電液比例閥是閥內(nèi)比例電磁鐵根據(jù)輸入的電壓信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作，使工作閥閥芯產(chǎn)生位移，閥口尺寸發(fā)生改變并以此完成與輸入電壓成比例的壓力、流量輸出的元件。閥芯位移也可以以機(jī)械、液壓或電的形式進(jìn)行反饋。由于電液比例閥具有形式種類(lèi)多樣、容易組成使用電氣及計(jì)算機(jī)控制的各種電液系統(tǒng)、控制精度高、安裝使用靈活以及抗污染能力強(qiáng)等多方面優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用領(lǐng)域日益拓寬。近年研發(fā)生產(chǎn)的插裝式比例閥和比例多路閥充分考慮到工程機(jī)械的使用特點(diǎn)，具有先導(dǎo)控制、負(fù)載傳感和壓力補(bǔ)償?shù)裙δ?。它的出現(xiàn)對(duì)移動(dòng)式液壓機(jī)械整體技術(shù)水平的提升具有重要意義。特別是在電控先導(dǎo)操作、無(wú)線(xiàn)遙控和有線(xiàn)遙控操作等方面展現(xiàn)了其良好的應(yīng)用前景。

德國(guó)費(fèi)斯托FESTO比例控制閥主要用於開(kāi)回路控制（open loop control）;比例控制閥的輸出量與輸入信號(hào)成比例關(guān)系,且比例控制閥內(nèi)電磁線(xiàn)圈所產(chǎn)生的磁力大小與電流成正比.

在傳統(tǒng)型式的液壓控制閥中,只能對(duì)液壓進(jìn)行定值控制,例如:壓力閥在某個(gè)設(shè)定壓力下作動(dòng),流量閥保持通過(guò)所設(shè)定的流量,方向閥對(duì)於液流方向通/斷的切換.因此這些控制閥組成的系統(tǒng)功能都受到一些限制,隨著技術(shù)的進(jìn)步,許多液壓系統(tǒng)要求流量和壓力能連續(xù)或按比例地隨控制閥輸入信號(hào)的改變而變化.液壓伺服系統(tǒng)雖能滿(mǎn)足其要求,而且精度很高,但對(duì)於大部分的工業(yè)來(lái)說(shuō),他們并不要求系統(tǒng)有如此高的品質(zhì),而希望在保證一定控制性能的條件下,同時(shí)價(jià)格低廉,工作可靠,維護(hù)簡(jiǎn)單,所以比例控制閥就是在這種背景下發(fā)展起來(lái)的.

德國(guó)費(fèi)斯托FESTO比例控制閥可分為壓力控制閥,流量控制及方向控制閥三類(lèi).

壓力控制閥:用比例電磁閥取代引導(dǎo)式溢流閥的手調(diào)裝置便成為引導(dǎo)式比例溢流閥,其輸出的液壓壓力由輸入信號(hào)連續(xù)或按比例控制.

流量控制閥:用比例電磁閥取代節(jié)流閥或調(diào)速閥的手調(diào)裝置而以輸入信號(hào)控制節(jié)流閥或調(diào)速閥之節(jié)流口開(kāi)度,可連續(xù)或按比例地控制其輸出流量.故節(jié)流口的開(kāi)度便可由輸入信號(hào)的電壓大小決定.

方向控制閥:比例電磁閥取代方向閥的一般電磁閥構(gòu)成直動(dòng)式比例方向閥,其滑軸不但可以換位,而且換位的行程可以連續(xù)或按比例地變化,因而連通油口間的通油面積也可以連續(xù)或按比例地變化,所以比例方向控制閥不但能控制執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)方向外,還能控制其速度.

以上各種比例閥所作動(dòng)的液壓元件為液壓缸或液壓馬達(dá).

