比例控制阀从控制原理上讲,比例阀与伺服阀基本相同,无论是阀的基本结构或主阀的动作原理,比例阀和开发试阀都十分相同或相近。先导控制部分取自伺服阀,结构相对更简单,主阀基本采用开关式阀的操控形式,本质上略有差异,但原则上讲是以开关式阀为基础融合了比例电磁铁的特性,属中和型液压控制阀。
相比前两种阀,比例控制阀的结构相对简单,价格也较为便宜,可称之为廉价的电液伺服元件。介于电液开关控制和电液伺服控制之间的比例控制阀,可谓是将上述两种元件的特点加以结合,实际作用也介于其中,如注塑机、型材挤压机这类设备,它在这些简易自动化、简易数控以及单参数适应控制的液压系统方面为优选。但这类阀也有一定劣势,相比伺服阀,它的频率响应较低,存在一定的死区和滞环,对控制精度要求较高和响应要素较快的闭环控制系统而言,其能力也稍显不足,不过针对速度(单参数)闭环控制系统和一般开环电液控制系统,它基本可满足响应需求。
比例阀是一种新型的液压控制装置。在普通压力阀、流量阀和方向阀上,用比例电磁铁替代原有的控制部分,按输入的电气信号连续地、按比例地对油流的压力、流量或方向进行远距离控制。比例阀一般都具有压力补偿性能,输出压力和流量可以不受负载变化的影响。随着液压传动和液压伺服系统的发展, 生产实践中出现一些即要求能够连续的控制 压力、流量和方向,又不需要其控制精度很 高的液压系统。由于普通的液压元件不能满 足具有一定的伺服性要求,而使用电液伺服 阀又由于控制精度要求不高而过于浪费,因 此近几年产生了介于普通液压元件 (开关控制) 和伺服阀 (连续控制) 之间的比例控制阀。出于制造成本考虑和工程机械控制精度要求不高特点,一般比例多路阀内不配置位移感应传感器,具有电子检测和纠错功能。,阀芯位移量容易受负载变化引起压力波动影响,操作过程中要靠视觉观察来保证作业完成。电控、遥控操作时更应注意外界干涉影响。近来,电子技术发展,人们越来越多采用内装差动变压器(LDVT)等位移传感器构成阀芯位置移动检测,实现阀芯位移闭环控制。这种由电磁比例阀、位置反馈传感器、驱动放大器和其它电子电路组成高度集成比例阀,具有一定校正功能,可以有效克服一般比例阀缺点,使控制精度到较大提高。阀腔体和阀芯要求加工精度很高,圆度、不同圆柱面的同轴度,因为阀芯与阀体的配合既要保证很好地密封性能又要保证摩擦力比较低,一旦圆度或同轴度误差较大,阀芯在运行过程中就有可能卡死。一旦卡死比例阀就可能失灵了。
再说说弹簧,比例阀对弹簧的刚度要求很高,同一批的弹簧刚度离散度一定要控制在一个很小的范围内,一旦弹簧刚度离散度较大,比例阀的特性就会发生变化,比例阀的输入电压信号或电流强度与比例阀流量或压力是成比例的,这种比例关系是建立在弹簧刚度比较固定的情况下,如果时间久了弹簧刚度变化了,那么比例阀的特性也就变了,因此好的比例阀需要在工作很长一段时间之后仍能保证这种比例关系。