高频阀调研Word文档下载推荐.docx

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结构

控制精度

响应速度

与电子电路配合

抗污染能力

价格

高速开关阀

简单

较好

快

很好

极强

低

比例阀

较简单

慢

较强

较贵

伺服阀

复杂

好

较快

弱

由表可知,高速开关阀对介质清洁度无特殊要求,制造成本低廉,压力损失小,稳态和动态控制性能满足一部分工作控制的要求。

特性

激励电流越大,电磁吸力越大,则响应速度越快,控制精度越高。

减小气隙，有利于阀更快工作，但应与流量大小综合考虑。

选用强度高，密度低的材料和对动铁采用钻孔，减小外径等方法减小动铁质量，可提高工作性能。

高饱和磁通密度和高磁导率的材料有利于提高动作时间。

一些使用场合

色选机和卷烟机上,使用电磁阀控制喷嘴,将残次品吹出。

由于结构紧凑，底座安装阀的安装密度很大。

在振动控制系统中，通过空气喷流进行分类操作时，或进行粘结、定量给料和包装时，快速阀是必不可少的。

快速阀也适用于真空应用场合、电子行业、轻型装配行业、医药工程行业、纺织机械气动控制、食品机械、农业机械、焊接切割等产品配套及相关行业的自动化控制系统。

一些高速开关阀举例

nachi（不二越）高速开关阀

该阀采用螺管电磁铁，并对动铁式电-机转换器的盆型极靴进行优化。

当隔磁环位置低于磁极端面时，电磁力降低，电感减小，加快响应速度。

该阀阀芯为锥形，通过径向开孔来对液动力进行补偿减小运动阻力。

该高速开关阀控制电压为24V，最大电流为0.6A，工作行程为0.3mm,在压力为7MPa时，流量为8L/min,开启和关闭时间均在20ms以内，可耐最高压力21MPa。

HSV高速开关阀（美国BKB公司）

螺纹插装式高速强力电磁阀，采用液压复位，开启时间为3.5ms,关闭时间为2.5ms，广泛应用于液压系统的流量和压力控制中，但通流能力较差，空载流量小于10L/min.若用于先导级控制主阀，可实现大流量控制。

锥阀式高速开关阀（美国卡特彼勒）

锥阀式高速开关阀，是一种采用脉宽调制的方式对该阀进行控制的高速大流量电磁阀，用于中压共轨燃油喷射系统，阀开启与关闭时间均为1ms左右，但由于加工难度大，所以制作成本高。

双自由内锥阀芯高速开关阀

一种采用双自由度锥阀芯结构，左右两内锥阀与阀套可相对滑动，用于中压共轨液力增压式燃油喷射系统。

由于2个内锥阀相互独立，无同轴度要求，加工工艺接近二位二通锥阀，加工成本大大降低。

外阀套为空心结构，质量较轻，可与衔铁做成一体结构在阀内滑动，当工作时，仅有阀套一个运动件，从而大大减小了运动件的质量，加快了响应速度。

该阀的电-机转换器采用多级式电磁铁，电磁力大，响应快，使得该二位三通阀具有调整动态响应特性以及较大的流量。

该阀额定电压为110V，空载流量为78L/min（20MPa）,开启时间为0.78ms,关闭时间约为1.1ms。

MAC高频阀

短行程------高的电磁力与弹簧回力,阀门不阻塞

工作原理:

当线圈通电时,电磁阀在磁力作用下运动,带动推杆向下压阀芯.

可移动的磁极块在磁力作用下向上运动和磁极枢吸合,补偿线圈形成和阀芯行程的差,因此,磁极枢与磁极块和阀的位置无关.

