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ATOS SDPZE-A-273-L5G 先导式比例换向阀技术详解
点击次数:75 更新时间:2025-12-23

ATOS SDPZE-A-273-L5G 先导式比例换向阀技术详解

一、产品基本定位与功能

SDPZE-A-273-L5G 是 ATOS 公司生产的先导式比例换向阀,属于开环控制系统,不带位置反馈传感器,配备正遮盖阀芯,主要用于方向控制和无压力补偿流量调节。它通过电信号精确控制液压系统中油液的流向和流量大小,是现代工业自动化液压控制系统的核心组件。
核心功能特点
  • 先导式设计,通过小功率电磁铁控制大流量主阀

  • 开环控制,无位置反馈,结构简洁,成本经济

  • 正遮盖阀芯设计,确保零信号时系统密封

  • 与专用电子放大器配合使用,实现精确比例控制

二、型号编码解析

plaintext
SDPZE-A-273-L5G├───┬───┬───┬───┬───│   │   │   │   └─ G: 特殊密封选项│   │   │   └── L5: 阀芯类型(L=线性特性,5=规格)│   │   └─── 273: 阀芯型号(27系列,3=机能)│   └─── A: 不带位置传感器(开环)└────── SDPZE: 先导式比例换向阀系列

三、结构与工作原理

1. 整体结构

该阀采用两级控制结构,由先导阀和主阀组成:
  • 先导阀:电磁控制部分,包括电磁铁线圈、阀芯和复位弹簧

  • 主阀:流量控制部分,包括大尺寸阀芯、阀套和复位弹簧

  • 连接油路:先导阀与主阀之间通过控制油路连接,实现 "小控大" 的功能

2. 工作原理

电 - 机械转换阶段:当电子放大器提供的电流信号通过电磁铁线圈时,产生电磁力→推动先导阀芯克服弹簧力移动→打开先导阀口→控制油液进入主阀控制腔
液压放大阶段:主阀控制腔压力变化→主阀芯在压差作用下克服弹簧力移动→改变主阀口开度→控制 P-A/B-T 油路口的流量和方向
信号 - 位移比例关系:电子放大器提供的电流与主阀芯位移成正比,从而实现流量与控制信号的精确比例关系 (线性特性)
断电状态:电磁铁失电→先导阀和主阀在弹簧力作用下复位→主阀口关闭,系统保压

四、技术参数详解

1. 基本参数

参数项数值备注
通径规格25 通径 (ISO 4401 标准)对应最大流量 900L/min
最大工作压力350 barP、A、B、X 口额定压力
最大流量900 L/min压差 10bar 时,取决于阀芯类型
响应时间≤120 ms0-100% 阶跃信号,先导压力 100bar
滞环≤5%最大调节量百分比,影响控制精度
重复精度±1%确保控制稳定性
环境温度-20℃~+70℃标准型,/BT 选项 - 40℃~+60℃

2. 电气参数

参数项数值备注
线圈电压24V DC (标准)也可选 12V DC (/6) 或低电流型 (/18)
线圈电阻约 3.1Ω(20℃)标准 24V DC 线圈,偏差 ±5%
最大功率30W连续工作 (ED=100%)
保护等级IP65正确安装 666 型插头时
绝缘等级H 级 (180℃)耐热性能优异

3. 273 型阀芯特性

机能特性
  • 三位五通阀,机能为 51 (标准型) 或 53 (可选)

  • 阀芯为正遮盖设计,确保零信号时无泄漏

  • 阀芯行程决定流量大小,方向由信号极性决定

L5 型流量特性
  • L(Linear):线性流量特性,流量与输入信号成比例关系,控制精度高

  • 5:规格代码,对应额定流量 480L/min (Δp=10bar)

  • 流量曲线:P-A=Q,B-T=Q/2 或 P-B=Q/2,A-T=Q,取决于信号方向

4. 液压选项说明

选项代码功能说明适用场景
/B电磁铁位于主阀 B 口侧 (先导阀 A 口侧)特定安装空间需求
/D内泄 (通过 T 口)简化外部管路连接
/E外控 (通过 X 口)需外部先导压力源
/G先导控制减压阀系统压力 > 150bar 时保护先导阀
G(后缀)特殊密封材料适应特殊介质或温度环境

五、性能测试与应用优势

1. 关键性能测试指标

流量 - 压差特性:在额定电压下,测量不同压差 (10-30bar) 对应的流量输出,确保与理论值偏差 <±3%
响应特性
  • 上升时间:<100ms (0-100% 阶跃信号)

  • 下降时间:<120ms (100%-0% 阶跃信号)

