（淮北矿业集团临涣焦化股份有限公司，安徽 淮北 235141）
摘要：浅析液压机械中电液比例阀的分类及性能、电液比例阀的工作原理、负载传感和压力补偿问题，以及一般液压机械控制技术的掌握等，并能实现运用数字遥控技术对电液比例阀的动作控制，最终实现工程机械的多种动作控制与实施技术改造。
关键词：液压工程机械；电液比例阀；操作控制技术
引言：
近几年来，工厂应用的移动式液压机械越来越多，而其中运用的电液比例阀也较多。鉴于它具有有线和无线操控的功能，又有提高操控精度、节能等特性，因此应用也更加广泛了。电液比例阀应用的出现，这对于提高移动式液压机械的整体性能和技术水平都具有重大的意义。除了在电控先导操作、无线遥控和有线遥控操作等方面有优越的性能外，必要时也可进行遥控改造，以更加方便实现工程机械的操作控制和运用，由此也充分展现了它的应用前景之处。
1 液压机械中电液比例阀的分类及性能
1）比例阀的分类。一般电液比例阀包括比例流量阀、比例压力阀、比例换向阀。而根据工程机械液压操作的特点，以结构形式划分它为两大类：即螺旋插装式比例阀和滑阀式比例阀。
2）两类主要比例阀的特性。①螺旋插装式比例阀。它是通过螺纹将电磁比例插装件固定在油路集成块上的，而螺旋插装阀具有应用灵活、节省管路与成本等特点，因此在工程机械上的应用愈加广泛。最常用的螺旋插装式比例阀有两通、三通、四通和多通等形式。两通式比例阀主要是比例节流阀，常和其它元件一起构成复合阀，从而对流量、压力控制；三通式比例阀主要是比例减压阀，移动式机械液压系统中应用较多，主要是对液动操作多路阀的先导油路来进行操作。可以利用三通式比例减压阀代替传统的手动减压式先导阀，这也具有更大的灵活性和更高的控制精度。它还可以制成比例伺服控制手动多路阀，并根据不同的输入信号，减压阀使输出活塞具有不同的压力或流量，再实现对多路阀阀芯的位移比例控制。至于四通或多通的螺旋插装式比例阀，则可以对工作装置实现单独的控制功能。②滑阀式比例阀。该阀又称分配阀，它是移动式机械液压系统最基本的元件，也是能实现方向与流量调节的复合阀。所以电液滑阀式比例多路阀也是比较理想的电液转换控制元件，其不仅保留了手动多路阀的基本功能，同时还增加了位置电反馈的比例伺服操作，以及负载传感等先进的控制手段。因此来说，它也是工程机械分配阀的更新换代产品，具有一定的发展前途。
3）比例阀的干涉影响。从制造成本的角度考虑，在工程机械控制精度要求不太高的情况下，比例多路阀内一般不配置位移感应传感器，没有电子检测与纠错功能。因此阀芯位移量也容易受负载变化引起的压力波动影响，只能靠视觉观察保证操作。外界干涉容易影响，在电控、遥控操作时应特别注意。随着电子技术的迅速发展，现在人们越来越多地采用内装差动变压器(LOVT)等位移传感器来构成阀芯位置移动的检测，从而实现阀芯位移闭环的控制。而由电磁比例阀、位置反馈传感器、驱动放大器和其它电子电路所组成的高度集成化的比例阀，则具有校正功能，也能克服一般比例阀的弱点，让控制精度更高。
2 液压机械中电液比例阀的工作原理
一般液压机械中所使用的电液比例阀，就是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号所产生的相应动作，使得工作阀的阀芯产生位移。阀口尺寸也发生相应地改变，以完成与输入电压成比例的压力和流量输出功能。而阀芯位移也可以以机械、液压或电的形式进行反馈。因电液比例阀具有形式多样、容易组成使用电气和计算机控制的各种电液系统，同时控制精度高、安装使用灵活，抗污染能力还强等。此诸多优点，应用领域不断拓宽。为了具有先导控制、负载传感和压力补偿等功能，在研发生产的插装式比例阀和比例多路阀上，充分考虑机械使用特点。
3 液压机械的负载传感和压力补偿问题