优点:

线圈短行程产生高通电出力

强力弹簧与高出力线圈,产生大的通电出力和回位出力

内置磨损补偿,阀芯行程小于线圈行程

线圈磁路闭合和阀的位置无关,交流使用时线圈不会烧毁

平衡式三通阀

平衡式阀芯=一致的高出力排气污染不经过线圈=干净的线圈

平衡式的设计要点:

密封面积相等

端部密封平衡阀芯密封

气压产生的力两边相等

气压改变不影响出力

优点

阀的出力时恒定的,不受气压影响

强力的线圈和弹簧力保证高速和重复精度

排气污染不经过线圈

手动开关是标准配置

包括先导阀在内,在整个压力范围内提供恒定的大流量

全流量排气

多功能接口,一个阀六个功能

小型直动阀

设计原理:

4个平衡式轴封在一个阀杆上

尾端的轴封首先接触到锥形的座上,提供缓冲给进气轴封,减少磨损

进气压力不作用在排气密封上,减少摩擦力

可提供内置埋入式流量控制器

短行程、平衡式轴封可以使直动式线圈提供大的出力，极小的摩擦力，快的反应速度和大流量，小体积

三通先导阀

阀芯与阀杆

阀芯加上活塞=擦除动作=阀门不阻塞在最小的摩擦力和空气品质不好的环境下，产生最大的动作能力优点：

即使在低工作压力下，大直径的迷你活塞（3c㎡）提供大的出力

空气加弹簧回位保证最大的回位出力

高精度的黏贴式密封控制压缩量-在最小的摩擦力下擦除污染颗粒

硬化处理的密封可擦除附属的污染物，减少摩擦和增加寿命

橡胶中内置的润滑材料降低摩擦力，增加无润滑寿命

两个密封各控制一个通孔，提供短行程，低损耗，最小的摩擦力，最小的磨损和长寿命

轻的铝制阀芯允许快速的反应

一个阀芯，结构简单，维护容易

先导控制：

设计优点：

MAC100系列高速切换阀

MAC35系列高速切换阀

Festo快速电磁阀

快速切换阀及对应切换频率简表如下：

带快速切换电子元件

不带快速切换电子元件

响应时间开/关（ms）

切换频率（Hz）

MH2

2±

10%（从1Hz起）

150Hz

7±

MH3

3/2.3

280Hz

8/4.5

MHJ

型号

LF

MF

HF

HF/LP

切换频率Hz

500

1000

根据实际情况，选择切换频率较低的MH2为研究方向。

MH2阀的特点：

直动式二位三通阀

标准额定流量：

100l/min

不含铜和聚四氟乙烯

安装快速

选用带保护套（IP40/65）的预装配电缆或带M8接头的电缆来连接阀岛的多针分配器或输出模块，缩短安装时间。

PRS气路板上可安装多达10个经过测试的预装配阀。

切换时间短

24VDC时，无需“外部过激励”，切换时间小于2ms。

即使是连续使用或三班操作，切换时间误差小于0.2ms。

非常适用于如对医药产品进行粘结或定量给料等应用场合。

品种多样，非常灵活

具有多种派生性。

比如：

需切换时间为7ms,工作环境狭小，则采用便捷连接技术（IP40）的派生型。

还可选择水平安装或从顶部安装，选用快插式或带SUB-D插头的气路板派生型，

并可自由选择工作电压：

5,12或24VDC。

安装方式

只有在电压为24VDC、带插片或成型电缆时，响应时间为2ms。

堵住进气口或排气口时可用作两位两通阀。

高速开关阀测试试验平台举例

考虑高电压对高速开关阀的伤害，采用单电源24V供电，高低双电压驱动，以单片机为控制核心建立了高速开关阀测试平台,如下图所示

主要包括：

计算机、单片机、驱动控制器、液压系统、压力传感器、流量传感器、数据采集设备等。

被测高速开关阀、压力传感器安装在专门设计的阀块上，控制腔通过软管接回油箱。

高速开关阀供油口、控制口分别接压力传感器，用于检测压力变化。

在回油管路上串联流量传感器，用于检测通过高速开关阀的流量。

工作时，由计算机通过串口传输控制参数给单片机，单片机根据得到的PWM参数产生相应的PWM波，经驱动控制器产生高低双电流，经达林顿管放大，控制高速开关阀动作。

工作过程中，利用霍尔电流传感器、压力传感器、流量传感器检测工作状态，同时送由数据采集仪在线采集、离线分析。

由于数据采集仪最大电压值不超过10V，另选择UTD2202数字存储示波器采集阀的控制脉冲和激励电压。