二级电液比例节流阀的设计(机电一体化)

摘要：电液比例技术发展迅猛，以其控制精度较高、结构简单、成本合理等优点在工业生产中获得了越来越来广泛的应用，它的发展程度也可从一个侧面反映一个国家液压工业技术水平，因而日益受到各国工业界的重视。
本设计的课题是电液比例阀中的一类——二级电液比例节流阀。在对该阀各部分的结构、原理及性能参数进行详细分析的基础上，完成了功率级为二通插装阀，先导级为电液比例三通减压溢流阀，通径为32mm，最大流量为480L/min，进油口额定工作压力为31.5MPa，出油口额定工作压力为30.5MPa的电液比例节流阀的结构设计与参数设计。
关键词：电液比例节流阀；  插装阀；  比例电磁铁 [来源：http://www.think58.com]

The design of two stage electro-hydraulic proportional throttle valve with displacement electricity feedback
Majority:Machine Design ＆ Manufacturing and Automation
Abstract: The technology of electro-hydraulic proportional develops swiftly and violently, it has more and more come the widespread application in the industrial production by its precision control, the simply structure, the reasonable cost and so on, its degree of development also might reflect a national hydraulic pressure industrial technology level from a side, so this technology received more and more value by the various countries' industrial field.
The topic of this graduation project is precisely one kind of electro-hydraulic proportional valve----two stage electro-hydraulic proportional throttle valve. This design will first carry on detailed analysis to the structure, principle and function parameter of various part of this kind of valve, then complete the structural design and the parameter design of the two stage electro-hydraulic proportional throttle valve ,this valve's main stage is cartridge valve ,its forerunner stage is three contacts reduced pressure overflow valve .This valve's rectum is 32mm,and its max regulated flow is 480L/min,the oil input port fixed working pressure is 31.5MPa, the output port fixed working pressure is 30.5MPa. [资料来源：http://THINK58.com]
Keyword: Electro-hydraulic proportional throttle valve; Cartridge valves; Proportion electro-magnet ratio electromagnet

前言
现代工业的不断发展对液压阀在自动化、精度、响应速度方面提出了愈来愈高的要求，传统的开关型或定值控制型液压阀已不能满足要求，电液伺服阀因此而发展起来，其具有控制灵活、精度高、快速性好等优点。而电液比例阀是在电液伺服技术的基础上，对伺服阀进行简化而发展起来的。电液比例阀与伺服阀相比虽在性能方面还有一定差距, 但其抗污染能力强，结构简单，形式多样，制造和维护成本都比伺服阀低，因此在液压设备的液压控制系统应用越来越广泛。今天，一个国家的电液比例技术发展程度将从一个侧面反映该国的液压工业技术水平，因此各发达国家都非常重视发展电液比例技术。
我国在电液比例技术方面，目前已有几十种品种、规格的产品，年生产规模不断扩大，但总的看，我国电液比例技术与国际水平比有较大差距，主要表现在：缺乏主导系列产品，现有产品型号规格杂乱，品种规格不全，并缺乏足够的工业性试验研究，性能水平较低，质量不稳定，可靠性较差，以及存在二次配套件的问题等，都有碍于该项技术进一步地扩大应用，急待尽快提高。
基于以上所述，本设计将对电液比例阀中的一类——二级电液比例节流阀进行设计。该阀的功率级为二通插装阀，先导级为电液比例三通减压溢流阀。
本说明书各章节安排如下： [来源：http://think58.com]
第一章给出了电液比例电液阀的定义，概述了电液比例阀特点、分类及其发展阶段。另外还对电液比例流量阀、电液比例节流阀作了简单的介绍。
第二章对流量控制的基本原理进行阐述，是本设计理论依据的基础。
第三章是本阀结构设计的详细过程，依次对阀的组成部分如控制盖板、插装式主阀、先导阀进行了设计计算，并对比例放大器、比例电磁铁也进行了介绍与分析。此章是整个说明书的核心章节。
第四章在结构设计完成之后对阀的具体控制原理和性能参数进行了阐述。
第五章是对比例控制系统的介绍。由于比例阀在液压系统中最终应用效果将很大一部分取决于比例控制系统，故单独一章对比例控制系统做一个介绍。

