關(guān)于Parker公司TEA型電液比例節(jié)流閥在壓鑄機(jī)的使用

1、關(guān)于TEA系列電液比例節(jié)流閥的使用一、技術(shù)背景目前國內(nèi)壓鑄機(jī)的壓射控制系統(tǒng)廣泛使用了Parker公司TEA系列電液比例節(jié)流閥,其液壓原理圖均采用了Parker公司的產(chǎn)品樣本說明書第5-19頁(樣本號(hào)HY11-2500/CH推薦的液壓回路圖,電液比例節(jié)流閥被設(shè)置在蓄能器出油口和壓射缸無桿腔進(jìn)油口之間,屬于進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路,如圖1所示。 圖1壓射缸在執(zhí)行快速前進(jìn)(快速壓射時(shí),指令信號(hào)把比例節(jié)流閥(快壓射閥打開,蓄能器提供的壓力油源,經(jīng)比例節(jié)流閥進(jìn)入壓射缸無桿腔,推動(dòng)壓射活塞快速前進(jìn)?？靿荷渌俣戎饕尚钅芷鲏毫?、比例節(jié)流閥的開口度和負(fù)載大小決定。通常,改變比例節(jié)流閥的指令信號(hào)的大小,可實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)比例節(jié)

2、流閥的開口大小,達(dá)到調(diào)節(jié)壓射速度的目的。二、閥的工作原理簡(jiǎn)介Parker公司的TEA系列電液比例節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)原理如圖2所示,它采用三級(jí)放大的位移-力反饋結(jié)構(gòu),以及主閥采用二通插裝閥,先導(dǎo)級(jí)采用由高響應(yīng)的比例電磁鐵驅(qū)動(dòng)的三位四通閥,先導(dǎo)閥芯通過反饋彈簧作用在一個(gè)伺服活塞桿(放大級(jí)上,活塞桿的另一端作用在主閥芯(主級(jí)上,此外,在先導(dǎo)回路上集成了一只兩位四通換向閥,這是為了滿足蓄能器放油回路的安全規(guī)范要求,起安全保護(hù)作用,故該兩位四通換向閥也稱使能閥。所述電液比例閥工作時(shí)有三種狀態(tài):1、開啟狀態(tài);2、關(guān)閉狀態(tài);3、失能狀態(tài)。以下分別敘述。 圖2開啟狀態(tài):在兩位四通換向閥電磁鐵得電(使能狀態(tài),兩位四通

3、閥處于截止位,當(dāng)三位四通閥的比例電磁鐵輸入一個(gè)足夠大(>30%標(biāo)準(zhǔn)電流的電信號(hào)時(shí),首先先導(dǎo)閥芯在電磁力作用下迅速向下移動(dòng),使三位四通閥處于上方位導(dǎo)通狀態(tài),X口的控制壓力油經(jīng)先導(dǎo)換向閥進(jìn)入2腔,而1腔中的油液則經(jīng)先導(dǎo)閥回到泄油口Y。由于2腔壓力增大,1腔壓力減小,伺服活塞在油液壓力的作用下向上移動(dòng),壓縮反饋彈簧,直到彈簧壓縮產(chǎn)生的彈力與比例閥電磁鐵的電磁推力相等時(shí),先導(dǎo)閥芯在反饋彈簧的作用下行至零位(中位。此時(shí),伺服活塞桿向上移動(dòng)的位移與彈簧的壓縮變化量相等,伺服活塞桿在此位置停留和靜止。由于伺服活塞桿向上移動(dòng),C腔到A口的油路被打開,在固定液阻R 的阻尼作用下,從B口進(jìn)入C腔的油液流量小

