如何區(qū)分電磁換向閥和比例換向閥

一、什么是電磁換向閥？什么是比例換向閥？

1、電磁換向閥（開關(guān)閥）

電磁換向閥我們可以理解為開關(guān)閥，其最大的特點(diǎn)是它所控制的液流通道要么全開，要么全關(guān)，只有這兩個(gè)狀態(tài)。圖1是一個(gè)兩位兩通閥，液流通道要么接通要么斷開，這很好的說明了開關(guān)閥的特點(diǎn)。

圖1 兩位兩通電磁閥

在日常生活中，我們也可以找到與開關(guān)閥對(duì)應(yīng)的例子，比如日光燈的開關(guān)。開關(guān)閥的動(dòng)作就類似于日光燈的開關(guān)，開關(guān)接通燈就亮了，開關(guān)斷開燈就滅了。如圖2所示，是一個(gè)藍(lán)牙控制的燈泡，是不是挺好玩的。

圖2 燈泡的開關(guān)

2、比例換向閥（連續(xù)調(diào)節(jié)閥）

在比例方向閥中，和輸入信號(hào)成比例的輸出量是閥芯的位移。輸入的信號(hào)越大，閥芯的位移越大，對(duì)應(yīng)的閥口的開度也越大，在閥口壓差一定的情況下，輸出的流量則越大（比如圖3中的第一象限，橫坐標(biāo)是輸入電壓，縱坐標(biāo)是輸出流量，兩者為線性關(guān)系）。因此我們只要改變輸入信號(hào)的大小，即可以改變通過閥口的流量。也就是說比例方向閥本質(zhì)上還是一個(gè)流量控制閥。

圖3 輸入電信號(hào)的極性

上面說的是比例方向閥的流量控制功能，那么它的方向切換又是如何實(shí)現(xiàn)的呢？

我們知道輸入的電信號(hào)除了大小可調(diào)節(jié)之外，它的極性也是可以改變的，我們就是利用輸入電信號(hào)的正負(fù)變化來改變液流流動(dòng)方向的（比如圖3中，縱觀第1和第2象限，輸入信號(hào)為0~+10V時(shí)，液流通道P→A相通；輸入信號(hào)為0~-10V時(shí)切換為P→B相通）。圖4的動(dòng)圖更直觀哦！

圖4 比例換向閥的換向過程

綜上，比例換向閥既能根據(jù)輸入信號(hào)的極性變化從而實(shí)現(xiàn)對(duì)液流方向的控制，又能根據(jù)輸入信號(hào)的大小變化來控制流量的大小。

我們同樣以日光燈舉例，現(xiàn)在家裝中比較流行的是使用無極調(diào)光的吊燈，它的開關(guān)能夠在全開和全關(guān)區(qū)間內(nèi)任意調(diào)節(jié)，從而調(diào)整燈泡的顏色和亮度。如圖5所示。

圖5 無極調(diào)光

二、電磁換向閥和比例換向閥的比較

1、拿外觀上進(jìn)行對(duì)比

直動(dòng)式比例換向閥與普通電磁換向閥從外形上看，沒有什么區(qū)別，要想?yún)^(qū)分還得通過產(chǎn)品銘牌。就像下面兩張圖，乍一看，你能看得出來圖6和圖7中哪個(gè)是比例閥，哪個(gè)是開關(guān)閥嗎？顯然看不出。

圖6

圖7

2、拿閥芯的結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比

電磁換向閥的閥芯軸向上不會(huì)開槽，如圖8所示。而比例換向閥的閥芯上，沿軸向開了各種形狀的槽口，有三角形的、半圓形的等等，如圖9所示。

圖8 電磁換向閥閥芯

圖9 比例換向閥閥芯

3、拿流量是否可控進(jìn)行對(duì)比

電磁換向閥是開關(guān)閥，液流通道要么全關(guān)，要么全開。如果要想調(diào)節(jié)通過的流量，必須另配流量控制閥，如下圖10所示，由節(jié)流閥調(diào)節(jié)進(jìn)入執(zhí)行器的流量。而比例換向閥則自帶流量調(diào)節(jié)功能，如下圖11所示。

圖10 使用電磁換向閥和節(jié)流閥組合的調(diào)速回路

圖11 單獨(dú)使用比例換向閥的調(diào)速回路

4、拿引起壓力沖擊的大小進(jìn)行對(duì)比

電磁換向閥的閥口從全閉到全開，一般只有0.05s~2s，在這么短的時(shí)間內(nèi)，流量從零開始突然增加，瞬間作用于負(fù)載，很容易引起啟動(dòng)沖擊。瞬間壓力峰值與切換時(shí)間的關(guān)系可以從下圖12中看出：打開手閥的速度越快，壓力峰值也越高。

圖12 瞬時(shí)壓力峰值與閥口切換時(shí)間的關(guān)系

5、閥口遮蓋量的對(duì)比（這一條主要是與伺服閥比較）

比例閥是大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，不可能像伺服閥那樣嚴(yán)格控制遮蓋量的大小，否則會(huì)使成本陡然增加。因此比例閥的閥口通常為正遮蓋（如圖13所示），且設(shè)計(jì)時(shí)其遮蓋量一般控制在12%、15%、18%、20%，實(shí)際加工時(shí)，其遮蓋量會(huì)更大。最后靠控制器中的快跳電路，在小信號(hào)時(shí)輸出一個(gè)很大的輸出電流，讓換向閥的閥芯產(chǎn)生一個(gè)很大的位移，使其行程快速走過其遮蓋量，盡快的進(jìn)入工作狀態(tài)（也就是閥口打開的狀態(tài)）。

圖13 比例閥的死區(qū)