北京華德電液換向閥4WEH25L50B/6EG24NE25L

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北京華德電液換向閥4WEH25L50B/6EG24NE25L

比例閥是一種新型的液壓控制裝置。在普通壓力閥、流量閥和方向閥上，用比例電磁鐵替代原有的控制部分，按輸入的電氣信號(hào)連續(xù)地、按比例地對(duì)油流的壓力、流量或方向進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。

原理：指令信號(hào)經(jīng)比例放大器進(jìn)行功率放大，并按比例輸出電流給比例閥的比例電磁鐵，比例電磁鐵輸出力并按比例移動(dòng)閥芯的位置，即可按比例控制液流的流量和改變液流的方向，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置或速度控制。

在某些對(duì)位置或速度精度要求較高的應(yīng)用場合，還可通過對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位移或速度檢測(cè)，構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。

直動(dòng)式比例溢流閥
直動(dòng)式比例溢流閥的工作原理及結(jié)構(gòu)見圖3-2,。這是一種帶位置電反饋的雙彈簧結(jié)構(gòu)的直動(dòng)式溢流閥。它于手調(diào)式直動(dòng)溢流閥的功能*一樣。其主要區(qū)別是用比例電磁鐵取代了手動(dòng)彈簧力調(diào)節(jié)組件。
如圖3-2a所示，它主要包括閥體6，帶位置傳感器1、比例電磁鐵2、閥座7、閥芯5及調(diào)壓彈簧4等主要零件。當(dāng)電信號(hào)輸入時(shí)，電磁鐵產(chǎn)生相應(yīng)的電磁力，通過彈簧座3加在調(diào)壓彈簧4和閥芯上，并對(duì)彈簧預(yù)壓縮。此預(yù)壓縮量決定了溢流壓力。而壓縮量正比輸入電信號(hào)，所以溢流壓力也正比于輸入電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的比例控制。
彈簧座德實(shí)際位置由差動(dòng)變壓器式位移傳感器1檢測(cè)，實(shí)際值被反饋到輸入端與輸入值進(jìn)行比較，當(dāng)出現(xiàn)誤差就由電控制器產(chǎn)生信號(hào)加以糾正。由圖3-2b所示的結(jié)構(gòu)框圖可見，利用這種原理，可排除電磁鐵摩擦的影響，從而較少遲滯和提高重復(fù)精度等因素會(huì)影響調(diào)壓精度。顯然這是一種屬于間接檢測(cè)的反饋方式。

普通溢流閥可以靠不同剛度的調(diào)壓彈簧來改變壓力等級(jí)，而比例溢流閥卻不能。由于比例電磁鐵的推力是一定的，所以不同的等級(jí)要靠改變閥座的孔徑來獲得。這就使得不同壓力等級(jí)時(shí)，其允許的大溢流量也不相同。根據(jù)壓力等級(jí)不同，大過流量為2～10L/min。閥的大設(shè)定壓力就是閥的額定工作壓力，而設(shè)定低壓力與溢流量有關(guān)。這種直動(dòng)式的溢流閥除在小流量場合下單獨(dú)作用，作為調(diào)節(jié)元件外，更多的是作為先導(dǎo)式溢流閥或減壓閥的先導(dǎo)閥用。另外，位于閥底部德調(diào)節(jié)螺釘8，可在一定范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)溢流閥的工作零位。
3.2.2先導(dǎo)式比例溢流閥
1.結(jié)構(gòu)及工作原理
圖3-3所示為一種先導(dǎo)式比例溢流閥的結(jié)構(gòu)圖。它的上部位先導(dǎo)級(jí)6，是一個(gè)直動(dòng)式比例溢流閥。下部為主閥級(jí)11，中部帶有一個(gè)手調(diào)限壓閥10，用于防止系統(tǒng)過載。
當(dāng)比例電磁鐵9通有輸入信號(hào)電流時(shí)，它施加一個(gè)直接作用在先導(dǎo)閥芯8上。先導(dǎo)壓力油從內(nèi)部先導(dǎo)油口（取下螺堵13）或從外部先導(dǎo)油口X處進(jìn)入，經(jīng)流道口和節(jié)流3后分成兩股，一股經(jīng)節(jié)流孔5作用在先導(dǎo)閥芯7上，另一股經(jīng)節(jié)流孔4作用在閥芯撒謊女上部。只要A油口壓的壓力不足以使導(dǎo)閥打開，主閥芯的上下腔的壓力就保持相等，從而主閥芯保持關(guān)閉狀態(tài)。這是因?yàn)橹鏖y芯上下有效面積相等，從而主閥芯保持關(guān)閉狀態(tài)。這是因?yàn)橹鏖y芯上下有效面積相等，而上面有一個(gè)軟彈簧向下施加一個(gè)力，使閥芯關(guān)閉。