4、于從C腔流向A口的流量,C腔油壓迅速降低,主閥芯在B口油壓作用下向上移動(dòng),主閥芯打開。主閥芯向上移動(dòng),跟蹤伺服活塞桿下端,直到將A口與C腔的油路接近關(guān)閉?；钊麠U下端和主閥芯的先導(dǎo)閥座口之間(即主閥芯的C腔與A口之間的油口實(shí)際上構(gòu)成了一個(gè)可變液阻R1,它與固定液阻R構(gòu)成一個(gè)B型先導(dǎo)液壓半橋,見半橋示意圖3。當(dāng)可變液阻R1變化到一個(gè)合適的值時(shí),作用在主閥芯上C腔壓力P3、油口B壓力P1和油口A壓力P2的合作用力達(dá)到平衡,流入固定液阻R的流量和流出可變液阻R1流量也平衡,主閥芯在此平衡位置浮動(dòng)。因此,整個(gè)過程中主閥芯的位置實(shí)際上是跟蹤伺服活塞桿移動(dòng)的,而伺服活塞桿的位移又由比例電磁鐵的輸出力決定,所

5、以主閥芯的位移實(shí)際上也就是由比例電磁鐵的電磁力決定。 圖3關(guān)閉狀態(tài):在兩位四通換向閥電磁鐵得電(使能狀態(tài),兩位四通閥處于截止位,當(dāng)三位四通閥的比例電磁鐵無輸入信號(hào)時(shí),先導(dǎo)閥芯在反饋彈簧作用下,處于下方位置?？刂瓶赬 的壓力油經(jīng)先導(dǎo)閥進(jìn)入到伺服活塞桿1腔內(nèi),伺服活塞桿2腔的壓力油經(jīng)先導(dǎo)閥流到泄油口Y卸荷。伺服活塞桿在液壓力作用下向下方極限位置移動(dòng),將主閥芯中C腔到A 口的油路關(guān)閉,即:關(guān)閉了先導(dǎo)液橋的可變液阻R1,B口的壓力油經(jīng)過固定液阻R進(jìn)入C腔。由于主閥芯上腔C的壓力增大,主閥芯關(guān)閉。也就是說,在比例電磁鐵沒有信號(hào)輸入時(shí),該閥處于關(guān)閉狀態(tài)。失能狀態(tài):當(dāng)兩位四通換向閥失電(失能狀態(tài)時(shí),其閥芯處

6、于彈簧推置的終端位置,兩位四通閥處于導(dǎo)通狀態(tài),此時(shí)來自X油口的控制壓力油經(jīng)兩位四通閥引導(dǎo)至伺服活塞的彈簧腔1,并使伺服活塞的有桿腔2的油液經(jīng)兩位四通閥流向泄油口Y。由于兩位四通閥的流量比三位四通型先導(dǎo)閥比例閥要大的多,此時(shí)無論三位四通閥處于那種狀態(tài),伺服活塞桿都會(huì)在油液的壓力作用下被壓在下方極限位置。由于伺服活塞桿關(guān)閉了先導(dǎo)液橋的可變液阻R1,主閥芯在液壓力的作用下也處于關(guān)閉狀態(tài)。也就是說,在兩位四通換向閥失電時(shí),無論比例電磁鐵輸入多大的指令信號(hào),該閥都能可靠的關(guān)閉,起安全保護(hù)作用。三、在壓鑄機(jī)上的使用情況為了便于說明問題,先介紹一下壓射曲線圖。在壓鑄機(jī)的三曲線顯示系統(tǒng)中,快速壓射信號(hào)發(fā)令的那

7、一刻為三曲線顯示的起始時(shí)間,信號(hào)由編碼器和壓力傳感器獲得,編碼器記錄行程及速度,壓力傳感器測(cè)量壓力;在測(cè)量開始后,曲線儀每隔一段時(shí)間(采樣時(shí)間,測(cè)出每一刻的行程、速度和壓力,整個(gè)壓射過程會(huì)被完整的紀(jì)錄下來。然后以時(shí)間為橫坐標(biāo)(X軸,縱坐標(biāo)(Y軸上有三個(gè)參數(shù),那就是:行程、速度和壓力,它們以不同的顏色在顯示屏上描繪出這些點(diǎn),就獲得了下述三條壓射曲線。黃色曲線速度曲線當(dāng)壓射缸開始動(dòng)作后,它在低速(慢速壓射閥控制下,慢速前進(jìn),走到規(guī)定的位置時(shí),高速(快速壓射閥開啟,速度會(huì)快速上升,在很短的時(shí)間內(nèi)上升到最大值。當(dāng)鋁熔料填充滿模具型腔后,壓射缸又會(huì)急速停下來,直至速度為零。綠色曲線壓力曲線在填充過程中,

