又增加。开启压力也取决于选用的弹簧，一般为（0.05-0.5）MPa。 以上两种形式的插入元件在启闭过程中的一个共同特点就是启闭快，只要阀芯从阀座上稍一抬起便马上接通油路，并且阀口流道截面增加很快。能实现快速换向的要求，缺点是，容易造成换向时回路液压冲击

调节阀的特性及选择 调节阀是一种在空调控制系统中常见的调节设备，分为两通调节阀和三通调节阀两种。调节阀可以和电动执行机构组成电动调节阀，或者和气动执行机构组成气动调节阀。 电动或气动调节阀安装在工艺管道上直接与被调介质相接触，具有调节、切断和分配流体的作用，因此它的性能好坏将直接影响自动控制系统的控制质量。 本文仅限于讨论在空调控制系统中常用的两通调节阀的特性和选择，暂不涉及三通调节阀。 1．调节阀工作原理 从流体力学的观点看，调节阀是一个局部阻力可以变化的节流元件。对不可压缩的流体，由伯努利方程可推导出调节阀的流量方程式为 ()()212 212 42 P P D P P A Q -=-= ρ ζ πρζ 式中：Ｑ——流体流经阀的流量，m 3 /s ； Ｐ1、Ｐ2——进口端和出口端的压力，MPa ； Ａ——阀所连接管道的截面面积，m 2 ； Ｄ——阀的公称通径，mm ； ρ——流体的密度，kg/m 3 ； ζ——阀的阻力系数。 可见当A 一定，(P 1-P 2)不变时，则流量仅随阻力系数变化。阻力系数主要与流通面积(即阀的开度)有关，也与流体的性质和流动状态有关。调节阀阻力系数的变化是通过阀芯行程的改变来实现的，即改变阀门开度，也就改变了阻力系数，从而达到调节流量的目的。阀开得越大，ζ将越小，则通过的流量将越大。 2．调节阀的流量特性 调节阀的流量特性是指流过调节阀的流体相对流量与调节阀相对开度之间的关系，即 ?? ? ??=L l f Q Q max 式中：Q/Q max ——相对流量，即调节阀在某一开度的流量与最大流量之比； l/L ——相对开度，即调节阀某一开度的行程与全开时行程之比。 一般说来，改变调节阀的阀芯与阀座之间的节流面积，便可控制流量。但实际上由于各种因素的影响，在节流面积变化的同时，还会引起阀前后压差的变化，从而使流量也发生变化。为了便于分析，先假定阀前后压差固定，然后再引申到实际情况。因此，流量特性有理想流量特性和工作流量特性之分。 2.1 调节阀的理想流量特性 调节阀在阀前后压差不变的情况下的流量特性为调节阀的理想流量特性。调节阀的理想流量特性仅由阀芯的形状所决定，典型的理想流量特性有直线流量特性、等百分比(或称对数)流量特性、抛物线流量特性和快开流量特性，如图5－6所示。

阀门的流量特性 不同的流量特性会有不同的阀门开度； ①快开流量特性，起初变化大，后面比较平缓； ②线性流量特性，是阀门的开度跟流量成正比，也就是说阀门开度达到 50%，阀门的流量也达到50%； ③等百流量特性，跟快开式的相反，是起初变化小，后面比较大。 阀门开度与流量、压力的关系,没有确定的计算公式。它们的关系只能用笼统的函数式表示，具体的要查特定的试验曲线。 调节阀的相对流量Q/Qmax与相对开度L/Lmax的关系 :Q/Qmax=f(L/Lmax) 调节阀的相对流量Q/Qmax与相对开度L/Lmax、阀上压差的关系： Q/Qmax=f(L/Lmax)（dP1/dP）^(1/2)。 调节阀自身所具有的固有的流量特性取决于阀芯形状，其中最简单是直线流量特性：调节阀的相对流量与相对开度成直线关系，即单行程变化所引起的流量变化是一个常数。 阀能控制的最大与最小流量比称为可调比，以R表示，R=Qmax/Qmin, 则直线流量特性的流量与开度的关系为： Q/Qmax=（1/R）[1+（R-1）L/Lmax] 开度一半时，Q/Qmax=51.7% 等百分比流量特性：Q/Qmax=R^(L/Lmax-1） 开度一半时，Q/Qmax=18.3% 快开流量特性：Q/Qmax=（1/R）[1+（R^2-1）L/Lmax]^(1/2)

