REXROTH 比例溢流阀 技术全解（DBETX/DBEE 系列）

本文系统解析博世力士乐（REXROTH）比例溢流阀的核心技术，聚焦 DBETX 直动式、DBEE 先导式等主流系列，覆盖工作原理、结构设计、选型规范、安装调试、故障诊断全流程，为工业液压系统压力精确控制提供专业技术支撑。

一、核心概念与型号解析

1.1 比例溢流阀基本定义

比例溢流阀是将电信号（0-10V/4-20mA） 转换为线性比例液压压力的控制元件，实现系统压力的无级调节，替代传统开关式溢流阀的 "全开 / 全关" 控制，适用于需要动态压力调整的工业场景。

1.2 主流型号编码规则（以 DBETX-10/250G24-8NZ4M 为例）

代码段    含义    示例说明

DBETX    阀类型    D - 直动式，B - 压力控制，E - 比例控制，T - 带位移传感器，X - 特殊设计

10    通径规格    10mm（对应流量能力约 75L/min）

250    额定压力    250bar（工作压力）

G24    线圈类型    24VDC 比例电磁铁

8N    控制方式    8 - 带集成电子放大器，N - 标准控制

Z4M    附加功能    Z - 带零点调节，4 - 特殊密封，M - 标准安装方式

1.3 直动式 vs 先导式对比

特性    直动式（DBETX 系列）    先导式（DBEE/ZDBEE 系列）

结构    比例电磁铁直接驱动阀芯    比例电磁铁驱动先导阀，主阀由先导压力控制

流量范围    小流量（≤100L/min）    大流量（可达 400L/min）

响应速度    快（<50ms）    较慢（50-150ms）

适用场景    低压小流量系统、动态响应要求高    高压大流量系统、节能控制需求

典型型号    DBETX-10/180G24    ZDBEE6VP2-2X/200G24K31A1M

二、工作原理与结构详解

2.1 直动式比例溢流阀工作原理

信号转换：比例电磁铁接收电流信号，产生与电流成正比的电磁推力

力平衡：电磁力→弹簧力→液压推力（P 口压力 × 阀芯面积）三者平衡

阀芯位移：电磁力变化→阀芯位移→改变阀口开度→调整溢流量→稳定系统压力

闭环反馈（带 T 型）：位移传感器实时监测阀芯位置，反馈至集成电子放大器，修正电流输出，消除滞环误差（精度达 ±1%）

2.2 关键组件功能

组件    核心功能    技术参数

比例电磁铁    将电信号转换为线性推力    推力范围：50-500N，响应时间：<20ms

阀芯 / 阀座    锥形密封结构，控制溢流量    材质：硬化不锈钢，密封精度：≤0.01mm

位移传感器    检测阀芯位置，实现闭环控制    类型：电感式，线性度：±0.5% FS

集成电子放大器    信号处理与功率放大    输入：0-10V/4-20mA，输出：0-2A

复位弹簧    断电时确保最小压力设定    预紧力可调，提供基础压力（1-5bar）

三、技术参数与选型指南

3.1 关键技术参数表

参数类别    典型值    选型要点

额定压力    160/250/315bar    系统压力 ×1.2 安全系数

流量范围    直动式：10-100L/min

先导式：50-400L/min    系统流量 ×1.1 余量

控制信号    0-10V/4-20mA（标准）    匹配控制器输出信号类型

工作电压    24VDC（±10%）    确保电源稳定，纹波≤5%

响应时间    直动式：<50ms

先导式：50-150ms    动态响应要求高选直动式

精度等级    线性度：±1% FS

重复性：±0.3% FS    PremiumCal 等级可达 ±0.5%

介质要求    矿物油：ISO VG32-68

清洁度：NAS 1638 Class 7    必须加装 10μm 高压过滤器

3.2 选型步骤

确定系统参数：压力、流量需求、响应时间要求

选择阀类型：低压小流量→直动式；高压大流量→先导式

确定通径规格：按流量需求匹配（通径 6→42L/min，通径 10→75L/min）

选择控制方式：带集成放大器（8N）或外部控制（无 8）

附加功能选择：位移传感器（T）、零点调节（Z）、特殊密封（4）

四、安装规范与要求

4.1 机械安装要点

安装位置：

优先安装在系统回油侧，远离泵出口（≥1.5m）避免振动干扰

垂直安装，线圈朝上（防止油液泄漏损坏电子元件）

预留维护空间：阀体两侧≥30cm，上方≥50cm

管道连接：

油口 P（压力）、T（回油）、X（控制油）按标识连接，严禁反向

回油管径≥阀通径，避免背压 > 3bar（影响控制精度）

控制油口 X 需单独供油，压力≥5bar（确保比例电磁铁正常工作）