8、壓射壓力也會(huì)因填充產(chǎn)生阻力而增加,當(dāng)壓射壓力增加到設(shè)定值(或設(shè)定位置時(shí),控制系統(tǒng)會(huì)打開增壓閥,壓射壓力在增壓器作用下,在很短的時(shí)間內(nèi)上升至增壓壓力。白色曲線行程曲線記錄壓射過程中行程和時(shí)間的關(guān)系,包括實(shí)際高速起動(dòng)位置以及停止位置。上述壓射曲線圖是分析TEA系列電液比例節(jié)流閥在壓射過程中的實(shí)際工作狀態(tài)和性能特點(diǎn)的良好工具。液壓調(diào)速回路中,節(jié)流閥用于二次回路壓力低于一次回路壓力的場(chǎng)合,這里一次回路是指節(jié)流閥進(jìn)油口之前的主油路,二次回路是指節(jié)流閥出油口之后的主油路。在進(jìn)油調(diào)速的壓射控制回路中,上述一次回路是指蓄能器儲(chǔ)油腔及管路,二次回路是指壓射缸的無桿腔及管路;壓鑄機(jī)的壓射曲線圖,記錄的壓射缸活塞的

9、位置、速度和壓力三曲線,實(shí)際也是節(jié)流閥二次回路的容積、流量和壓力三曲線。下面以四幅TEA系列電液比例節(jié)流閥在快壓射過程中曲線圖來描述它的一些特性:1、雙峰形的速度(流量曲線:圖4是在650噸壓鑄機(jī)壓鑄110型摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)左箱體時(shí)拍攝的,其快壓射啟動(dòng)位置是用“快壓射啟動(dòng)點(diǎn)工藝試驗(yàn)法”確定的,快壓射速度是以鑄件充形完整和內(nèi)澆道表面不發(fā)生鋁料粘接為條件,快壓射行程180mm,電液比例節(jié)流閥的工作電流設(shè)為65%。 圖4曲線圖4顯示了在快壓射時(shí)TEA系列電液比例節(jié)流閥二次回路產(chǎn)生的流量、壓力振蕩現(xiàn)象,對(duì)于圖4所示速度、壓力曲線波形的有必要加以探討。以曲線波形上各點(diǎn)的橫坐標(biāo)的區(qū)間分別敘述。(1在0至A區(qū)間

10、(50ms:0點(diǎn)為壓射缸編碼器高速信號(hào)發(fā)令點(diǎn),0至A之間的延遲時(shí)間是由PLC的掃描時(shí)間等固有特性造成的響應(yīng)滯后時(shí)間,A點(diǎn)為壓射缸實(shí)際執(zhí)行高速起點(diǎn),亦視為電液比例節(jié)流閥主閥芯開啟的起點(diǎn)。(2在A至F點(diǎn)區(qū)間(15ms:兩位四通電磁閥和三位四通閥比例閥得電,三位四通比例閥處于上位,伺服活塞開始向上移動(dòng),主閥芯跟隨伺服活塞桿部分開啟(樣本說明書介紹:電液比例節(jié)流閥的BA口的壓差p=1MPa時(shí),其開啟的階躍響應(yīng)時(shí)間為50ms,一次回路的壓力大于二次回路的負(fù)載壓力,二次回路進(jìn)油,壓射活塞開始加速,由于壓射活塞的慣性力(F=ma和金屬熔料在內(nèi)澆口處的流動(dòng)阻力突增,使負(fù)載壓力飛升(飛升時(shí)間15 ms;此區(qū)間內(nèi)