开度一半时，Q/Qmax=75.8% 流量特性主要有直线、等百分比（对数）、抛物线及快开四种 ①直线特性是指阀门的相对流量与相对开度成直线关系，即单位开度变化引起的流量变化时常数。 ②对数特性是指单位开度变化引起相对流量变化与该点的相对流量成正比，即调节阀的放大系数是变化的，它随相对流量的增大而增大。 ③抛物线特性是指单位相对开度的变化所引起的相对流量变化与此点的相对流量值的平方根成正比关系。 ④快开流量特性是指在开度较小时就有较大的流量，随开度的增大，流量很快就达到最大，此后再增加开度，流量变化很小，故称快开特性。 隔膜阀的流量特性接近快开特性， 蝶阀的流量特性接近等百分比特性， 闸阀的流量特性为直线特性， 球阀的流量特性在启闭阶段为直线，在中间开度的时候为等百分比特性。

流量控制阀 流量控制阀是通过改变节流口通流断面的大小，以改变局部阻力，从而实现对流量的控制。流量控制阀有节流阀、调速阀和分流集流阀等。 节流阀 1-阀体2-阀心3-调节螺钉4-阀套5-阀心 上的螺旋断面6-阀口 阀套上的窗口W与阀心上的螺旋曲线S之间的相对运动，形成了可变通流断面面积，实现了对流量的控制。 改变节流口通流断面的大小，在一定的压差下，可以控制节流阀的流量。图形符号： 常见的几种节流口形式： 针式节流口、三角槽式节流口、转槽式 节流口 流量特性： 节流阀的节流口一定时，其流量随压差的增加而增大。 节流口小到一定值时流量不稳定，出现时断时续现象，称为节流口堵塞（一般0.05L/min）。不出现堵塞的最小流量叫最小稳定流量。 温度变化引起流体粘度变化使流量不稳定（可采用温度补偿装置加以补偿）。 调速阀 调速阀是具有恒流量功能的阀类，利用它能使执行元件匀速运动。

1-减压阀部分 2-减压口 3-行程限位装置 4-节流阀部分 5-节流口调速阀由两部分组成，一是节流阀部分，二是定差减压阀部分，两部分串联而成。图形符号： 工作原理：将节流阀前后压力p2和p3分别引到定压减压阀阀心下、上两端。当负载压力p3增大即调速阀压差变小时，作用在定差减压阀心的力使阀心下移。减压口增大，压降减少，使p2也增大，从而使节流阀压差△p=p2-p3保持不变；反之亦然，这样就使调速阀的流量不受其压差变化的影响，而保持恒定。 详细原理说明 原理说明： 通过阀的流量，不随阀前后的压差ΔP(Δ P = P 1-P3) 而变，而节流阀就无恒 流功能。比较下列曲线可见两者的区别。 调速阀可理解为两个串联节流口组成，Ⅰ为固定节流，Ⅱ为可变节流口。执行元件工作时，流量Q稳定流过。 外负载F若减小，两个串联节流口的流量Q将会增大。这时如果能够及时且自动地减小节流口Ⅱ的开度，使流量重回到原来的稳定值Q。要做到这些就必需自动地保持（P2-P3）不变。

1.常用液压阀一方向阀、压力阀、流量阀的类型 【答】 (1)方向阀方向阀的作用概括地说就是控制液压系统中液流方向的,但对不同类型的阀其具体作用有所差别。方向阀的种类很多,常用方向阀按结构分类如下:单向阀：l普通单向阀 2 液控单向阀普通单向阀换向阀：1 转阀式换向阀 液控单向阀 2 滑阀式换向阀：手动式换向阀、机动式换向阀、电动式换向阀、液动式换向阀、电液动换向阀。