當(dāng)主閥芯是錐閥，它既小又輕，要求的行程也很小，所以這種閥的響應(yīng)很快。閥套上有三個(gè)徑向分布的油孔，當(dāng)閥開啟時(shí)使油流分散流走，大大減少噪聲。節(jié)流孔4起動(dòng)態(tài)壓力發(fā)虧作用，提高閥芯的穩(wěn)定性。

                         先導(dǎo)式比例溢流閥
            1—先導(dǎo)油流道   2—主閥彈簧   3.、4、5—節(jié)流口   6—先導(dǎo)閥
            7—外泄口   8—先導(dǎo)閥芯   9—比例電磁鐵   10—安全閥  
            11—主閥級(jí)   12—主閥芯   13—內(nèi)部先導(dǎo)油口螺堵
          A—進(jìn)油口   B—出油口   X—外部先導(dǎo)油口   Y—外部先導(dǎo)卸油口
與傳統(tǒng)的先導(dǎo)式溢流閥不同，比例溢流閥的壓力等級(jí)的獲得是靠改變先導(dǎo)閥的閥座孔徑來實(shí)現(xiàn)的。這點(diǎn)與比例直動(dòng)式溢流閥*相同。較大的閥座孔徑對(duì)應(yīng)著較低的壓力等級(jí)。小閥座孔徑可獲得較高的額定值。閥座的孔徑通常由制造廠根據(jù)閥座的壓力等級(jí)在制造時(shí)已經(jīng)確定。
閥座孔的面積A用來檢測(cè)主閥芯上腔的壓力P，當(dāng)PA的積大于電磁力Fm時(shí)，導(dǎo)閥開啟，進(jìn)而主閥開啟，間接控制主壓力PA.,顯然Px屬于中間變量,這種溢流閥的檢測(cè)方式屬于間接檢測(cè)方式。從圖中可見，主閥在小閉環(huán)之外，主閥中的各種干擾量，例如摩擦。液動(dòng)力等的都會(huì)影響都得不到抑制，比例電磁鐵也在閉環(huán)之外。所以其壓力偏差和超調(diào)量都較大，常達(dá)15%以上。改進(jìn)辦法可以采用直接檢測(cè)方式。
2.比例溢流閥的主要性能參數(shù)

比例溢流閥的靜態(tài)特性主要由三條特性曲線來表示，見圖3-5.一條為設(shè)定壓力PA與輸入電流I之間的關(guān)系曲線，稱為控制特性曲線，還有一條是溢流閥的前后壓差與流量的關(guān)系曲線。從此圖中可以確定溢流閥的主要性能參數(shù)；高，低設(shè)定壓力、滯環(huán)、線性度以及穩(wěn)態(tài)調(diào)壓偏差等壓力特性。這些性能數(shù)據(jù)時(shí)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。
3.動(dòng)態(tài)特性
比例溢流閥的動(dòng)態(tài)特性一般用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)曲線來表示（圖3-6）。從階躍響應(yīng)曲線可以找到滯后時(shí)間τ，響應(yīng)時(shí)間ts及超調(diào)量σ（見圖3-6a）。頻率特性曲線可以找出高工作頻率或頻寬。

3.3電液比例流量控制閥
比例流量控制閥的流量調(diào)節(jié)作用都在于改變節(jié)流口的開度。它與普通流量閥的主要區(qū)別是用某種電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器取代原來的手調(diào)機(jī)構(gòu)，用來調(diào)節(jié)節(jié)流口的流通面積。并使輸出流量與輸入信號(hào)成正比。
按閥口的流量公式有

