德国rexroth阀*

德国rexroth阀*

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压力控制比例减压阀，直接操作，带集成电子元件（OBE）

DBETA

大小6

组件系列6X

大工作压力500bar

大流量5升/分钟

特征

用于压力限制的压力控制直接驱动比例阀（先导阀）

用于底板安装：根据ISO4401的移植模式

集成压力传感器

可通过模拟输出读取实际压力值

压力控制器可根据各种应用进行调节（通过DIL开关进

线性指令值压力特性曲线

几乎与流量无关的压力控制

CE符合EMC指令2004/108/EC

产品描述

一般信息

DBETA型比例减压阀用于系统压力限制。通过比例电磁阀实现操作。压力由压力传感器和阀门电子装置调节。根据电气指令值，这些阀门可用于无级调节和调节系统压力。阀门主要包括壳体（1），阀座（3），阀门提升阀（4），比例电磁阀（2），集成电子元件（7）和压力传感器（8）。

基本原则

电源电压和指令值被施加到连接器（6）。根据命令值，电子设备将输入信号转换为电流。比例电磁铁将电流转换成机械力，该机械力通过电枢柱塞（5）作用在阀门提升阀（4）上。阀门提升阀（4）抵消通道P中的液压力。当阀门提升阀（4）上的液压力等于电磁阀力时，达到设定压力。通过将横截面P增加/减小到T，压力保持在设定水平。压力传感器（8）捕获通道P和/或B中的压力，并且集成电子器件（7）独立于流动调节压力。连接器（6）将通道P和/或B中的压力提供为模拟实际值（0至10V和/或4至20mA）。如果指令值为零，则控制电子装置仅将小控制电流施加到比例电磁阀（2），并施加小设定压力。通过DIL开关（9），集成的压力控制器可以根据不同的应用进行调整。

比例减压阀、比例溢流阀：采用比例电磁铁实现阀芯的微小位移，从而实现对油路的连续压力控制，二者均属于比例压力阀。其特点是稳定性高，用于可靠性要求高的场合，而很少讨论其动态响应指标。由于存在控制死区，因此调节精度较比例换向阀低，响应速度也稍逊于比例换向阀，一般在系统中应用于开环控制。在实际应用中，比例减压阀多用于多执行机构系统中限制支路出口压力；比例溢流阀则用于限制油路进口压力。

系统调节方式的选择

结合本系统的功能要求，在对轴承进行加载试验中，需实现反复加载、加载保压的试验环节，液压执行机构需实现“小位移、大压力”的工作方式，属于高增益系统。考虑以上三者：

（1）采用比例换向阀时，对油路进行流量调节，从而实现速度（位移）的控制。我们知道，油液7%的体积变化将引起约10MPa的压力变化，显然，对于“小位移、大压力”的工作要求，把位移作为控制量将导致单位增量过大，不易实现压力的精确控制。而采用压力传感器的闭环控制方式，无疑加大了系统的复杂程度和成本。

（2）采用比例减压阀和比例溢流阀时，对油路进行压力调节，稳定性与可靠性较高，比较符合加载系统要求。对比二者，使用比例减压阀时，系统需另设溢流阀，该溢流阀的调定压力要高于试验所需的高压力，多余的流量从高压溢流阀处溢流，造成能量浪费，并导致系统发热；使用比例溢流阀时，系统的溢流压力是根据系统的压力需求而变化的，相对比例减压阀来说，较为节能。此外，当比例减压阀失效时，系统不减压，而比例溢流阀失效时，系统无法建立工作压力。

因此，出于加载系统的工作要求、系统复杂程度、节能和安全性能的各方面考虑，采用比例溢流阀进行压力调节更适于作为本系统的调节方式。

比例阀如何工作的

某个电气信号输送至放大器，接着控制比例阀线圈。由于大多数电源信号比线圈上工作所需的电流信号低，因此输入电信号必须被放大。这个功能就需要一个放大器。放大器可装在阀体上，即OBE（onboardelectronics）,或者远程安装，与阀分离。电气输入信号可来自不同的源，如由机器操作者控制的电位计，操作杆，或者来自PLC。

放大器用电流信号驱动线圈。当电流流经线圈的时候，产生电磁力，导致线圈中的衔铁运动。衔铁上的力驱动阀芯，因而得到流量控制，压力调整，或者方向控制，或者座阀的溢流压力调整等。滑阀阀芯或者锥阀由弹簧偏置。因此，线圈上的力与弹簧力相平衡。

许多比例方向控制阀，如图1所示，拥有两个电磁铁线圈，分别在阀的两端。比例方向控制阀提供方向和流量控制。这种特殊的阀包含LVDT。基本上，双线圈的比例阀是基于标准的开关电磁换向阀发展而来的。在这种直动的开关阀和直动的比例阀之间的主要区别在于：