手动式换向阀 电液动换向阀 （2）压力控制阀 溢流阀：直动式、先导式溢流阀

直动式溢流阀 先导式溢流阀减压阀：直动式、先导式减压阀 顺序阀：直动式、先导式顺序阀 压力继电器 （3）流量控制阀 节流阀调速阀 …………. 2.换向阀的控制方式,换向阀的通和位

【答】换向阀的控制方式有手动式、机动式、电动式、液动式、电液动式五种。换向阀的通是指阀体上的通油口数,有几个通泊口就叫几通阀。换向阀的位是指换向阀阀芯与阀体的相互位置变化时,所能得到的通泊口连接形式的数目,有几种连接形式就叫做几位阀。如一换向阀有4个通油口,3种连接形式,且是电动的,则该阀全称为三位四通电磁(电动)换向阀。 3.选用换向调时应考虑哪些问题及应如何考虑 【答】选择换向阀时应根据系统的动作循环和性能要求,结合不同元件的具体特点,适用场合来选取。①根据系统的性能要求,选择滑阀的中位机能及位数和通数。②考虑换向阀的操纵要求。如人工操纵的用手动式、脚踏式；自动操纵的用机动式、电动式、液动式、电液动式；远距离操纵的用电动式、电液式；要求操纵平稳的用机动式或主阀芯移动速度可调的电液式；可靠性要求较高的用机动式。③根据通过该阀的最大流量和最高工作压力来选取(查表)。最大工作压力和流量一般应在所选定阀的围之,最高流量不得超过所选阀额定流量的120%,否则压力损失过大,引起发热和噪声。若没有合适的,压力和流量大一些也可用,只是经济性差一些。④除注意最高工作压力外,还要注意最小控制压力是否满足要求(对于液动阀和电液动换向阀)。⑤选择元件的联接方式一一管式(螺纹联接)、板式和法兰式,要根据流量、压力及元件安装机构的形式来确定。⑥流量超过63L/min时,不能选用电磁阀,否则电磁力太小,推不动阀芯。此时可选用其他控制形式的换向阀,如液动、电液动换向阀。 4.直动式溢流阀与先导式溢流阀的流量一压力特性曲线,曲线的比较分析 【答】溢流阀的特性曲线溢流阀的开启压力o当阀入口压力小于PK1时,阀处于关闭状态,其过流量为零；当阀入口压力大于k1时,阀开启、溢流,直动式溢流阀便处于工作状态(溢流 的同时定压)。图中pb是先导式溢流阀的导阀开启 压力,曲线上的拐点m所对应的压力pm是其主阀的 开启压力。当压力小于民。时, 导阀关闭,阀的流量为零；当压力大于pb(小于此 2)时,导阀开启,此时通过阀的流量只是先导阀的 泄漏量,故很小,曲线上pbm段即为导阀的工作段；当阀入口压力大于此2时,主阀打开,开始溢流,先导式溢流阀便进入工作状态。在工作状态下,元论是直动式还是先导式溢流阀,其溢流量都是随人口压力增加而增加,当压力增加到丸z时,阀芯上升到最高位置,阀口最大,通过溢流阀的流量也最大一为其额定流量毡,这时入

0 引言 最近10年来发展起来的电液比例控制技术新成员——伺服比例阀，实际上是电液比例技术与电液伺服阀的进一步的“取长补短”式的融合。伺服比例阀(闭环比例阀)内装放大器，具有伺服阀的各种特性：零遮盖、高精度、高频响，但其对油液的清洁度要求比伺服阀低，具有更高的工作可靠性。 电液伺服控制系统多数具有良好的控制性能，并具有一定的鲁棒性，有广泛的应用。电液伺服系统的动态特性是衡量一套电液伺服系统设计及调试水平的重要指标。电液伺服系统由电信号处理装置和若干液压元件组成，元件的动态性能相互影响，相互制约及系统本身所包含的非线性，致使其动态性能复杂，因此，电液伺服控制系统的仿真受到越来越多的重视。 电液技术的不断发展和人们对电液系统性能要求的不断提高，了解电液伺服系统过程中的动态性能和内部各参变量随时间的变化规律，已成为电液伺服系统设计和研究人员的首要任务在系统工作过程中，主要液压元件的动态响应、系统各部分的压力变化，执行元件的位移和速度等，都是人们非常关心的。 本文以电液伺服比例阀控液压缸为例，针对Matlab/Simulink 在电液伺服控制系统仿真分析中的局限性，采用AMESim 和Matlab/Simulink 联合仿真模型，取得了良好的效果。 1 系统组成及原理 电液伺服控制系统根据被控物理量（即输出量）分为电液位置伺服系统，电液速度伺服系统，电液力伺服系统三类。本文主要介绍电液位置伺服系统的仿真研究。其中四通阀伺服比例阀控液压缸的原理如图所示。