11、,進(jìn)入二次回路腔內(nèi)的油液流量,主要用于補(bǔ)充油液的壓縮(二次回路的液容充液,造成腔中壓力峰,直至推動(dòng)壓射活塞產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng),另一個(gè)部分用于填充壓射活塞的小量位移所需的容積(即二次回路進(jìn)油的容積增量。(3在F至B點(diǎn)區(qū)間(15ms:電液比例節(jié)流閥的伺服活塞繼續(xù)向上移動(dòng),主閥芯繼續(xù)跟隨伺服活塞桿向上移動(dòng),直到停留在伺服活塞桿所停留位置附近,主閥芯開啟至最大,二次回路大量進(jìn)油,由于負(fù)載是基本不變的,所以進(jìn)油流量全部用來填充壓射活塞的位移所需的容積,形成活塞的速度階躍,產(chǎn)生速度峰;同時(shí),二次回路的壓力從峰值F點(diǎn)開始下降,腔中的壓降造成油液膨脹(二次回路的液容放液,使活塞進(jìn)一步加速。(4在B至C點(diǎn)區(qū)間(25m

12、s:快壓射速度較上述峰值下降約58%,同時(shí),壓力也下降約58%(如:G點(diǎn)壓力,換句話描述這種工況,在負(fù)載壓力減小時(shí),二次回路的流量不僅不增大,反而是下降。上述情況讓人難以理解,因?yàn)榻?jīng)過節(jié)流口的流量公式為:Q=C*A(s*2(P1-P2/1/2 = C*(2/1/2*A(s*(P1/2(1式中:Q經(jīng)過節(jié)流口的流量;C節(jié)流口的流量系數(shù),常數(shù);A(s節(jié)流口的通流面積,它是閥芯位移量s的函數(shù);P1節(jié)流口的進(jìn)口壓力,本例可視為常數(shù);P2節(jié)流口的出口壓力,等于負(fù)載壓力;P節(jié)流口的壓差,P= P1-P2;油液的密度,取870g/L;就比例節(jié)流閥而言,其受控輸出參數(shù)是主閥芯位移s,要求s在預(yù)定位置保持穩(wěn)定不變

13、,即:A(s為常數(shù)。因此,按照公式(1,Q減小是因?yàn)镻減小,當(dāng)P1不變時(shí),P2要增大,這段話的等效語是:負(fù)載壓力P2增大可使節(jié)流閥流量Q減小,這符合人們熟知的常規(guī)。但是,這不符合上述(3、(4兩區(qū)間曲線波形檢測(cè)的情況:P2減小(或P增大也Q減小,這正是讓人費(fèi)解之處。為了解釋上述兩區(qū)間曲線波形,我們還得從不帶先導(dǎo)液橋的插裝閥式節(jié)流閥和TEA 系列電液比例節(jié)流閥的結(jié)構(gòu)原理來分析,找出兩種節(jié)流閥的區(qū)別。先分析不帶先導(dǎo)液橋的插裝閥式節(jié)流閥,其原理圖如下: 圖5通常,當(dāng)調(diào)節(jié)螺桿調(diào)節(jié)固定后,插裝式節(jié)流閥工作時(shí),外面的先導(dǎo)電磁換向閥換向,使油口X和控制腔C與油箱連通,由于其主油路進(jìn)油口B和出油口A的壓力總大

14、于控制腔C的壓力,故主閥芯開啟后總是被抵擋在調(diào)節(jié)螺桿的頂端位置,控制腔C壓力變?yōu)榱?插裝閥主閥芯的開啟行程被此限定,主閥芯的節(jié)流口面積不會(huì)因負(fù)載壓力的波動(dòng)而變化,即公式(1中:A(x是常數(shù)。按此條件,由公式(1還可以推導(dǎo)出:式中:Q a/Q b=(P a/P b1/2(2 Q a額定壓差下的額定流量,50mm通經(jīng)的TEA系列電液比例節(jié)流閥額定流量為2300L/min;Q b實(shí)際壓差下的實(shí)際流量;P a額定壓差(最小壓差,50mm通經(jīng)的TEA系列電液比例節(jié)流閥額定壓差為1MPa;P b實(shí)際壓差。從公式(2中可看出,流量Q和P的1/2次方成正比。當(dāng)一次回路的壓力P1不變,二次回路壓力P2增大時(shí),壓

