比例阀的调试课件

1、老型液压比例系统 崔俊生老型液压比例系统 前言：在冶金行业，液压比例系统应用非常广泛，下面我将结合钢管公司实际应用的比例系统，对PLC、放大板、比例阀、平衡阀、传感器等做一个详尽的讲解。前言：一、老型比例系统1、组成：PLC控制系统：S7或GE6。放大板：VT3000或VT3006。比例阀：4WRZ1052SCA、SCB型平衡阀。ZDC型压差控制阀。执行元件：液压缸或马达。反馈元件：Z10或测速电机。一、老型比例系统1、组成：2、相互关系：比例放大板比例阀组液压缸或马达Z10或测速电机PLC动作条件2、相互关系：比例放大板比例阀组液压缸或马达Z10或测速电机3、典型液压比例回路分析：参照左图：

2、主要功能是执行元件在运行过程中即使负载不断变化，该系统也能保证执行元件运行过程中的稳定性。液压缸平衡阀压差控制阀负载梭阀3、典型液压比例回路分析：液压缸平衡阀压差控制阀负载梭阀比例阀就相当于一个电控流量控制阀，当电磁铁的电流从200ma到800ma逐渐增大时，比例阀的开口度由0逐渐增大至100%，开口度越大，比例阀输出流量越大，执行元件速度越快，如下图：开口度电磁铁A电磁铁B比例阀就相当于一个电控流量控制阀，当电磁铁的电流从200ma比例阀的实物图片（下）和控制简图（左）：主阀3减压阀2导阀15Mpa比例阀的实物图片（下）和控制简图（左）：主阀3减压阀2导阀1比例阀内部结构图比例阀内部结构图压

3、差控制阀的主要功能是增加比例阀流量输出的稳定性，它与梭阀、比例阀共同组成一个恒流源。基本原理：流体通过一个节流口时，输入端压力（P1）与输出端压力（P2）的压差恒定，那么，通过该节流口的流量恒定。P1P2P=P1-P2=恒值恒流源简图压差控制阀的主要功能是增加比例阀流量输出的稳定性，它与梭阀、压差控制阀与比例阀共同组成恒流源的液压回路图，如左图：压差控制阀与比例阀共同组成恒流源的液压回路图，如左图：平衡阀的主要功能是增加负载运行过程中的稳定性。如图所示，当压力油从A1进入后，先将1#平衡阀全部打开，然后由于负载的作用，在液压缸无杆腔建立起压力，该压力P1推动2#平衡阀打开，液压缸有杆腔的油液通

4、过2#平衡阀的阀口流回油箱，同时在B2端建立压力P2 。P1、P2和弹簧在2#平衡阀内建立一种平衡，使阀口开度随负载变化不断变化来保证液压缸运行平稳。平衡阀的主要功能是增加负载运行过程中的稳定性。如图所示，当压4、典型比例放大板（VT-3000）：4、典型比例放大板（VT-3000）：开关量输入简介：1、当R1-R4（10c、10a、8a、12a端）接负9V电压时，放大板为电磁铁“B”端提供电流，R1-R4 可设定4种电流值，由K1-K4来选择4种电流值的一种。反过来，接正9V电压时，放大板为电磁铁“A”端提供电流。2、放大板本身提供换向功能，按右图接线，由K6可控制“A、B”换向。3、当K5

5、接通时，斜坡调整失效，当K5 断开，斜坡时间可30ms-5s可调。开关量输入简介：1、当R1-R4（10c、10a、8a、12比例放大板基本功能： a. 输入控制灵活：即可使用开关量输入，也 可使用模拟量输入（12c或16a、16c）。 b. 通过调整斜坡时间，可以调整输出电流的 响应时间。 c. 调整R1-R4可稳定输出200800ma电流。下面以常见的拨料叉为例具体讲解：比例放大板基本功能：5、实例分析：工艺简介：PU2环形炉坯料最小为210*1500最大为310*4700。环形炉出料后，推正缸将坯料在固定台架上推正后，由比例系统控制拨叉将坯料运送1#运输链固定台架。如图：5、实例分析：系

6、统分析：由上图可知，坯料运输过程中，对液压缸来说，负载是不断变化的，因此采用液压比例加平衡阀的系统来满足工艺要求。对电气控制来说，要求拨叉慢速启动，中间过程快速运输，然后慢速放料；拨叉返回时，快速启动，减速回零位。如下图：ma200600400800123456“A”“B”Sma200600400800123456“A”“B”S本例使用平稳性好其他应用响应快00系统分析：ma200600400800123456“A”“B比例放大板设置：由上图表分析：采用放大板VT-3000中2个开关量控制即可满足要求。接线如图：k1i、k2i、k3i 由PLC控制。K1iK2iK3i比例放大板设置：由上图表分

7、析：采用放大板VT-3000中2个反馈元件分析：反馈元件采用电磁感应式位置传感器(Z10),与圆弧型感应块共同组成（见下图），这种反馈方式可方便地在PLC程序内，利用延时时间来控制液压缸的减速，以实现慢速放料。返回位Z10前进位Z10Z10感应块轴端反馈元件分析：返回位Z10前进位Z10Z10感应块轴端动作过程分析：（以电磁铁B得电，液压缸拨料前进为例）当拨叉具备动作条件，PLC输出信号，控制k1i接通,-9V电压通过R1使放大板输出，由于斜坡电位器t的作用，输出电流慢慢上升至设定值（600ma），直到前进到Z10感应到信号，PLC断开k1i，接通k2i，通过R2使输出电流降至设定值（300m