图1 阀控缸－负载原理图系统组成图 电液位置伺服控制系统是最为常见的液压控制系统，实际的伺服系统无论多么复杂，都是由一些基本元件组成的。控制系统结构框图见图2所示。 图2 电液伺服控制系统的结构框图

Control electronics Cable plug version Proportional Valve with Control Electronics The valve Type 6223 can be used for the con-trol of larger ? ow quantities. Low hysteresis, high reproducibility and good response sen-sitivity guarantee good positioning behaviour. The valve closes tight. The push-over coil is easy to replace. Digital control electronics DIN-rail version Cable plug Universal controller

Approvals UR, CSA, CGA/AGA Further versions on request i Ordering chart for accessories Cable plug Type 2508 according to DIN EN 175301-803 Form A The delivery of a cable plug includes the ? at seal and ? xing screw Electronic Control Type 8605 Please see separate Datasheet Dimensions [mm] Ori? ce A B C E G H I 10.0G 3/8 or G 1/285.5 3.720.050.037.738.0 13.0G 1/2 or G 3/4106.2 3.324.058.044.550.5 20.0G 3/4 or G 1147.67.035.080.066.066.0 In case of special application conditions, please consult for advice. Subject to alteration. ? Christian Bürkert GmbH & Co. KG0903/2_EU-en_00891754

2、控制阀流量特性解 析 -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

控制阀流量特性解析 控制阀的流量特性是控制阀重要技术指标之一，流量特性的偏差大小直接影响自动控制系统的稳定性。使用单位希望所选用的控制阀具有标准的固有流量特性，而控制阀生产企业要想制造出完全符合标准的固有流量特性控制阀是非常困难的，因直线流量特性相对简单，且应用较少，所以本文重点对等百分比流量特性进行讨论。 控制阀的流量特性是指介质流过阀门的相对流量与相对行程之间的关系，数学表达式为Q/Qmax = f(l/L),式中:Q/Qmax—相对流量。指控制阀在某一开度时的流量Q与全开流量Qmax之比； l/L—相对行程。指控制阀在某一开度时的阀芯行程l与全开行程L之比 一般来讲，改变控制阀的流通面积便可以控制流量。但实际上由于多种因素的影响，在节流面积发生变化的同时，还会产生阀前、阀后压力的变化，而压差的变化又将引起流量的变化，为了便于分析，先假定阀前、阀后压差不变，此时的流量特性称为理想流量特性。 理想流量特性主要有等百分比（也称对数）、直线两种常用特性，理想等百分比流量特性定义为：相对行程的

等值增量产生相对流量系数的等百分比增加的流量特性，数学表达式为Q/Qmax = R(l/L-1)。 理想直线流量特性定义为：相对行程的等值增量产生相对流量系数的等值增量的流量特性，数学表达式为 Q/Qmax=1/R[1+（R-1）l/L] 式中R—固有可调比，定义为在规定偏差内的最大流量系数与最小流量系数之比。 常见的控制阀固有可调比有30、50两种。 当可调比R=30和R=50时，直线、等百分比的流量特性在相对行程10%～100%时各流量值见表一 表一 由上表可以看出，直线流量特性在小开度时，流量相对变化大，调节作用强，容易产生超调，可引起震荡，在大开度时调节作用弱，及时性差。而等百分比流量特性小开度时流量小，流量变化也小，在大开度时流量大，流量变化