15、差P將減小,流量Q也將減小。這些也是普通節(jié)流閥的特點(diǎn)。再分析TEA系列電液比例節(jié)流閥。從前面已敘述的結(jié)構(gòu)原理知,控制腔C的壓力不等于零,先導(dǎo)液橋控制著主閥芯的開啟位置,而先導(dǎo)液橋的回油被引至負(fù)載之前,因此,當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時(shí),例如:壓力沖擊直接作用在主閥芯和伺服活塞桿(兩者之間的節(jié)流口構(gòu)成可變液阻R1上,導(dǎo)致液橋的工作壓差(P3-P2就會(huì)變小,控制腔C的壓力P3隨之升高,進(jìn)而壓迫主閥芯往關(guān)閉方向的移動(dòng)(非關(guān)死,使A(x變小,再隨之出現(xiàn)主油路流量減小和壓力P2下降。另外,還有主閥B口液動(dòng)力方向和主閥芯關(guān)閉方向相同,形成液動(dòng)力干擾。顯然,TEA系列電液比例節(jié)流閥的這種瞬態(tài)特性不能用節(jié)流調(diào)速公式(1和

16、(2描述。不帶先導(dǎo)液橋的插裝閥式節(jié)流閥和TEA系列電液比例節(jié)流閥有實(shí)質(zhì)區(qū)別:前者的主閥芯在開啟過程中有連續(xù)油流從控制腔流出,在主閥芯完全打開后停止流動(dòng),先導(dǎo)控制油路和一、二次回路互相隔離;后者主閥芯在開啟過程中和保持開啟狀態(tài)的全部時(shí)間里都有從一次回路引進(jìn)的先導(dǎo)控制油連續(xù)流到二次回路,先導(dǎo)控制油路和一、二次回路是一個(gè)液阻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),先導(dǎo)液橋工作壓差影響主閥芯控制腔的進(jìn)出油流量的平衡。除了上面分析得出的性能外,我們還要進(jìn)一步分析以下幾個(gè)方面:1、TEA系列電液比例節(jié)流閥先導(dǎo)液橋的回油直接與負(fù)載腔相連,因此,這種先導(dǎo)液橋不是嚴(yán)格定義的B型液橋,因?yàn)槔硐氲腂型液橋的可變液阻R1的回油應(yīng)引回油箱(詳見胡燕

17、平編著液阻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)學(xué)P14-16,因此,當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時(shí),液橋的工作壓差就改變,從而影響液橋的壓力增益和流量增益。如果將先導(dǎo)液橋的回油直接引回油箱,則能保持液橋的工作壓差為常數(shù),按照這種要求,則應(yīng)把電液比例節(jié)流閥置于回油節(jié)流調(diào)速回路中,即把電液比例節(jié)流閥的進(jìn)油口接壓射缸有桿腔、出油口接油箱。2、TEA系列電液比例節(jié)流閥的主閥芯節(jié)流口的面積梯度(開口周和行程的微商的特征是:在開口面積的前30%部分為三角形窗口,在后70%部分為全周窗口,主閥的額定流量曲線是由其節(jié)流口的面積梯度的變化特性決定的,這種變化可從圖4速度曲線上AF和FB兩段線有明顯不同的斜率看出。3、在上述兩區(qū)間曲線波形上,壓力峰值點(diǎn)和

18、速度(流量峰值點(diǎn)(例如: F和B點(diǎn)之間有時(shí)間差,此現(xiàn)象用描述壓力/流量(液阻的靜態(tài)方程(1不好解釋,其成因,主要是因?yàn)樨?fù)載壓力屬負(fù)反饋信號(hào),上述液橋的響應(yīng)滯后于負(fù)載壓力所致,換句話說,就是負(fù)壓力峰值所確定的瞬間至上述液橋?qū)Υ俗鞒鲰憫?yīng)的瞬間之間存在時(shí)間間隔。4、因?yàn)槿凰耐ū壤y的零位偏移非常小,故它所控制的伺服活塞桿的零位(先導(dǎo)比例閥處于中位時(shí)偏移非常小(小于0.1mm,因此可以忽略三位四通比例伺服閥和伺服活塞桿位置偏移的影響。5、電液比例節(jié)流閥的一次回路是蓄能器及油管,由于蓄能器的儲(chǔ)液壓力波動(dòng)小于10%,遠(yuǎn)小于二次回路壓力波動(dòng),因此在作上述分析時(shí),可以忽略液源供給的影響:在B至C點(diǎn)區(qū)間,活塞