1)比例方向阀的对中弹簧比普通开关方向阀的要硬一些。

2)比例方向阀的电磁铁比普通开关方向阀可以产生更大的力。

3)比例方向阀总是使用DC直流电磁铁。

4)开关阀和比例阀阀体总是一样的（大多数制造商都会这么做），但是阀芯却有些不一样的地方。

a)比例阀阀芯设计用于流量控制

b)对于同一规格比例阀，阀芯设计不同以便实现不同的流量范围

c)比例阀阀芯拥有节流口，当不同电气输入的时候可以提供不同的流量范围

5)方向控制的比例阀两个工作油口可以提供1:1或者2:1的流量比例，用以控制液压马达和双出杆油缸，或者有效面积比为2:1的油缸。

一些比例阀只有一个线圈。这些阀典型的是四位而不是三位阀。图2是四位四通单电磁铁比例阀符号示意图。需要注意的是，当失电时，阀移至左端，所有油口断开。为了让阀芯移至“中位”，阀芯必须经历一个位置，其中压力油口将会和一个工作油口连通，而另外一个工作油口则连通回油。尽管阀芯经过这个流量工作区非常快，但是其对系统的影响还是必须要考虑进去。由于电磁铁失电的时候，其也许是我们控制程序的要求，也可能是供电故障的原因，都有可能造成油缸出现我们不期望的运动。因此，为了避免执行器出现不期望的运动，有时候会在比例阀和执行器之间设计一个电磁通断阀。与双电磁铁比例阀相比，这种单电磁铁的四位阀通常是高性能比例阀。有些制造商也因此把之称为“伺服比例阀”，以表明其具有的高的动态性能。这种高性能的能力源自其阀芯相对于“中位”的位移不受对中弹簧滞环的影响，而这典型的出现在双电磁铁比例阀中。

图2

那么，比例电磁铁线圈实际上又是如何工作的呢？所有用在比例阀的线圈都是直流（DC）线圈。交流（AC）线圈的涌浪电流(InrushCurrent)通常是工作电流的五倍左右。如果交流电磁铁里的衔铁不允许*切换到位，其电流消耗就会很高。线圈将会过热并烧毁；而且交流设计也不允许一个连续电流处于五倍工作电流的工况。直流电磁铁不会出现涌浪电流，因此衔铁在电流没有升高的情况下，其可以基本保持不动。由于衔铁能够做到微小的移动，阀芯或者座阀也会移动非常小，从而阀的输出变化也会非常小。

改变比例阀线圈电流简单的办法就是在DC供电和线圈之间安装可调电阻器。这种方案的问题就是没有直接作用到线圈的电流将会转化成热量。这就有点像用一个定量泵给一个低于泵额定流量的执行器供油。正如多余的泵流量经过溢流阀全压降的排放到油箱而产生热量，当供电以满电流强度给可变电阻供电的时候，多余的电流经过可变电阻而产生热量。因此，就需要一个更有效的方法来控制比例电磁线圈。

一个更有效的微调衔铁位移的办法就是采用脉宽调制（PWM）电流控制线圈。PWM技术就是在放大器设置开关晶体管，通过快速以开和关的方式改变至线圈的电流。由于切换晶体管关闭了不需要的电流，因此就不会产生多余热量。低频PWM范围在100~400Hz之间，而高频PWM在4000~5000Hz之间。脉冲频率保持不变，而脉冲的占空比是变化的。比如，30%的占空比，理论上，阀将产生30%的流量或者压力输出。通过改变线圈“开”的时间，阀芯的位移就可以被成比例的控制。

有几个因素会影响线圈电流输入和阀输出之间的差异。弹簧的滞环，阀芯或座阀的摩擦损失以及线圈本身的损失都是其中的影响因素。为了克服摩擦损失和惯性，通常在PWM信号上叠加低幅高频正弦信号，这个额外的信号被称为“颤振”。颤振的作用就是使阀芯或者座阀保持一种持续的运动，以便克服由于惯性和摩擦导致的响应滞后。理论上，颤振的振动不改变阀的输出。

电磁铁控制和先导操作的比例方向阀，有时叫做两级比例方向阀，通过先导级和主级来控制主阀芯的位置。如果阀是一开环控制阀，先导阀通常采用两个比例减压阀；两个比例减压阀在一个阀体里。通过减压阀减压之后的压力作用于主阀芯一侧，与另外一侧的对中弹簧平衡，主阀芯由此被定位。相反，闭环控制阀，利用开环控制比例方向阀作为先导阀。主阀芯上的LVDT把阀芯位置的信号反馈至放大器。反馈信号经过放大器计算，分析任何主阀芯的位置误差；如果主阀芯已经被定位至正确的位置并产生期望的输出，先导阀将被控制调节至零位（中位）。

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外形尺寸

尺寸单位为mm

推荐的阀门安装螺钉（单独订购）：

4个内六角螺钉ISO 4762 - M5 x 45 - 10.9-flZn-240h-L

拧紧扭矩M A = 7 Nm±10％; 材料号 R913000140

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