文章编号:100225855(2007)0420022202 作者简介:吴健(1976-),河南省鹿邑县人,讲师,主要从事过程装备与控制技术的教学与研究工作。 比例调节气动阀结构与静力分析 吴健,肖俊建 (浙江工业大学浙西分校,浙江衢州324006) 摘要　分析了新型比例调节气动阀的结构以及工作原理,并对该阀进行了静力分析,通过给定的参数,计算并绘制出了该阀的调节特性曲线,指出了该阀的应用场合以及现实意义。 关键词　比例阀;静力分析;调节特性曲线 中图分类号:TH 134 文献标识码:A Structure and static force analysis of ne w type proportionalregulated pneumatic valve WU Jian ,XIAO J un 2jian (West Branch of Zhejiang University of Technology ,Quzhou 324006,China ) Abstract :Analyzed the structure and operational principle of the new type proportional regulated pneumatic valve ,and analyzed its static force.Under given conditions ,calculated and draw an ad 2justment curve of the the valve.Pointed out application and operation significance of the valve.K ey w ords :proportional valve ;static force analysis ;adjustment curve 1　概述 常规比例压力控制阀(溢流阀或减压阀)的输出压力均随输入压力的增大而升高。本文所介绍的新型比例调节气动阀同时具有正比例调节和反比例调节(输出压力随着输入压力的增大而降低)两种功能。常规减压阀无论是直动式、先导式或二通型、三通型,在输入弹簧力或电磁力为零时,连接一次进口压力与二次出口压力之间的可变节流口通流面积均为最小,即为“常闭”状态,因而此时输出压力最低。而新型比例调节气动阀在输入压力为零时,连接一、二次压力的可变节流口通流面积最大,即为“常开”状态,因而此时输出压力最高。当进口压力增加到一定值时,可变节流口通流面积则变成最小为零。目前该阀最具前景的应用场合是空气压缩机行业,通过反比例阀的控制作用使得压缩机的外部用气量与压缩机的进气量保持一致。2　工作原理 比例调节气动阀(图1)的进口压力P 1比较小时,垫片将不会顶起,小锥形阀瓣处于全开状态,此时,出气口压力P 2随进气口P 1增大而增大,起到正比例调节的作用。 当进气口压力P 1增加到一定值时,垫片在进气 口压力P 1、大弹簧的作用力W 1、复位小弹簧的作用力W 2以及出气口压力P 2的作用下而左移,同时,小锥形阀瓣也将左移,致使节流孔的通流面积减小,从而使出气口压力P 2随进气口压力P 1的增大而减小,起到反比例调节的作用 。 11阀体　21带阻尼孔螺钉　31螺塞　41可调旋钮51上弹簧座　61大弹簧　71下弹簧座　81活塞　91垫片101小阀瓣(锥形)　111复位小弹簧　121微调旋钮 图1　比例调节气动阀 当进气口压力P 1达到设定最大值时,垫片和复位小弹簧左移到最大值,小锥形阀瓣将出气口完全堵塞,即节流孔通流面积为零,气体只能从旁边的 — 22— 阀 门 2007年第4期