當(dāng)紊流時(shí)流量系數(shù)Cd近似為常數(shù)。由上式可見，改變同流面積A（x）可以改變流量，但節(jié)流口的前后壓差Δρ進(jìn)行壓力補(bǔ)償分為比例節(jié)流閥和比例調(diào)速閥。也有采用流量直接反饋型的新原理比例流量閥。
比例方向閥由于具有對(duì)進(jìn)口和出口流量同時(shí)節(jié)流的功能。因此，它本質(zhì)上是個(gè)雙路的比例節(jié)流閥。如果從外部加上壓力補(bǔ)償裝置，就能使通過的流量與負(fù)載變化無關(guān)，具有調(diào)速閥的功能。
3.3.1直動(dòng)式比例節(jié)流閥
比例節(jié)流閥也分為直動(dòng)式和先導(dǎo)式。直動(dòng)式的只有一級(jí)液壓放大。它的閥芯型式有轉(zhuǎn)閥、滑閥或插裝式。旋轉(zhuǎn)節(jié)流式由伺服電機(jī)經(jīng)減速后帶動(dòng)。移動(dòng)節(jié)流式用比例電磁鐵驅(qū)動(dòng)。前者習(xí)慣上稱為電動(dòng)式，后者稱為電磁式。先導(dǎo)式多為二級(jí)液壓放大，也有三級(jí)的特大流量閥，其通徑為63以上。
直動(dòng)式比例節(jié)流閥的構(gòu)成是在傳統(tǒng)節(jié)流閥的基礎(chǔ)上，用電-機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置代替手動(dòng)節(jié)流機(jī)構(gòu)而構(gòu)成。為了提高調(diào)解精度還可加上位置檢測(cè)裝置。
單純的直動(dòng)式比例節(jié)流閥產(chǎn)品較少見。早起產(chǎn)品中可見到采用伺服電動(dòng)機(jī)，經(jīng)減速后驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)閥型的比例節(jié)流閥。由于比例方向閥具有節(jié)流功能，實(shí)際使用中，常用二位四通比例方向閥來代替比例節(jié)流閥。比例方向閥有兩條通路，因此，作為比例節(jié)流閥使用時(shí)，根據(jù)過流量的要求，可以只利用其中一個(gè)節(jié)流口，也可同時(shí)使用兩個(gè)節(jié)流口。其連接情況，參見圖3-14所示。二位四通比例方向閥用作比例節(jié)流閥時(shí)，如要同時(shí)利用兩個(gè)通道，其無信號(hào)狀態(tài)可以有多種形式供選用。

直動(dòng)式比例溢流閥
直動(dòng)式比例溢流閥的工作原理及結(jié)構(gòu)見圖3-2,。這是一種帶位置電反饋的雙彈簧結(jié)構(gòu)的直動(dòng)式溢流閥。它于手調(diào)式直動(dòng)溢流閥的功能*一樣。其主要區(qū)別是用比例電磁鐵取代了手動(dòng)彈簧力調(diào)節(jié)組件。
如圖3-2a所示，它主要包括閥體6，帶位置傳感器1、比例電磁鐵2、閥座7、閥芯5及調(diào)壓彈簧4等主要零件。當(dāng)電信號(hào)輸入時(shí)，電磁鐵產(chǎn)生相應(yīng)的電磁力，通過彈簧座3加在調(diào)壓彈簧4和閥芯上，并對(duì)彈簧預(yù)壓縮。此預(yù)壓縮量決定了溢流壓力。而壓縮量正比輸入電信號(hào)，所以溢流壓力也正比于輸入電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力的比例控制。
彈簧座德實(shí)際位置由差動(dòng)變壓器式位移傳感器1檢測(cè)，實(shí)際值被反饋到輸入端與輸入值進(jìn)行比較，當(dāng)出現(xiàn)誤差就由電控制器產(chǎn)生信號(hào)加以糾正。由圖3-2b所示的結(jié)構(gòu)框圖可見，利用這種原理，可排除電磁鐵摩擦的影響，從而較少遲滯和提高重復(fù)精度等因素會(huì)影響調(diào)壓精度。顯然這是一種屬于間接檢測(cè)的反饋方式。

  帶位置電反饋的直動(dòng)式溢流閥
a)工作原理及結(jié)構(gòu)  b）結(jié)構(gòu)框圖
1—位移傳感器  2—比例電磁鐵   3—彈簧座   4—調(diào)壓彈簧
5—閥芯   6—閥體   7—閥座   8—調(diào)零螺釘