德國(guó)費(fèi)斯托FESTO液壓比例閥工作原理

感載比例閥主要由柱塞、閥門(mén)、閥座、閥體、杠桿和感載彈簧等組成（圖 1）。其中，閥門(mén)與柱塞固定在一起。閥門(mén)將感載比例閥內(nèi)腔分隔為上、下兩個(gè)腔。下腔與進(jìn)油口相通-，并通過(guò)油管和制動(dòng)主缸出油口相接；上腔與出油口相通，并通過(guò)油管和后輪促動(dòng)管路相接。閥體通過(guò)螺釘裝在車(chē)身支架上，推桿下端鉤部與轎車(chē)后軸減振器下固定端連接，感載彈簧裝在杠桿與調(diào)整螺母之間，使感載比例閥與推桿之間的連接為彈性連接。

當(dāng)轎車(chē)不制動(dòng)時(shí)，柱塞在感載彈簧通過(guò)杠桿施加的推力（F）的作用下使閥門(mén)離開(kāi)閥座而開(kāi)啟。當(dāng)轎車(chē)制動(dòng)時(shí)，來(lái)自制動(dòng)主缸的制動(dòng)液由進(jìn)油口輸入，通過(guò)閥門(mén)后從出油口輸出到后輪促動(dòng)管路。此時(shí)輸入制動(dòng)液壓力（pl）和輸出制動(dòng)液壓力（p2）相等，并且，由于閥門(mén)上端面的承壓面積大于閥門(mén)下端面的承壓面積，所以在閥門(mén)上、下端面上的作用力不等，致使閥門(mén)有向下移動(dòng)的趨勢(shì)。當(dāng)輸入制動(dòng)液壓力較小而在閥門(mén)上、下兩端面上的作用力之差小于F時(shí)，閥門(mén)不動(dòng)；當(dāng)輸入制動(dòng)液壓力增大到一定程度而在閥門(mén)上、下兩端面上的作用力之差大于F時(shí)，閥門(mén)就下移。當(dāng)閥門(mén)與閥座接觸時(shí)，感載比例閥的上、下兩腔被隔斷，感載比例閥即處于平衡狀態(tài)，此時(shí)的制動(dòng)液壓力稱(chēng)為調(diào)節(jié)作用起始點(diǎn)控制壓力（ps）。此后，如果輸入制動(dòng)液壓力繼續(xù)增大，則感載比例閥起作用，P2的增量將小于P1的增量。當(dāng)轎車(chē)承載質(zhì)量增加時(shí)，后軸荷也增加，因而車(chē)身向后軸移近，感載彈簧被進(jìn)一步壓縮（相當(dāng)于感載彈簧的預(yù)壓力增大），致使F增大，ps就相應(yīng)地提高。由此可見(jiàn)，ps在汽車(chē)制動(dòng)時(shí)會(huì)隨汽車(chē)后軸荷的增減而成比例地增減，感載德國(guó)費(fèi)斯托FESTO比例閥能對(duì)車(chē)輪制動(dòng)力實(shí)行調(diào)節(jié)。

感載比例閥的壓力調(diào)節(jié)性能可通過(guò)其調(diào)節(jié)特性曲線(xiàn)（圖 2），即轎車(chē)在不同的載荷了前、后輪促動(dòng)管路壓力分配特性曲線(xiàn)，來(lái)表示。當(dāng)轎車(chē)就載時(shí)，感載彈簧的預(yù)壓力大，所以F大，致使ps高，感載比例閥調(diào)節(jié)特性曲線(xiàn)為A1B1；當(dāng)轎車(chē)空載時(shí)，感載彈簧的預(yù)壓力小，所以F小，致使ps低，感載比例閥調(diào)節(jié)特性曲線(xiàn)變?yōu)锳2B2。在滿(mǎn)載與空載之間有無(wú)數(shù)條斜率相等的調(diào)節(jié)特性曲線(xiàn)，使轎車(chē)在任一載荷下都有一條與其對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)特性曲線(xiàn)。從圖 2及上述分析可知，感載比例閥能滿(mǎn)足轎車(chē)對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的兩個(gè)基本要求：在軸荷變化時(shí)能自動(dòng)調(diào)節(jié)前、后輪促動(dòng)管路壓力的分配比例，使前、后輪促動(dòng)管路壓力分配特性曲線(xiàn)與理想特性曲線(xiàn)盡量接近，以提高轎車(chē)的制動(dòng)效能；保證在各種軸荷下前、后輪促動(dòng)管路壓力分配特性曲線(xiàn)都在相應(yīng)的理想特性曲線(xiàn)的下方，使轎車(chē)在各種軸荷下的制動(dòng)均為前輪先抱死，從而避免轎車(chē)因后輪先抱死而發(fā)生側(cè)滑和甩尾現(xiàn)象，以提高轎車(chē)在制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。