19、速度和壓力的下降并非是液源供應(yīng)流量減少引起的。(5在G至C點(diǎn)區(qū)間(10ms:G點(diǎn)是二次回路壓力的谷值點(diǎn),C點(diǎn)是速度的谷值點(diǎn),兩者之間有時(shí)間差,這和F、B點(diǎn)之間時(shí)間差的成因相同。(6在C至D點(diǎn)區(qū)間(22ms:隨著二次回路的壓力在C點(diǎn)附近減小,導(dǎo)致液橋的工作壓差(P3-P2就會(huì)變大,經(jīng)過可變液阻R1的流量變大,之后控制腔C的壓力P3隨之變小,進(jìn)一步導(dǎo)致主閥芯往開啟方向的移動(dòng),主閥芯的節(jié)流口面積A(x增大,形成D點(diǎn)的第二個(gè)速度峰值點(diǎn)。隨著壓射速度變大,負(fù)載慣性力形成的油液壓力P2也上升。(7在D至E點(diǎn)區(qū)間(20ms:壓射行程的尾段,負(fù)載壓力突增,壓射速度急劇下降。2、三峰形的速度(流量曲線 圖6圖6

20、是在650噸壓鑄機(jī)壓鑄100型摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)左箱體時(shí)拍攝的,其快壓射行程160mm,電液比例節(jié)流閥的工作電流設(shè)為60%。曲線圖6顯示了在快壓射時(shí)TEA系列電液比例節(jié)流閥二次回路出現(xiàn)流量、壓力的振蕩現(xiàn)象,其成因和圖4相同,故不復(fù)述。3、單峰形的速度(流量曲線圖7是在650噸壓鑄機(jī)壓鑄100型摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)右箱蓋時(shí)拍攝的,其快壓射行程100mm,電液比例節(jié)流閥的工作電流設(shè)為60%。曲線圖7顯示了TEA系列電液比例節(jié)流閥在快壓射時(shí)的情況下速度曲線呈單峰形,沒有明顯的二次回路的流量、壓力的振蕩現(xiàn)象。其成因主要是,在壓射速度到達(dá)峰值點(diǎn)時(shí),其壓射行程已至尾段,之后負(fù)載壓力突增,壓射速度急劇下降,速度和壓力的振

21、蕩被隔斷;另外,在快壓射初期,壓力飛升速度較高(飛升時(shí)間10ms,這是因?yàn)榭靿荷湫谐梯^上述兩例(見圖4、圖6短37%以上,壓射缸活塞腔容積也小37%以上,在電液比例節(jié)流閥的輸入電流相同的條件下,比例節(jié)流閥的二次回路流量視為相同,故壓力飛升速度較高;還有,在作瞬態(tài)響應(yīng)分析時(shí),還應(yīng)把比例節(jié)流閥的二次回路看成一個(gè)彈性系統(tǒng),它受液阻(節(jié)流口的靜壓差、液容(液壓系統(tǒng)的彈性剛度和液感(液壓系統(tǒng)的速度變化所產(chǎn)生的動(dòng)量差疊加影響,容易引起運(yùn)動(dòng)體(如:油液、壓射活塞等能量的存儲(chǔ)和釋放(動(dòng)能和位能的交換,壓射缸活塞腔的容積越小,越不容易產(chǎn)生壓力振蕩。 圖74、梯形的速度（流量）曲線 圖 8 是在 650 噸壓鑄機(jī)

22、壓鑄 110 型摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)右箱蓋時(shí)拍攝的，其快壓射行程 105mm，電液比例節(jié)流閥的工作電流設(shè)為 60%。 曲線圖 8 顯示了 TEA 系列電液比例節(jié)流閥在快壓射時(shí)的情況下速度曲線呈梯形， 但梯形的頂邊很短，也沒有明顯的二次回路的流量、壓力的振蕩現(xiàn)象。其成因和圖 7 之 例相同。 圖8 綜上所述， 電液比例節(jié)流閥的開啟量受一、 二次回路的油液壓力、 流量以及容積 （活 塞行程）等影響，若是運(yùn)用不當(dāng)，則會(huì)成為妨礙回路穩(wěn)定的主要原因。 四、值得討論的兩個(gè)問題 1、關(guān)于空打時(shí)的速度曲線 浙江大學(xué)為研究壓鑄機(jī)的電液比例節(jié)流閥（即本文所述的電液比例節(jié)流閥）性能， 曾做過測(cè)試實(shí)驗(yàn)，其實(shí)驗(yàn)方法根據(jù)壓鑄機(jī)比

