与同规格的伺服阀相比，比例阀的成本大约是其50%。然而，伺服阀依然应用在具有精密位置控制和速度控制的场合，诸如航空，航天和汽轮机等。

parker比例阀可用于流量和压力控制，但是大多数情况下还是作为方向控制阀。尽管比例方向阀的设计会因不同厂商而已，但它们基本上都是完成同样一种功能：控制液压缸或马达的方向和速度。通过使用反馈装置诸如线性位移传感器或者旋转编码器，执行器的位置可以被控制。

直动式比例方向阀

直动式方向阀用于流量大约至100L/min或更少的场合。两级阀，其集成了先导阀和主级阀，用于有更高流量要求的场合。

电磁线圈的符号表示阀工作于连续可变的电信号。其通常是0-10V或某些情况下是4-20mA。阀上的符号“S/U”表示线性可变差动变压器（LVDT）,其用于指示阀芯的位置。从LVDT来的反馈通常是直流（DC）电压信号。在图2的剖面图中，可以看到比例阀中每个实际的组件。

为了诊断比例阀和系统，你必须能够正确的解读液压系统原理图。图1，显示的是直动式比例方向阀。注意符号中的四个方框，它们代表阀芯能够移动的工作位置数量。当阀线圈没有供电时，弹簧推动阀芯至左边。这就是所谓的“故障安全“位。在此条件下，通过阀的所有流量被阻止

阀能够工作，必须具有放大器并对其供电。典型的供电一般是24V，并接至放大器。指令电压来自PLC，其决定了阀芯的位置。“使能”信号来自PLC。在某些情况下，可以不用使能信号。

当供电接通而使能信号没有时，LVDT将反馈一个大约-12V的电压信号至放大器，提示阀芯处于“故障安全”位（图3）。一旦使能接通，电流信号即可输送至电磁铁线圈。

电流在线圈中产生磁力，其驱动阀芯运动。当指令电压为零时，阀芯将继续移动，直至LVDT显示反馈电压为零。阀芯将被移动至“电气关闭”位置-中位

为了使线性位移传感器显示305mm的移动距离（图5），PLC需要一个指令信号。放大器把指令电压信号转换成电流信号，输送给电磁线圈。6V的指令电压输给放大器，放大器将产生一个更高的电流（2.16mA）给电磁线圈。

此时，阀芯将移至平行位工作。这个位置通常称作“A”位。电流升高，导致阀芯移动，直至LVDT反馈-6V的电压信号。阀芯将停止移动并保持。油液经过阀芯并进入液压缸的无杆腔。

液压缸的运动速度取决于阀芯的移动量。在这个例子中，如果阀大流量是38L/min，当指令电压为6V时，则大约有23L/min的油液流经阀芯。

当液压缸运动时，位移传感器发送一个模拟的或者数字的反馈信号至PLC。例如，如果每运动0.0254mm发送一个数字脉冲至PLC，活塞杆运动直至得到12000个的脉冲反馈，表明运动了305mm。指令电压接着降为零，比例阀阀芯再次运动至“电气关闭”位置。液压缸保持位置，直至改变指令移动至新的位置之前。

系统故障诊断

如果使用一个外置放大器（图6），面板上的灯可显示系统中的故障。当供电接通并且使能信号起作用时，灯“on”将会变绿闪烁。使能电压范围大约在8.5-40V之间，但是10V比较常见。

如果灯不闪烁，则需要检查放大器上的使能和供电电压的接线。如果使能信号输入电压没有，则应从PLC端检查接线和输出信号。

如果供电降到21V一下，灯“UB”将变成红灯。这通常意味着供电电压接线有故障。当供电正常时（图7），放大器上将显示24V

放大器面板底部的黄灯用以显示LVDT故障或其连接电缆有问题。简单的判定到底是哪一个故障的办法就是，拆掉现有阀体的LVDT电缆连接器，把其插入新阀。

如果黄灯熄灭，则旧阀上的LVDT必定有故障，此时需要更换为新阀了。如果当插入新阀时，还是显示黄灯，则问题就应该出现在电缆或插头。需要检查电缆的连续性（完整性）。如果当设备运行时，灯闪烁，这通常表明电缆松动了。

放大器前面板具有调零装置。当放大器指令信号为零时，液压缸依然还会运动，此时就需要调零。如果负载在运动，阀芯并不在“关闭”位置，这通常是由于LVDT超出位置所致。旋转跳零装置，直至线性定位器停止漂移或振动。

如果速度控制或者定位精度出现了问题，则应该检查放大器上指令信号和LVDT信号的接线。如果这些都没有问题，问题有可能就是出现在液压系统或位移传感器。

带集成电子放大器的阀

目前的趋势是把放大器集成安装在比例阀上面。这通常被叫做On Board Eletronic（OBE）。阀的工作原理与外置放大器一样。常用的OBE采用7针连接器。供电输入在针脚“A”和“B”。

进入放大器的指令电压经过针脚“D”和“E”。为了确认这些电压，可以采用比例阀测试仪，通过把红色和黑色的接头插入适当的位置。为了验证供电电压，红色接至针脚“A”，黑色至针脚“B”。

为了从PLC检查指令电压，针脚“D”插入的是红色，针脚“E”插入的是黑色。取决于来自PLC的信号，指令电压应该在0-10V之间。

测试盒可以用于验证阀是否正常工作。来自PLC的电缆插入测试盒，测试盒的电缆接入比例阀。

当系统已经工作，供电电压，指令电压和LVDT电压都应该会显示出来。通过把“Command Select”切换至内部控制，也可以通过测试盒来驱动阀的工作。通过“Drive”调节旋钮，就可以控制阀了。

如果线性定位器有漂移，LVDT就有可能不会在正确的位置。为了对阀调零，就需要拆除LVDT保护盖。LVDT对中的调整需要慢慢的细调，直至漂移停止。

油液清洁度

比例阀阀芯和阀体之间具有非常高的公差要求。公差范围典型的在3-8μm之间。必要的是，制造商生产的阀必须满足油液进入的要求。ISO4406定义了特定阀的油液清洁度要求。

因此有必要采用3μm的过滤器，β值达到75或者更高。油液样品需要定期检查，确保系统满足要求。更高的ISO 4406代码意味着过滤器更换频率不够，过滤精度太低，β值低或者需要增加额外的过滤装置到系统中来。

如有疑问请点击：比例阀及其系统的故障诊断