固定要求：

螺栓紧固扭矩：M12→25-30N・m，M16→50-60N・m

安装面平整度：≤0.05mm/100mm，避免阀体变形

接地连接：阀体单独接地，接地电阻≤1Ω，防止电磁干扰

4.2 电气安装规范

电源配置：

24VDC 电源，功率≥50W（单阀），纹波≤5%

电源电缆线径≥1.5mm²，与信号电缆分开敷设（间距≥20cm）

信号连接：

控制信号（0-10V/4-20mA）使用屏蔽双绞线，屏蔽层单端接地（控制室端）

位移传感器信号线与动力线交叉时呈 90° 角，减少电磁干扰

接线端子紧固扭矩：0.5-0.8N・m，避免接触不良

防爆要求（危险区域）：

选用 Ex d 隔爆型或 Ex ia 本质安全型线圈

电缆穿防爆挠性管，格兰头密封等级 IP66

接地系统符合 Ex 标准，接地电阻≤4Ω

五、调试流程与参数优化

5.1 调试前准备

系统冲洗：油液清洁度达标（NAS 1638 Class 7）

空载检查：线圈通电，阀芯动作灵活，无卡滞

信号测试：输入 0%/50%/100% 信号，确认电流输出正常（0-2A）

5.2 基本调试步骤

步骤    操作内容    技术要求

1. 零点校准    输入 0% 信号，调节零点螺钉使系统压力达到最小设定值    零点漂移≤0.5bar

2. 增益调整    输入 100% 信号，调整增益电位器使压力达到额定值    线性度误差≤1% FS

3. 滞环测试    0%-100%-0% 循环测试，记录压力差值    滞环≤1.5% FS

4. 动态响应    施加 10%-90% 阶跃信号，测量上升时间和超调量    上升时间 < 100ms，超调≤5%

5. 负载测试    加载至额定压力 80%，验证压力稳定性    压力波动≤±0.3bar

5.3 闭环控制参数优化（PID）

比例带（P）：初始值 = 系统压力 ×15%，抑制振荡

积分时间（I）：0.1-0.3 秒，消除静态误差

微分时间（D）：0.05 秒，用于高频扰动快速修正

调试顺序：先调 P→再调 I→最后调 D，避免参数冲突

六、故障诊断与排除

6.1 常见故障及解决方案

故障现象    可能原因    排查步骤    解决方案

无响应 / 压力不建立    1. 无控制信号

2. 线圈损坏

3. 阀芯卡滞

4. 控制油压力不足    1. 测量输入信号（0-10V/4-20mA）

2. 检测线圈电阻（标准值：10-15Ω）

3. 拆卸检查阀芯清洁度

4. 测量 X 口压力（≥5bar）    1. 修复信号回路

2. 更换线圈

3. 清洗阀芯 / 更换密封

4. 增加控制油压力

压力波动大    1. 油液污染

2. 接地不良

3. 反馈信号异常

4. PID 参数不当    1. 检查油液清洁度

2. 测量接地电阻（≤1Ω）

3. 检测位移传感器输出

4. 重新调整 PID 参数    1. 更换滤芯 / 冲洗系统

2. 优化接地系统

3. 校准传感器 / 更换

4. 调整 P/I/D 值

响应迟缓    1. 放大器增益过低

2. 阀芯磨损

3. 油液粘度超标

4. 背压过高    1. 检查增益设置

2. 测量阀芯间隙（>0.02mm 需更换）

3. 检测油温（ 30-50℃）

4. 测量回油背压（≤3bar）    1. 增大增益

2. 更换阀芯组件

3. 油温控制 / 更换油液

4. 增大回油管径

内泄漏过大    1. 阀芯 / 阀座磨损

2. 密封件老化

3. 阀体变形    1. 检查阀芯密封面

2. 观察密封件弹性

3. 测量安装面平整度    1. 研磨修复 / 更换组件

2. 更换密封件（氟橡胶）

3. 修复安装面 / 更换阀体

6.2 预防性维护计划

日常检查：

压力稳定性（波动≤±0.5bar）

油温控制（30-50℃）

泄漏检查（无外漏）

定期维护：

每 3 个月：检查滤芯（10μm），清洁回油过滤器

每 6 个月：检测线圈电阻，紧固接线端子

每年：拆卸检查阀芯磨损，更换密封件，校准零点和增益

七、应用案例与选型建议

7.1 典型应用场景

注塑机：动态控制合模压力、注射压力，提高产品精度

压力试验机：实现压力线性加载，模拟真实工况

液压机：多级压力控制，降低能耗（节能 30%+）

风电变桨系统：紧急制动压力控制，保障安全

冶金设备：轧辊压力动态调整，提高板材质量

7.2 特殊工况选型要点

高压工况（>250bar）：选 DBETX-H 系列（额定 315bar），加强密封

低温环境（<0℃）：选低温线圈（-20℃~+80℃），使用低粘度油液

卫生级应用：选不锈钢阀体，食品级密封（EPDM/PTFE）

防爆区域：选 Ex d 隔爆型（0 区 / 1 区）或 Ex ia 本质安全型（2 区）