普通溢流閥可以靠不同剛度的調(diào)壓彈簧來改變壓力等級(jí)，而比例溢流閥卻不能。由于比例電磁鐵的推力是一定的，所以不同的等級(jí)要靠改變閥座的孔徑來獲得。這就使得不同壓力等級(jí)時(shí)，其允許的大溢流量也不相同。根據(jù)壓力等級(jí)不同，大過流量為2～10L/min。閥的大設(shè)定壓力就是閥的額定工作壓力，而設(shè)定低壓力與溢流量有關(guān)。這種直動(dòng)式的溢流閥除在小流量場合下單獨(dú)作用，作為調(diào)節(jié)元件外，更多的是作為先導(dǎo)式溢流閥或減壓閥的先導(dǎo)閥用。另外，位于閥底部德調(diào)節(jié)螺釘8，可在一定范圍內(nèi)，調(diào)節(jié)溢流閥的工作零位。
3.2.2先導(dǎo)式比例溢流閥
1.結(jié)構(gòu)及工作原理
圖3-3所示為一種先導(dǎo)式比例溢流閥的結(jié)構(gòu)圖。它的上部位先導(dǎo)級(jí)6，是一個(gè)直動(dòng)式比例溢流閥。下部為主閥級(jí)11，中部帶有一個(gè)手調(diào)限壓閥10，用于防止系統(tǒng)過載。
當(dāng)比例電磁鐵9通有輸入信號(hào)電流時(shí)，它施加一個(gè)直接作用在先導(dǎo)閥芯8上。先導(dǎo)壓力油從內(nèi)部先導(dǎo)油口（取下螺堵13）或從外部先導(dǎo)油口X處進(jìn)入，經(jīng)流道口和節(jié)流3后分成兩股，一股經(jīng)節(jié)流孔5作用在先導(dǎo)閥芯7上，另一股經(jīng)節(jié)流孔4作用在閥芯撒謊女上部。只要A油口壓的壓力不足以使導(dǎo)閥打開，主閥芯的上下腔的壓力就保持相等，從而主閥芯保持關(guān)閉狀態(tài)。這是因?yàn)橹鏖y芯上下有效面積相等，從而主閥芯保持關(guān)閉狀態(tài)。這是因?yàn)橹鏖y芯上下有效面積相等，而上面有一個(gè)軟彈簧向下施加一個(gè)力，使閥芯關(guān)閉。
當(dāng)主閥芯是錐閥，它既小又輕，要求的行程也很小，所以這種閥的響應(yīng)很快。閥套上有三個(gè)徑向分布的油孔，當(dāng)閥開啟時(shí)使油流分散流走，大大減少噪聲。節(jié)流孔4起動(dòng)態(tài)壓力發(fā)虧作用，提高閥芯的穩(wěn)定性。

                           圖3-3   先導(dǎo)式比例溢流閥
            1—先導(dǎo)油流道   2—主閥彈簧   3.、4、5—節(jié)流口   6—先導(dǎo)閥
            7—外泄口   8—先導(dǎo)閥芯   9—比例電磁鐵   10—安全閥  
            11—主閥級(jí)   12—主閥芯   13—內(nèi)部先導(dǎo)油口螺堵
          A—進(jìn)油口   B—出油口   X—外部先導(dǎo)油口   Y—外部先導(dǎo)卸油口
與傳統(tǒng)的先導(dǎo)式溢流閥不同，比例溢流閥的壓力等級(jí)的獲得是靠改變先導(dǎo)閥的閥座孔徑來實(shí)現(xiàn)的。這點(diǎn)與比例直動(dòng)式溢流閥*相同。較大的閥座孔徑對(duì)應(yīng)著較低的壓力等級(jí)。小閥座孔徑可獲得較高的額定值。閥座的孔徑通常由制造廠根據(jù)閥座的壓力等級(jí)在制造時(shí)已經(jīng)確定。

先導(dǎo)式比例溢流閥原理框架圖

從圖3-4所示的原理框架圖可以看出。閥座孔的面積A用來檢測(cè)主閥芯上腔的壓力P，當(dāng)PA的積大于電磁力Fm時(shí)，導(dǎo)閥開啟，進(jìn)而主閥開啟，間接控制主壓力PA.,顯然Px屬于中間變量,這種溢流閥的檢測(cè)方式屬于間接檢測(cè)方式。從圖中可見，主閥在小閉環(huán)之外，主閥中的各種干擾量，例如摩擦。液動(dòng)力等的都會(huì)影響都得不到抑制，比例電磁鐵也在閉環(huán)之外。所以其壓力偏差和超調(diào)量都較大，常達(dá)15%以上。改進(jìn)辦法可以采用直接檢測(cè)方式。
2.比例溢流閥的主要性能參數(shù)
1)靜態(tài)特性