2有一温控系统，当。。。。。请根据比例系数和积分时间常数变化的情况进行分析曲线一：积分时间Ti 取得极大（趋于无穷大）比例积分调节器就化成为纯比例调节器，调节过程就变成纯比例调节器的调节过程。若比例带取得适当，则调节过程波动二三次后即趋稳定，但调节过程最终存在静态偏差。 曲线二：比例积分调节器的积分时间选的太大（因积分阀开的太小），积分作用弱，消除静态偏差过程太慢。 曲线三：积分时间选取适当，积分作用亦适当，则调节过程中被调参数波动次数适当，一般以向上波动二次，向下波动一到二次为宜。调节过程持续时间短，且静态偏差过程消除迅速。 曲线四：积分时间太小（因积分阀开的太大），积分作用太强，被调参数波动次数增多，过渡过程持续时间延长。 3浮子调节阀控制液位调节对象：容器 发信器：浮子 调节器：杠杆结构 执行器：阀件 被调参数：容器内的液位值 4、库房温度调节系统 调节对象：冷库 发信器：温包 调节器：温度控制器 执行器：电磁阀 7制冷侧调节，冷凝压力推动调节过程：冬季压缩机开机前，冷凝器和贮液器中压力都很低，高压调节阀和差压调节阀关闭着。开机后，在冷凝压力升至高压调节阀的开启设定值之前高压调节阀仍关闭，压缩机排除的制冷机积存在冷凝器，积液是冷凝器的内空间和有效传热面积减小，冷凝压力逐步升高。由于调节的真正目的在于使贮液器维持正常高的压力，以便为膨胀阀提供足够的供液动力。所以，压差调节阀在阀前后建立起压力差是打开，将压缩机排气通到贮液器，使贮液器压力升高。冷凝压力升到高压调节阀的开阀值以上时，阀稍开启。由于高压调节阀的节流，差压调节阀的开启状态依然保持。运转达到稳定平衡时，高压调节阀部分打开，有热气旁通到贮液器。随着外界气温变暖，维持正常冷凝压力平衡时，高压调节阀开度增大，而差压调节阀开度变小，直至高压调节阀全开，差压调节阀全关，制冷剂走正常循环路径 5 比例调节器的工作原理及比例系数 孚子式液面调节器系统示意图。 此系统的被调参数为水槽中的液位，调节器的调节目的就是要使水槽中的液位保持在一定的范围。假定系统原来处于平衡的状态，即水位处于规定的平衡状态下不变，进水量q1等于出水量q2皆不变。当液位突然升高时，就意味着进水量超过出水量，通过浮球杆特性对杆的作用，可使阀杆下滑，阀门开度减小，从而减小了进水量。同理当液位下降时，则通过浮球和杠杆的作用，可使阀杆上移，阀门开度增大，从而增加了进水量，这两种情况下，可使流入量等于流出量，液位不再升高或降低，系统达到新的平衡状态。 比例系数：假定h 表示液位的变化量，也就是调节器的输入；l 表示阀杆的位移量，即调节器的输出。杠杆的支点o 和两端的距离分别为a 和b ，根据相似三角形关系，得下式 ()()t h b t l ?=?a 所以 ()()b a K h K t h b a t l P p =?=?= ? 10.制冷剂风冷式冷凝器压力图。冷凝器出口管安装一只高压调节阀3，在压缩机排气管与储液器入口管之间接一段旁通管，旁通管上安装一直差压调节阀4。利用高压调节阀3与