目录
前言…………………………………………………………………………………………………………1
正文…………………………………………………………………………………………………………2
1 绪论…………………………………………………………………………………………………………2
1.1 电液比例阀概述……………………………………………………………………………………2 [资料来源：www.THINK58.com]
1.2 电液比例阀的特点与分类…………………………………………………………………………2
1.3 电液比例阀的发展阶段……………………………………………………………………………3
1.4 电液比例技术在我国的发展………………………………………………………………………5
1.5 比例流量阀………………………………………………………………………………………5
2 流量阀控制流量的一般原理………………………………………………………………………………7
2.1 流量控制的基本原理………………………………………………………………………………8
 2.4 主阀阀芯节流口形式的确定………………………………………………………………………8
3 比例节流阀结构设计……………………………………………………………………………………9
3.1 插装阀介绍………………………………………………………………………………………9
3.2 控制盖板的设计…………………………………………………………………………………9
3.3 插装式主阀设计…………………………………………………………………………………11
 3.4 先导阀设计………………………………………………………………………………………21 [资料来源：http://THINK58.com]
 3.5 弹簧的选用………………………………………………………………………………………30
 3.6 公差与配合的确定………………………………………………………………………………31
 3.7 比例放大器………………………………………………………………………………………33
 3.8 比例电磁铁………………………………………………………………………………………36
3.9 结构设计小结……………………………………………………………………………………37
4 节流阀工作总原理分析及其性能参数指标……………………………………………………………38
4.1 原理分析…………………………………………………………………………………………38
4.2 静态性能指标……………………………………………………………………………………39
4.3 动态性能指标……………………………………………………………………………………40
5 比例控制系统……………………………………………………………………………………………41
    5.1 反馈的概念………………………………………………………………………………………41
    5.2 闭环控制与开环控制……………………………………………………………………………41 [资料来源：http://www.THINK58.com]
    5.3 电液比例控制系统的组成……………………………………………………………………42
5.4 电液比例控制系统的特点………………………………………………………………………43
(毕业设计 )
5.5 比例控制系统的分类……………………………………………………………………………43
5.6 比例控制系统的发展趋势………………………………………………………………………44
5.7 小结……………………………………………………………………………………………44
结论…………………………………………………………………………………………………………45
参考文献……………………………………………………………………………………………………46
致谢…………………………………………………………………………………………………………47 [来源：http://think58.com]

参考文献
[1]路甬祥主编．液压气动技术手册[M]．工业出版社，2002.1
[2]张利平主编．液压阀原理、使用与维护[M]．化学工业出版社2005.4
[3]章宏甲，黄谊主编．液压传动[M]．机械工业出版社，2000.9
[4]明仁雄，万会雄主编．液压与气压传动[M]．国防工业出版社，2003.10
[5]机械设计手册编委会．机械设计手册．三版．第四卷．机械工业出版社，2004.8
[6]机械设计手册编委会．机械设计手册．三版．第二卷．机械工业出版社，2004.8
[7]廖念钊等主编．互换性与技术测量（第四版）[M]．中国计量出版社，2000.1
[8]李素玲，刘军营．比例控制与比例阀及应用[J]．液压与气动，2003年第2期
[9]许益民主编．电液比例控制系统分析与设计[M]．机械工业出版社，2005.10
[10]于晓春，张媛，刘子芳．电液比例控制器的设计[J]．山东科技大学学报(自然科学版)，2002 年第21卷第2期
[11]路甬祥，胡大纮主编．电液比例控制技术[M]．机械工业出版社，1988.11
[12]牛险峰．比例阀的应用[J]．重型机械科技，2004年第1期
[13]朱新才主编．液压传动与控制[M]．重庆大学出版社，1995
[14]蔓重查．电液比例阀的工作特性及正确选用[J]．锻压机械，1992年第6期
[15]吴根茂，邱敏秀，王庆丰等编著．实用电液比例技术[M]．浙江大学出版社，1993

[16]雷天觉主编，新编液压工程手册[M]．机械工业出版社，1998
[17]顾瑞龙．控制理论及电液控制系统[M]．机械工业出版社，1984
[18]卢长耿，李金良主编．液压控制系统的分析与设计[M]．煤炭工业出版社，1991
[19]林建亚，何存兴主编．液压元件[M]．机械工业出版社，1988
[20]李壮云主编．液压元件与系统[M]．机械工业出版社，1999
[21]周凤云主编．工程材料及应用[M]．华中科技大学出版社，2002.11
[22]宋学义．如何发展电液比例阀[J]．液压与气动，l989年第3期
[23]许杏文，邱仰伟．电液比例阀的优化控制[J]．机床与液压，2001年第13期
[24]蔓重查．电液比例阀的工作特性及正确选用[J]．锻压机械，1992年第6期
[25]石峰．6DBF一10型六联电液比例阀的研制[J]．矿冶，2000年3月第9卷第l期
[26]范益群，钱样生．比例阀控制回路节流特性的研究[J]．中国机械工程，1996年第7卷第1期
[27]杜秋芳．比例阀应用[J]．机床与液压，1995年第5期
[28]姜福祥．电液比例先导式三通减压阀及先导式溢流阀静态仿真研究[D]．东南大学硕士学位论文，2001.10
[29]杜秋芳，周聚．比例阀应用[J]．鞍山钢铁学院学报，1994．3第17卷第1期