8、a），PLC延时一定时间后，k2i断开，到此前进动作完成。123mas斜坡R1调整斜坡R2调整PLC延时斜坡前进Z10感应到信号200400600动作过程分析：（以电磁铁B得电，液压缸拨料前进为例）当拨叉具拨叉返回时的控制过程与前进基本相同，唯一的区别是：前面讲过要使电磁铁“A”得电，必须由PLC控制k3i接通，用正9V电压控制R1、R2的输入。K1iK2iK3i拨叉返回时的控制过程与前进基本相同，唯一的区别是：前面讲过要* 总结：控制框图如下VT3000液压缸前进位Z10PLC比例阀B开关量及PLC延时K1i、k2iVT3000液压缸返回位Z10PLC比例阀A开关量及PLC延时K1i、k2i

9、、k3i前进过程返回过程* 总结：控制框图如下VT3000液压缸前进位Z10PLC比液压缸实际工作时两腔压力曲线：有杆腔无杆腔液压缸实际工作时两腔压力曲线：有杆腔无杆腔6、典型故障案例：以PU2顶杆冷却站步 进梁为例（以下简称步进梁）：液压控制 如左图。PTAB6、典型故障案例：PTAB案例一：步进梁平移无动作故障现象：在正常生产过程中顶杆冷却 站平移突然没有动作，手动 捅阀也无动作。基本分析：捅阀无动作说明液压回路故 障，应该与电气无关。案例一：步进梁平移无动作故障判断：1、观察阀台压力为13Mpa，说明压力源正常。2、捅阀时测阀块输出油路的A、B压力为零。3、测量为导阀提供5Mpa压力的减

10、压阀压力为零。4、由上述测量结果可以说明比例阀的P口无压力输入。5、由上述可以肯定该回 路的压差控制阀主回 路没有压力输出。6、注：如果主阀3坏，减 压阀2 应该有 5Mpa压力。故障判断：5、由上述可以肯定该回故障处理： 更换压差控制阀的控制盖板，并拆下盖板上的工艺丝堵，安装一个测压接头，以便于以后点检和维护。如图：故障处理： 更换压差控制阀的控制盖板，并拆下盖板上的工原因分析：1、将压差控制阀解体发现导阀（DBDS6）阀口被一块液压缸密封卡住，如左下图，造成P-T常通。2、由左上图分析可知当溢流阀阀芯卡住后，系统压力通过B-A-X经溢流阀直接回油箱，致使F点压力为零压力P将主阀芯向上推，关

11、闭阀口，A输出压力为零。P原因分析：1、将压差控制阀解体发现导阀（DBDS6）阀口被一案例二：步进梁前进定位不准故障现象： 在正常生产过程中顶杆冷却站平移突然不到位，不能正确将顶杆运送到输送辊道中心线，同时冷却站上的其他顶杆经常掉道。动梁定梁辊道顶杆运行方向案例二：步进梁前进定位不准故障现象：动梁定梁辊道顶杆运行方向基本分析： 首先从简单入手，电气人员在PLC程序上将延时加长后，故障基本解决。但运行半小时后，故障再现且不稳定（忽前忽后），基本可以肯定为液压回路故障或比例放大板输出电流不稳定。maPLC延时加长前进Z10感应到信号200400600停止点基本分析：maPLC延时加长前进Z10感应

12、到信号200400故障判断：1、用万用表或示波器测量比例放大板IB端电压（面板上有测试端子），发现快速时0.6V，慢速时0.3V，且稳定。说明比例放大板无故障。注：电磁铁B上的电流200-800ma对应在IB 上的电压为0.2-0.8V。相当于下图：1电阻电磁铁IB故障判断：注：电磁铁B上的电流200-800ma对应在IB 2、用压力表测液压缸有杆腔压力（B2端），发现液压缸快速前进过程基本正常，减速过程压力偏高，达17Mpa。可见有杆腔回油节流口偏小，回油阻力偏大。2、用压力表测液压缸有杆腔压力（B2端），发现液压缸快速前进故障处理： 由上述分析可以判断出：由于回油不畅，造成背压升高，导致步

13、进梁减速前进过程提前结束。在该回路中，影响回油的只有平衡阀，更换平衡阀后将减速延时时间调回，该故障彻底消除。故障处理：原因分析：1、事后对平衡阀进行了解体，发现平衡阀芯5比正常的阀芯短了0.5mm，分析由于长期在运行过程中，撞击阀芯6磨损所至。56原因分析：562、在液压缸启动和快速运行过程时，P1的压力较大，阀芯5推动阀芯6打开的开口度较大，短了一截的阀芯5对平移的速度影响不是很明显。P1562、在液压缸启动和快速运行过程时，P1的压力较大，阀芯5推动3、当Z10感应到信号步进梁进入减速区后，放大板对电磁铁输出的电流会逐渐减小，比例阀的阀口开口度会变小，流量也减小。在平衡阀内，由P1、P2和弹簧的共同作用使阀芯