比例电磁阀工作原理 电液比例阀是阀内比例电磁铁输入电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例压力、流量输出元件。阀芯位移也可以以机械、液压或电形式进行反馈。电液比例阀具有形式种类多样、容易组成使用电气及计算机控制各种电液系统、控制精度高、安装使用灵活以及抗污染能力强等多方面优点，应用领域日益拓宽。近年研发生产插装式比例阀和比例多路阀充分考虑到工程机械使用特点，具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能。它出现对移动式液压机械整体技术水平提升具有重要意义。特别是电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面展现了其良好应用前景。 2 工程机械电液比例阀种类和形式 电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。工程机械液压操作特点，以结构形式划分电液比例阀主要有两类：一类是螺旋插装式比例阀（screwin cartridge proportional valve），另一类是 滑阀式比例阀（spool proportional valve）。 螺旋插装式比例阀是螺纹将电磁比例插装件固定油路集成块上元件，螺旋插装阀具有应用灵活、节省管路和成本低廉等特点，近年来工程机械上应用越来越广泛。常用螺旋插装式比例阀有二通、三通、四通和多通等形式，二通式比例阀主比例节流阀，它常它元件一起构成复合阀，对流量、压力进行控制；三通式比例阀主比例减压阀，也是移动式机械液压系统中应用较多比例阀，它主对液动操作多路阀先导油路进行操作。利用三通式比例减压阀可以代替传统手动减压式先导阀，它比手动先导阀具有更多灵活性和更高控制精度。可以制成如图1所示比例伺服控制手动多路阀，不同输入信号，减压阀使输出活塞具有不同压力或流量进而实现对多路阀阀芯位移进行比例控制。四通或多通螺旋插装式比例阀可以对工作装置实现单 独控制。 滑阀式比例阀又称分配阀，是移动式机械液压系统最基本元件之一，是能实现方向与流量调节复合阀。电液滑阀式比例多路阀是比较理想电液转换控制元件，它保留了手动多路阀基本功能，还增加了位置电反馈比例伺服操作和负载传感等先进控制手段。它是工程机械分配阀更新换代产品。 出于制造成本考虑和工程机械控制精度要求不高特点，一般比例多路阀内不配置位移感应传感器，具有电子检测和纠错功能。，阀芯位移量容易受负载变化引起压力波动影响，操作过程中要靠视觉观察来保证作业完成。电控、遥控操作时更应注意外界干涉影响。近来，电子技术发展，人们越来越多采用内装差动变压器（ＬＤＶＴ）等位移传感器构成阀芯位置移动检测，实现阀芯位移闭环控制。这种由电磁比例阀、位置反馈传感器、驱动放大器和其它电子电路组成高度集成比例阀，具有一定校正功能，可以有效克服一 般比例阀缺点，使控制精度到较大提高。 3 电液比例多路阀负载传感与压力补偿技术 节约能量、降低油温和提高控制精度，同时也使同步动作几个执行元件运动时互不干扰，现较先进工程机械都采用了负载传感与压力补偿技术。负载传感与压力补偿是一个很相似概念，都是利用负载变化引起压力变化去调节泵或阀压力与流量以适应系统工作需求。负载传感对定量泵系统来讲是将负载压力负载感应油路引至远程调压溢流阀上，当负载较小时，溢流阀调定压力也较小；负载较大，调定压力也较大，但也始终存一定溢流损失。变量泵系统是将负载传感油路引入到泵变量机构，使泵输出压力随负载压力升高而升高（始终为较小固定压差），使泵输出流量与系统实际需要流量相等，无溢流损失，实现了节能。 压力补偿是提高阀控制性能而采取一种保证措施。将阀口后负载压力引入压力补偿阀，压力补偿阀对阀口前压力进行调整使阀口前后压差为常值，这样节流口流量调节特性流经阀口流量大小就只与该阀口开 度有关，而不受负载压力影响。 4 工程机械电液比例阀先导控制与遥控 电液比例阀和其它专用器件技术进步使工程车辆挡位、转向、制动和工作装置等各种系统电气控制成为现实。一般需要位移输出机构可采用类似于图1 比例伺服控制手动多路阀驱动器完成。电气操作具有响应快、布线灵活、可实现集成控制和与计算机接口容易等优点，现代工程机械液压阀已越来越多采用电控先导控制电液比例阀（或电液开关阀）代替手动直接操作或液压先导控制多路阀。采用电液比例阀（或电

调节阀介绍,等百分比特性,线性特性,抛物线特性 调节阀用于调节介质的流量、压力和液位。根据调节部位信号，自动控制阀门的开度，从而达到介质流量、压力和液位的调节。调节阀分电动调节阀、气动调节阀和液动调节阀等。本手册主要介绍电动调节阀和气动调节阀两种。 调节阀由电动执行机构或气动执行机构和调节阀两部分组成。调节并通常分为直通单座式和直通双座式两种，后者具有流通能力大、不平衡办小和操作稳定的特点，所以通常特别适用于大流量、高压降和泄漏少的场合。 流通能力Cv是选择调节阀的主要参数之一，调节阀的流通能力的定义为：当调节阀全开时，阀两端压差为0.1MPa，流体密度为1g/cm3时，每小时流径调节阀的流量数，称为流通能力，也称流量系数，以Cv表示，单位为t/h，液体的Cv值按下式计算。 根据流通能力Cv值大小查表，就可以确定调节阀的公称通径DN。 调节阀的流量特性，是在阀两端压差保持恒定的条件下，介质流经调节阀的相对流量与它的开度之间关系。调节阀的流量特性有线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。三种注量特性的意义如下： （1）等百分比特性（对数） 等百分比特性的相对行程和相对流量不成直线关系，在行程的每一点上单位行程变化所引起的流量的变化与此点的流量成正比，流量变化的百分比是相等的。所以它的优点是流量小时，流量变化小，流量大时，则流量变化大，也就是在不同开度上，具有相同的调节精度。 （2）线性特性（线性） 线性特性的相对行程和相对流量成直线关系。单位行程的变化所引起的流量变化是不变的。流量大时，流量相对值变化小，流量小时，则流量相对值变化大。