  • 超调量:<5%,确保系统稳定性

滞环测试:输入信号在 ±100% 范围内往返变化,测量输出差异,确保滞环 < 5%,提高控制精度

2. 应用领域优势

工业机械
  • 注塑机:精确控制开合模速度和压力,提高产品质量和生产效率

  • 压力机:实现快速接近、慢速加压和快速返回的复合动作控制

  • 橡胶机械:精确控制挤出流量,确保产品均匀性

冶金设备
  • 连铸设备:结晶器振动和辊道速度精确同步控制

  • 轧钢机:辊缝调整和轧制力精确控制,提高板材精度

工程机械
  • 挖掘机、装载机:多执行器协同控制,操作更灵活,能耗更低

  • 盾构机:推进系统和注浆系统精确比例控制,确保施工安全

优势总结
  • 先导式设计:功率放大比高,控制精度好,响应快

  • 开环结构:无需位置传感器,成本低,维护简便

  • 线性流量特性:控制精确,系统稳定性好

  • 多种液压选项:适应各种复杂工况,提高系统集成度

六、安装与使用指南

1. 安装要求

位置选择
  • 任意安装位置,但应便于电气连接和维护

  • 远离热源和振动源,避免影响性能

安装面准备
  • 安装面粗糙度 Ra≤0.4μm,平面度≤0.01/100mm (ISO 1101 标准)

  • 紧固螺栓 (4 个 M12×60) 拧紧力矩 125Nm,确保密封可靠

液压连接
  • 油口 P (压力)、A/B (工作)、T (回油)、X (外控)、Y (泄油) 不得接错

  • 使用 O 型圈 (4×OR4112) 确保密封,防止泄漏

2. 电气连接

标准接线(666 型插头):
  • 棕色线:接电源正极 (+24V DC)

  • 蓝色线:接电源负极 (0V)

  • 黄绿线:接地 (PE),确保安全

放大器匹配
  • 必须使用 ATOS 专用电子放大器 (如 E-MI-AC/E-MI-AS-IR 等)

  • 放大器输出电流与阀额定电流匹配 (标准型 2.5A)

  • 放大器电源与阀线圈电压一致 (24V DC 标准型)

3. 使用注意事项

启动顺序
  1. 先接通液压系统,确保油压稳定

  2. 再接通电子放大器电源

  3. 缓慢增加控制信号,避免冲击

系统保护
  • 建议在放大器电源回路中安装 2.5A 保险丝,防止短路损坏

  • 油温控制在 20-60℃范围内,避免高温降低密封寿命

  • 油液清洁度控制在 NAS 7 级 (ISO 4406:18/16/13) 或更高,延长阀寿命

维护周期
  • 每运行 1000 小时检查线圈连接和密封状态

  • 每季度检查油液清洁度,必要时更换过滤器和液压油

  • 长期停机前,应将阀置于中位并释放系统压力

七、ATOS电磁阀常见故障诊断与排除

1. 阀不动作

可能原因
  • 电气故障:保险丝熔断、接线松动、线圈断路

  • 液压故障:油压不足、油路堵塞、阀芯卡滞

  • 参数设置:放大器输出限制过低、信号极性错误

排查步骤
  1. 检查电源电压 (24V DC±10%) 和线圈电阻 (约 3.1Ω)

  2. 手动推动阀芯 (如有手动装置),确认是否卡滞

  3. 检查放大器输出信号,确保在 ±10V 范围内

  4. 确认液压系统压力≥25bar (工作压力)

2. 流量不足或不稳定

可能原因
  • 先导阀污染或磨损,导致控制流量不足

  • 主阀密封损坏,造成内部泄漏

  • 油温过高,导致粘度下降,泄漏增加

  • 放大器参数设置不当 (如增益过低)

排查步骤
  1. 检查油液清洁度,必要时更换液压油和过滤器

  2. 测量阀进出口压差,确保在额定范围内

  3. 检查油温,确保在正常工作范围内 (≤60℃)

  4. 调整放大器参数,优化控制性能

3. 异常噪音或振动

可能原因
  • 先导阀气穴现象 (系统压力过低或流量过大)

  • 阀芯与阀套配合间隙过大 (磨损)

  • 电磁铁吸合不稳定 (电源波动或线圈问题)

  • 系统共振 (与其他元件频率重叠)

排查步骤
  1. 检查系统压力,确保≥工作压力

  2. 检查阀芯磨损情况,必要时更换阀组件

  3. 检查电源稳定性,必要时加装稳压器

  4. 调整控制参数 (如增加阻尼),避开共振点

八、总结与选型建议

核心价值:SDPZE-A-273-L5G 作为一款高性能先导式比例换向阀,通过精确的电 - 液转换,为工业自动化提供了可靠、经济的流量和方向控制解决方案。其开环设计在成本和可靠性间取得了良好平衡,特别适合对精度要求高但无需闭环反馈的液压系统。
选型建议
  • 根据系统流量需求选择通径 (25 通径对应 900L/min)

  • 根据控制精度要求选择阀芯特性 (L5 为线性特性,控制更精确)

  • 根据环境条件选择密封选项 (标准 NBR 或特殊 HNBR/FKM)

  • 根据控制需求选择液压选项 (/D 内泄、/E 外控等)


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