23、例節(jié)流閥的應(yīng)用背景，提出以蓄能器提供瞬 間大流量油源、以無載荷油缸速度來間接測(cè)量瞬間流量的節(jié)流閥實(shí)驗(yàn)方法。這種實(shí)驗(yàn)方 11 法就是模擬我們工廠中壓鑄機(jī)的空打過程。具體內(nèi)容詳見壓鑄機(jī)比例節(jié)流閥性能測(cè)試 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) （見機(jī)械制造 46 卷第 527 期2008 年 7 月） ，文章中圖 4、圖 5 是該 實(shí)驗(yàn)測(cè)得的比例閥流量階躍響應(yīng)曲線，它和本文的圖 4、圖 6 明顯不同，究其原因是以 無載荷油缸的節(jié)流閥實(shí)驗(yàn)方法，這不符合壓鑄工藝的實(shí)際工況。這種實(shí)驗(yàn)方法忽略了負(fù) 載對(duì)上述比例節(jié)流閥先導(dǎo)液橋的影響。 2、TEA 系列電液比例節(jié)流閥使用事項(xiàng) （1） 、建議 TEA 系列電液比例節(jié)流閥用于回油節(jié)流調(diào)速

24、，將先導(dǎo)液橋的回油直接 引回油箱，則能保持液橋的工作壓差為常數(shù)。 （2）關(guān)于 TEA 系列電液比例節(jié)流閥主閥芯節(jié)流口及比例電磁鐵的輸入電流 TEA 系列電液比例節(jié)流閥主閥芯的節(jié)流口由兩段組成，前一段是三角形窗口，后一 段是全周窗口。三角形窗口，應(yīng)當(dāng)用于小流量調(diào)節(jié)場(chǎng)合，對(duì)應(yīng)于壓鑄機(jī)的慢壓射調(diào)速； 全周窗口，應(yīng)當(dāng)用于大流量調(diào)節(jié)場(chǎng)合，對(duì)應(yīng)于壓鑄機(jī)的快壓射調(diào)速，因此，該節(jié)流閥理 論上可以控制兩種壓射速度。 查閱 Parker 公司 TEA 系列電液比例節(jié)流閥的產(chǎn)品樣本說明書第 5-19 頁（樣本號(hào) HY11-2500/CH） ，三位四通閥的比例電磁鐵輸入的電流在 30%至 100%范圍（有效調(diào)節(jié) 范圍

25、 70%） ，當(dāng)電流在 30%以下時(shí)，三位四通閥的比例電磁閥無法正常工作。為了深入 分析問題，我按照插裝閥的標(biāo)準(zhǔn)、流體力學(xué)規(guī)則、樣本中的少量數(shù)據(jù)和壓鑄工藝規(guī)范， 計(jì)算了 650 噸壓鑄機(jī)使用的通經(jīng) 50mm 的 TEA 系列電液比例節(jié)流閥主閥的部分?jǐn)?shù)據(jù)： 閥套內(nèi)孔直徑56 mm，閥座直徑43.5 mm，面積比 1.55/1，主閥芯總行程 14.5mm； 節(jié)流口的通流總面積 1290mm2，三角形窗口的通流面積 400mm2（占節(jié)流口的通流總面 積的 31%） 三角形窗口的行程 8mm ， （占總行程的 55%） 三角形窗口的前半段行程 4mm ； （占總行程的 27.5%）的窗口的通流面積 100mm2（占節(jié)流口的通流總面積的 7.7%） ， 顯然，三角形窗口的開口周相對(duì)于行程的變化率較大，比例閥在慢壓射調(diào)速區(qū)域的分辨 率較低，同時(shí)，在壓鑄工藝規(guī)范中，要求慢壓射速度與快壓射