（3）抛物线特性 流量按行程的二方成比例变化，大体具有线性和等百分比特性的中间特性。 从上述三种特性的分析可以看出，就其调节性能上讲，以等百分比特性为最优，其调节稳定，调节性能好。而抛物线特性又比线性特性的调节性能好，可根据使用场合的要求不同，挑选其中任何一种流量特性。

总第211期 0引言 节流阀调速回路常见的有3种,即进油路节流调速回路、旁油路节流调速回路及回油路节流调速回路。这3种回路都存在着相同的问题,即当节流口调定时,通过它的流量受工作负载变化的影响,不能保持执行元件运动速度的稳定。因此这3种回路只适用于负载变化不大和速度稳定性要求不高的场合。在负载变化较大而又要求速度稳定时,就要采用压力补偿的办法来保证节流阀前后压力差不变,从而使流量稳定。本文介绍了在节流阀前面串接一个定差减压阀来使流量稳定的方法,即定差减压阀和 节流阀串接构成一个调速阀,由减压阀保持节流阀前后压力差不变。 1二通流量控制阀工作原理 由图1可知,液压泵输出的液压油的压力为P 1,P 1由溢流阀调定并维持恒定,流经减压阀到节流阀前的压力为P 2,节流阀后的压力为P 3,节流阀前后的压力油分别作用在减压阀阀芯的两端。当液压缸在某一负载下工作时,减压阀3的阀芯处于某一平衡位置,若负载增加,则P 3升高,减压阀右端弹簧腔的压力也相应升高,阀芯向左移动,溢流开口增大,溢流阻力减小,使泵的供油压力P 2也随之增大,从而 基于AMESim 的二通流量控制阀的建模及仿真 郝永波 （辽宁轨道交通职业学院，辽宁 沈阳 110023） 摘 要：在液压领域，二通流量控制阀是一种压力补偿型节流阀，它是在节流阀前面串接一个定差 减压阀，使油液先经过减压阀产生一次压力降，并利用减压阀阀芯的自动调节，使节流阀前后压差保持不变。从而保持通过节流阀的流量恒定，即能保持执行元件速度稳定。利用AMESim 软件构建了二通流量控制阀的仿真模型，仿真结果表明，二通流量控制阀具有流量稳定的特点，仿真结果也为二通流量控制阀的设计和参数选取提供了依据。关键词:二通流量控制阀；AMESim ；仿真 Modeling and Simulation Based on AMESim for Two-way Flow Control Valve H ao Y on gbo (D ep artm ent of M ech anical E ngineerin g ,G uidaojiaotong P olytech nic I nstitute ,Sh en yang 110023,C h in a )Abstract :I n th e h yd raulic field ,two-way flow control valve is a p ressure com p ensatin g th rottle valve,wh ich is conn ected in series with a constant differential p ressure relief valve in front of th e th rottle valve,so that the oil first p asses th rou gh th e p ressure relief valve to produ ce a p ressu re d rop ,an d uses th e au tom atic ad ju st-m ent of th e p ressure relief valve core to k eep the p ressu re d ifference b etween th e fron t and back of the th rot-tle valve u n chan ged.T h us,th e flow th rou gh th e th rottle valve can be k ept constan t,th at is,th e sp eed of the actu ator can be m ain tained stab le.I n th is pap er,th e sim u lation m od el of two-way flow control valve is bu ilt by u sing A M E Sim software.T h e sim u lation resu lts sh ow th at th e two-way flow con trol valve has th e charac-teristics of flow stability.T h e sim u lation resu lts also p rovid e a basis for the design and p aram eter selection of two-way flow con trol valve. Key words :two way flow con trol valve;A M E Sim ;sim ulation Agricultural Equipment &Technology Vol.45№.3Jun .2019 第45卷第3期2019年6月 农业装备技术 31