圖3-5   溢流閥的靜態(tài)特性曲線
a）設(shè)定壓力與輸入電流的關(guān)系曲線 b)低設(shè)定壓力與
流量關(guān)系曲線   c）壓差—流量特性

比例溢流閥的靜態(tài)特性主要由三條特性曲線來表示，見圖3-5.一條為設(shè)定壓力PA與輸入電流I之間的關(guān)系曲線，稱為控制特性曲線，還有一條是溢流閥的前后壓差與流量的關(guān)系曲線。從此圖中可以確定溢流閥的主要性能參數(shù)；高，低設(shè)定壓力、滯環(huán)、線性度以及穩(wěn)態(tài)調(diào)壓偏差等壓力特性。這些性能數(shù)據(jù)時(shí)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。
3.動(dòng)態(tài)特性
比例溢流閥的動(dòng)態(tài)特性一般用階躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)曲線來表示（圖3-6）。從階躍響應(yīng)曲線可以找到滯后時(shí)間τ，響應(yīng)時(shí)間ts及超調(diào)量σ（見圖3-6a）。頻率特性曲線可以找出高工作頻率或頻寬。

                                                       b
比例溢流閥的動(dòng)態(tài)特性曲線
單位階躍響應(yīng)曲線   b）頻率響應(yīng)曲線
3.3電液比例流量控制閥
比例流量控制閥的流量調(diào)節(jié)作用都在于改變節(jié)流口的開度。它與普通流量閥的主要區(qū)別是用某種電-機(jī)械轉(zhuǎn)換器取代原來的手調(diào)機(jī)構(gòu)，用來調(diào)節(jié)節(jié)流口的流通面積。并使輸出流量與輸入信號(hào)成正比。
按閥口的流量公式有

當(dāng)紊流時(shí)流量系數(shù)Cd近似為常數(shù)。由上式可見，改變同流面積A（x）可以改變流量，但節(jié)流口的前后壓差Δρ進(jìn)行壓力補(bǔ)償分為比例節(jié)流閥和比例調(diào)速閥。也有采用流量直接反饋型的新原理比例流量閥。
比例方向閥由于具有對(duì)進(jìn)口和出口流量同時(shí)節(jié)流的功能。因此，它本質(zhì)上是個(gè)雙路的比例節(jié)流閥。如果從外部加上壓力補(bǔ)償裝置，就能使通過的流量與負(fù)載變化無關(guān)，具有調(diào)速閥的功能。
3.3.1直動(dòng)式比例節(jié)流閥
比例節(jié)流閥也分為直動(dòng)式和先導(dǎo)式。直動(dòng)式的只有一級(jí)液壓放大。它的閥芯型式有轉(zhuǎn)閥、滑閥或插裝式。旋轉(zhuǎn)節(jié)流式由伺服電機(jī)經(jīng)減速后帶動(dòng)。移動(dòng)節(jié)流式用比例電磁鐵驅(qū)動(dòng)。前者習(xí)慣上稱為電動(dòng)式，后者稱為電磁式。先導(dǎo)式多為二級(jí)液壓放大，也有三級(jí)的特大流量閥，其通徑為63以上。
直動(dòng)式比例節(jié)流閥的構(gòu)成是在傳統(tǒng)節(jié)流閥的基礎(chǔ)上，用電-機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置代替手動(dòng)節(jié)流機(jī)構(gòu)而構(gòu)成。為了提高調(diào)解精度還可加上位置檢測(cè)裝置。
單純的直動(dòng)式比例節(jié)流閥產(chǎn)品較少見。早起產(chǎn)品中可見到采用伺服電動(dòng)機(jī)，經(jīng)減速后驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)閥型的比例節(jié)流閥。由于比例方向閥具有節(jié)流功能，實(shí)際使用中，常用二位四通比例方向閥來代替比例節(jié)流閥。比例方向閥有兩條通路，因此，作為比例節(jié)流閥使用時(shí)，根據(jù)過流量的要求，可以只利用其中一個(gè)節(jié)流口，也可同時(shí)使用兩個(gè)節(jié)流口。其連接情況，參見圖3-14所示。二位四通比例方向閥用作比例節(jié)流閥時(shí)，如要同時(shí)利用兩個(gè)通道，其無信號(hào)狀態(tài)可以有多種形式供選用。

