産業用自動化と流体電源システムの複雑な世界では、油圧比例バルブは、最も洗練された必須コンポーネントの1つとして存在します。これらの精密設計デバイスは、従来のオン/オフバルブよりも大きな進歩を表しており、油圧流体の流れと圧力を前例のない制御を提供します。しかし、正確には油圧です比例バルブ、そしてなぜ現代の産業用途で不可欠になったのですか？
油圧比例バルブは、電気入力信号に比例して、流体の流れ、圧力、または方向の正確で可変的な制御を提供する電気油圧制御装置です。単純なオープンポジションまたはクローズド位置で動作する従来のバルブとは異なり、比例バルブは、完全に開いたものと完全に閉じた間の任意の位置を実現し、受け取る電気制御信号の大きさに直接応答します。
「比例」という用語とは、入力に直接比例する出力を生成するバルブの能力を指します。 50％の電気信号をバルブに送信すると、最大容量の約50％に開かれます。この比例関係は、これらのバルブを非常に予測可能で制御可能にする線形応答曲線を作成します。
油圧比例バルブの中心は、洗練された内部アーキテクチャにあります。主なコンポーネントには、バルブ本体、スプールまたはポペット、比例ソレノイド、位置フィードバックセンサー、電子制御ユニットが含まれます。バルブボディにはメインフローパッセージがあり、他のコンポーネントに取り付けポイントを提供します。スプールまたはポペットは、フロー制御要素として機能し、バルブ本体内をスライドして流れ領域を変化させます。
比例ソレノイドは、おそらく最も重要な成分であり、電気信号を機械的な力に変換します。バイナリ形式で動作する標準的なソレノイドとは異なり、比例ソレノイドは、入力電流に対応する可変力レベルを生成できます。この可変力は、バルブの内部要素を移動して、正確な位置決めを実現します。
多くの最新の比例バルブには、位置フィードバックセンサー、通常は線形可変微分変圧器（LVDT）または磁気式センサーが組み込まれています。これらのセンサーは、バルブの移動要素の実際の位置を継続的に監視し、制御システムにフィードバックを提供し、精度と安定性を向上させるために閉ループ制御を可能にします。
油圧比例バルブの動作は、電気制御信号、通常は4〜20 mAまたは電圧信号の範囲の電流信号から始まります。この信号は、バルブの内部電子機器によって処理され、適切な電流レベルで比例ソレノイドをエネルギー化します。ソレノイドは、バルブの移動要素に力を生成する磁場を作成し、入力信号強度に従って配置します。
方向制御アプリケーションでは、バルブは油圧アクチュエーターの方向と速度の両方を制御できます。電気入力を変化させることにより、オペレーターはスムーズな加速、減速、および正確な速度制御を実現できます。圧力制御アプリケーションの場合、バルブは入力信号に比例したレベルでシステム圧力を維持し、流れの変動に関係なく一貫した圧力調節を提供します。
油圧比例バルブには、多様なアプリケーション要件を満たすためにいくつかの構成があります。比例方向バルブは、油圧液の方向と流量を制御し、シリンダーとモーターの制御に最適です。これらのバルブは通常、複数の位置を備えており、正確なフロー制御を維持しながら、方向間のスムーズな遷移を提供できます。
比例圧力制御バルブは、電気入力信号に比例してシステム圧力を調節します。これらには、圧力削減バルブ、圧力リリーフバルブ、および圧力シーケンスバルブが含まれます。各タイプは、さまざまな動作条件下で最適なシステム圧力を維持するために特定の機能を提供します。
比例流量制御バルブは、圧力変動とは無関係に油圧液の流量を調節します。これらのバルブは、負荷の変更やシステムの圧力変動に関係なく、一貫したアクチュエータ速度を必要とするアプリケーションでは不可欠です。
従来のオン/オフバルブ上の油圧比例バルブの利点はかなりのものです。何よりもまず、精密制御機能です。従来のバルブは、完全に開閉のみを行うことができ、制御オプションを制限し、しばしばぎくしゃくした不正確な動きをもたらします。比例バルブは、正確なアプリケーション要件を満たすために微調整できる滑らかで連続的な制御を提供します。
エネルギー効率は別の重要な利点を表しています。特定のアプリケーションに必要なフローまたは圧力のみを提供することにより、比例バルブは、最大容量で動作するシステムと比較してエネルギー廃棄物を減らし、スロットルを使用して出力を減らします。この効率は、運用コストの削減と環境への影響の削減につながります。
比例バルブテクノロジーを通じて達成される改善されたシステムパフォーマンスには、システムコンポーネントの機械的ストレスの低下、スムーズな動作、およびプロセス制御の強化が含まれます。これらの利点は、多くの場合、機器の寿命が長くなり、メンテナンス要件が削減され、製造アプリケーションの製品品質が向上します。
油圧比例バルブは、正確な制御が不可欠な多数の産業でアプリケーションを見つけます。製造では、これらのバルブは射出成形機を制御し、一貫した製品品質のための正確な圧力とフロー制御を提供します。自動車産業は、精度と再現性が最も重要な組立ライン機器、塗装システム、およびテスト機械の比例バルブに依存しています。
建設および土植物の機器は、比例バルブを広範囲に使用して、ブーム、バケツ、トラックの動きを制御します。滑らかで比例制御これらのバルブは、機器コンポーネントの機械的ストレスを軽減しながら、オペレーターの快適さと精度を高めることができます。モバイル油圧では、比例バルブがオペレータ入力に直感的で比例的な応答を提供するジョイスティック制御システムを可能にします。
航空宇宙産業は、飛行制御システム、着陸装置の操作、地上支援機器に比例バルブを採用しています。これらのバルブの精度と信頼性は、障害がオプションではない安全性のあるアプリケーションにとって重要です。