德國(guó)費(fèi)斯托FESTO比例閥一般采用兩端承壓面積不等的差徑活塞結(jié)構(gòu)。工作原理如圖12-9所示，比例閥不工作時(shí)，差徑活塞2在彈簧3的作用下處于上極限位置。此時(shí)閥門(mén)1保持開(kāi)啟，因而在輸入控制壓力P1與輸出壓力P2從零同步增長(zhǎng)的初始階段，總是P1=P2。但是壓力P1的作用面積為A1=π（D2-d2）/4，壓力閥的作用面積為A2=πd2/4，因而A2>A1，故活塞上方液壓作用力大于活塞下方液壓作用力。在P1、P2同步增長(zhǎng)過(guò)程中當(dāng)活塞上、下兩端液壓作用之差超過(guò)彈簧3的預(yù)緊力時(shí)，活塞便開(kāi)始下移。當(dāng)P1和P2增長(zhǎng)到一定值Ps時(shí)活塞2內(nèi)腔中的閥座與閥門(mén)1接觸，進(jìn)油腔與出油腔即為隔絕。此即比例閥的平衡狀態(tài)。

若進(jìn)一步提高P1則活塞將回升，閥門(mén)再度開(kāi)啟。油液繼續(xù)流入出油腔使P2也升高但由于A2＞A1，P2尚未及增長(zhǎng)到新的P1值，活塞又下降到平衡位置。在任一平衡狀態(tài)下，差徑活塞的力的平衡方程為：P2A=P1A1+F（此處F為平衡狀態(tài)下的彈簧力）。

從而保證P2的增量小于P1的增量，若彈簧3的彈力F不變，則Ps點(diǎn)不變，即比例閥節(jié)制后輪管路壓力的工作點(diǎn)與汽車(chē)的載荷無(wú)關(guān)，這就是非感載比例閥。若要使其工作點(diǎn)與汽車(chē)載荷的大小相適應(yīng)，就必須能改變彈簧力的大小這就是感載比例閥。感載比例閥及其感載控制機(jī)構(gòu)的原理如圖12-10所示，閥體3安裝在車(chē)架上其中的活塞4右部的空腔內(nèi)有閥門(mén)2。不制動(dòng)時(shí)，活塞在感載拉力彈簧6通過(guò)杠桿5施加的推德國(guó)費(fèi)斯托FESTO力F的作用下處于右極限位置。閥門(mén)2因其桿部頂觸螺塞1而開(kāi)啟。

制動(dòng)時(shí)，來(lái)自主缸而壓力為P1的制動(dòng)液由進(jìn)油口A進(jìn)入并通過(guò)閥門(mén)從出油口B輸出至后促動(dòng)管路。此時(shí)輸出壓力P1=P2。因活塞右端承壓面積大于左端承壓面積，故P1和P2對(duì)活塞的作用力不等。于是活塞不斷左移，zui后使其上的閥門(mén)接觸而達(dá)到平衡狀態(tài)。此后，P2的增量將小于P1的增量。其特點(diǎn)是作用于活塞的軸向力F是可變的。拉力彈簧6右端經(jīng)吊耳與搖臂7相連而搖臂則夾緊在汽車(chē)后懸架的橫向穩(wěn)定桿8的中部。當(dāng)汽車(chē)裝載量增加時(shí)，后懸架載荷也增加，因而后輪向車(chē)身移近后懸架的橫向穩(wěn)定抨便帶動(dòng)搖臂7轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，將彈簧6進(jìn)一步拉伸，作用于活塞上的推力F便增大。反之，汽車(chē)裝載量減小。這樣，調(diào)節(jié)作用起始點(diǎn)控制壓力值Ps就隨汽車(chē)實(shí)際裝載量而變化。

依維柯S系列汽車(chē)感載比例閥的結(jié)構(gòu)如圖12-11所示，感載比例閥滑桿7的位置由扭桿來(lái)控制。扭桿的一端作用于擺桿，另一端則通過(guò)調(diào)整拉桿與后橋相連，其安裝位置如圖12-12所示。