3.4電液比例方向閥
電業(yè)比例方向閥是一種具有液流方向控制功能和流量控制功能的負(fù)荷閥。在壓差恒定的條件下，通過它的流量與輸入電信號(hào)成比例，而流動(dòng)的方向取決于比例電磁鐵是否受到刺勵(lì)。常見的有二位四通和三位四通滑閥式。利用插裝式元件組成比例方向閥需要較多的元件，制造和控制都較為復(fù)雜。
3.4.1比例方向閥的結(jié)構(gòu)及控制特點(diǎn)
1.比例方向閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
由于電液比例方向閥是在開關(guān)型換向閥和電液伺服閥的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，他們之間有很多異同點(diǎn)。
        比例閥閥芯與閥套的徑向間隙約為3-4μm，與普通換向閥相當(dāng)，而伺服閥的配合間隙約為0.5μm左右。因此抗污染能力比伺服閥強(qiáng)的多。
        為了減小中位泄露，比例閥的閥芯通常具有一定的搭接量。搭接量一般為額定控制電流的10%~15%。這使比例閥有較大的死區(qū)，雖然死區(qū)達(dá)10%以上，但可在電子放大器中進(jìn)行補(bǔ)償，使死區(qū)大限度的減小。
        比例方向閥的閥芯形狀是經(jīng)特別加工和修整的，以適應(yīng)同時(shí)對(duì)進(jìn)、出口實(shí)行準(zhǔn)確節(jié)流。一般方向閥閥芯臺(tái)肩是直角形的，而比例方向閥的閥芯則開有多至8個(gè)節(jié)流槽，節(jié)流槽口得幾何形狀為三角形，矩形，圓形或他們的組合。這些節(jié)流口有時(shí)稱為控制槽，在圓周上均勻分布，且左右對(duì)稱或成某一比例。通常比例系數(shù)為1/2。用來適應(yīng)控制對(duì)稱執(zhí)行器或非對(duì)稱執(zhí)行器的需要。
2.比例方向閥的閥芯運(yùn)動(dòng)控制特點(diǎn)
一般的方向閥開啟過程總是先通過死區(qū)，然后全開，直至本質(zhì)上消除節(jié)流作用為止。而比例方向閥通過死區(qū)后進(jìn)入節(jié)流階段，而且節(jié)流槽的軸向長度永遠(yuǎn)大于閥芯行程。這樣做可以使控制口總具有節(jié)流功能。而伺服閥閥芯與閥套的配合通常無死區(qū)，零位附近是伺服系統(tǒng)（特別是位置伺服系統(tǒng)）的主要工作點(diǎn)，因此，伺服閥的工作行程較小。從上面閥芯運(yùn)動(dòng)控制分析中可知：比例方向閥的閥口壓降比伺服閥約低一個(gè)數(shù)量級(jí)，約為2.5~8bar，但比電液換向閥的較高。比例電磁鐵的控制功率約為伺服閥的10倍以上，比電液換向閥的略高或相當(dāng)。
現(xiàn)代電液比例方向閥中引入了各種內(nèi)部反饋控制和采用零搭接，因此在滯環(huán)、重復(fù)精度、分辨率及線性等方面的性能與電液伺服閥幾乎相當(dāng)，但在動(dòng)態(tài)響應(yīng)方面還比性能高的伺服閥稍差。
3.比例方向閥的中位機(jī)能及應(yīng)用場合
三位四通比例方向閥也像電液換向閥那樣，具有不同的中位機(jī)能，以適應(yīng)控制系統(tǒng)的特別要求。各種中位機(jī)能的獲得，是通過保持閥套的沉割槽和閥芯的臺(tái)肩長度不變，只改變節(jié)流口得軸向長度來實(shí)現(xiàn)。如圖3-27所示為幾種控制槽與閥套配合的情況。通過不同的配合可以得到不同的閥機(jī)能。圖中上部為職能符號(hào)，下部為結(jié)構(gòu)簡圖。
圖3-27a所示為左右對(duì)稱的O型中閉閥芯與閥套配合的情況。如前所述，為減小泄露和簡化制造工藝，閥芯與閥套有約10%~15%的搭接量。在圓周上對(duì)稱開有若干個(gè)三角槽，在兩個(gè)方向上節(jié)流面積相等。節(jié)流槽的數(shù)量根據(jù)應(yīng)用需要而定。這種閥主要用于對(duì)稱執(zhí)行器。從P到A或從P到B的壓降基本一樣，能對(duì)對(duì)稱的液壓缸或油馬達(dá)提供良好的控制。
圖3-27b所示為對(duì)稱的P型中位節(jié)流型閥芯。在中位時(shí)，它能使P到A和B油口提供節(jié)流路徑。T油孔堵死。中位的節(jié)流是靠閥芯臺(tái)肩上的矩形節(jié)流槽與閥套形成一個(gè)不大的開口量而獲得的，允許約3%的額定流過。這種閥主要用于控制液壓馬達(dá)，在中位時(shí)向馬達(dá)提供必要的補(bǔ)油。因?yàn)橐簤厚R達(dá)在突然停止時(shí)會(huì)出現(xiàn)泄露或抽空現(xiàn)象。提供補(bǔ)油后，馬達(dá)的停止和啟動(dòng)都會(huì)變得平穩(wěn)。