1）出于节能的考虑。在工程机械控制设计中，为节能、降低油温和提高控制精度，又使同步动作的执行元件在运动期间互不干扰，现在都采用了负载传感和压力补偿技术。该是一个很相似的概念，但都是利用负载变化所引起的压力变化，来调节泵或阀的压力和流量，以适应系统的工作要求。而负载传感对定量泵而言，它是将负载压力通过负载感应油路引至远程调压的溢流阀上，此时负载较小时，溢流阀调定压力也较小；当负载较大时，调定压力也较大。这也始终存在一定的溢流损失。至于变量泵系统，它是将负载传感油路引入到泵的变量机构，从而使泵的输出压力随负载压力的升高而升高(始终较小的固定压差)，保持泵的输出流量和系统的实际需要流量相等，且还无溢流损失。
2）实施压力补偿提高的控制性能。实施压力补偿，这是为了提高阀的控制性能所采取的措施。就是将阀口后的负载压力引入到压力补偿阀，从而对阀口前的压力进行调整，并使阀口前后的压差为常值。如此根据节流口的流量调节特性，流经阀口的流量大小就只与该阀口的开度有关联了，不受负载压力的影响了。
4 一般液压机械控制技术的掌握
1）电液比例阀的功能及其控制。近几年电液比例阀和其它专用器件的技术发展，也使移动工程机械（车辆）挡位、转向、制动及工作装置等系统的电气控制更为方便。像一般需要位移输出的机构，则就可采用比例伺服控制手动多路阀驱动器实现。其操作响应也快，布线灵活，又可实现集成控制，并与计算机接口控制等。因此，现在多采用电控先导控制的电液比例阀(或电液开关阀)，以代替手动直接操作或液压先导控制的多路阀。而采用电液比例阀的另一个优点就是可以大大减少操作手柄，使得布置更简洁，并有效降低了操作的复杂性。这对提高施工质量和效率都大有益处。
2）运用数字遥控操作电液比例阀及其之下的工程机械。数字式无线通讯技术的发展，使得工程机械的无线遥控更加方便了。而布置在移动机械上的遥控接收装置，则可将接收到的无线电信号转换为控制电液比例阀的比例信号和控制电液开关阀的开关信号，同时还能控制其它相应信号。这使原手动操作的各个元件都能接受遥控电信号的指令，并完成相应动作。
3）运用数字对工程机械进行控制改造。由于遥控器发射的每条数字数据指令，都具有一组特别的系统地址码（厂家只用一次）。而每个接收机只对有相同地址码的发射信号有反应，所以其它无线信号即使是同频率的也不会对其影响。再加上它的安全可靠性，使得应用到移动式工程机械上就有了充分的安全保障。平时使用的多种移动式机械，也都可以应用遥控进行改造。这种工业遥控装置与电液比例阀相结合的方式，使得电液比例阀为工程机械的遥控化提供了可行的接口，也能使遥控装置让电液比例阀发挥更大的作用效果，最终实现无线遥控发射与接收系统成功应用于多种工程机械的遥控改造的目的。
结束语：
总之，电液比例阀在简化工程机械操作、提高效率和作业精度，以及实现智能化作业方面都有较好的优势，性能也优越，安全又可靠。因此它的应用范围和领域也日趋扩展，发展前景广阔。
参考文献
[1]吴根茂，等.实用电液比例技术[M].杭州：浙江大学出版社，1993.
[2]张剑慈，等.立式液压机械的故障分析与改进措施[J].机床与液压2004，5：169-170.
[3]李成林.液压机械操作新技术分析[M].中国科技博览，2010，81.
[4]姚强，等.矿山机械中液压机械传动应用中的分析[J].科技致富向导，2013，26(3)：119-201.
[5]贺勇，等.力矩限制器在线测试系统开发[J].广东交通职业技术学院学报，2014，4.
[6]付红伟，等.起重机制动器的安全使用及研究[J].河南机电高等专科学校学报，2014，6.
[7]侯玉芳.探究液压机械传动平地机关键技术[J].科技资讯，2014，12：69-70.
[8]韩庆.机械设计制造中液压机械传动控制系统的应用[J].科技创新与应用，2015，16：105.