對(duì)稱的YX型中位節(jié)流型閥芯。這種閥芯處于中位時(shí)P油口封團(tuán)，A和B與T油口經(jīng)節(jié)流孔相通。中位時(shí)，矩形節(jié)流槽的開口量可通過的流量也是約為額定流量的3%左右。這種閥主要用于面積比接近1:1的單出活塞缸。它可以消除中位時(shí)由于閥芯的泄露而引起的活塞緩慢外伸現(xiàn)象，也可以防止有桿腔的液壓力放大作用。在單出桿缸用于超越負(fù)載的場合，或某次平衡回路、液控單向閥回路的場合，有時(shí)就必須采用這種閥芯形式。
圖3-27d為O3中閉型閥，這是因?yàn)殚y芯右側(cè)臺(tái)肩的外側(cè)沒有節(jié)流開口的緣故。因此左移時(shí)B油口與T油口互不相通。圖3-27e為YX型中位節(jié)流型閥芯，中位時(shí)P口封閉，A和B與T口節(jié)流相通有一矩形槽橫跨在B與T口上。閥芯左移時(shí)B與T口互不相通，這兩種閥芯主要用于差動(dòng)連接回路。
此外，還有多種有實(shí)用價(jià)值的中位機(jī)能。表3-1給出了對(duì)稱閥芯及不對(duì)稱閥芯的中位機(jī)能、流通狀態(tài)及應(yīng)用場合。可供設(shè)計(jì)時(shí)選擇使用。
從本質(zhì)上說，由于電液比例方向閥的閥芯可以定位在任何一位置上，即位置是無級(jí)可調(diào)的，它就再不局限于3位閥了。其實(shí)，他可以作成四位或五位四通的型式。例如一個(gè)四位置的閥中有四個(gè)功能位置，如圖3-28所示。設(shè)兩電磁鐵電流為零時(shí)中位是位置2，電磁鐵a的指令信號(hào)從零增加至控制電流的40%時(shí)定位在位置3上，控制電流時(shí)定位在位置4上。而當(dāng)電磁鐵b的指令信號(hào)從0至增長時(shí)，閥芯主檢定位在閥位1的位置上?？梢姡侠淼睦帽壤y的多工作位置特點(diǎn)，并與適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)控制器配合使用，僅用一個(gè)比例方向閥就可以實(shí)現(xiàn)加速、減速、平衡、差動(dòng)、快速及慢速等多種功能，可大大簡化液壓控制系統(tǒng)。

4.不對(duì)稱閥芯
由于比例方向閥能對(duì)進(jìn)口和出口同時(shí)進(jìn)行節(jié)流控制，當(dāng)用于控制不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu)時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些新問題。例如，對(duì)稱的閥芯，即左右兩邊節(jié)流面積相同的閥芯，應(yīng)用于控制對(duì)稱執(zhí)行器時(shí)不會(huì)產(chǎn)生大的問題。但當(dāng)應(yīng)用于單出桿液壓缸等非對(duì)稱執(zhí)行器時(shí)情況就不一樣。
設(shè)差動(dòng)液壓缸的兩側(cè)有效面積比為2比1.如果進(jìn)口和出口兩側(cè)的節(jié)流面積相等時(shí)，所得的閥壓力降便為1：4.