1.结构

新型高速开关阀的控制方式采用PWM（Pulse Width Modulation），即脉宽调制式，它是在工作周期一定的情况下，通过改变导通时间来改变占空比的一种控制方式。该阀是由高频电磁铁、杠杆机构和球阀三部分构成（见图3-1）。经过改进，其在性能、寿命和可靠性方面都有很大提高。

从图3-1中可知，当脉冲信号为高电平时，高频电磁铁通电，通过杠杆机构推动顶杆克服弹簧力向右运动，钢球在顶杆的作用下也一起向右运动，直到钢球顶在密封座面上为止。此时进油口P直接与回油口T相通，实现回油作用。

当脉冲信号为低电平时，高频电磁铁失电，在弹簧和压力油的作用下，推动钢球向左运动，此时，压力油P进入工作油路A，实现系统工作。改变占空比可以改变PWM高速开关阀的通断时间，近而改变通过高速开关阀的平均流量大小和液流方向，可以实现对执行机构的运动速度和方向的控制。

图3-1 新型PWM高速开关阀结构简图

1—顶杆 2—杠杆 3—高频电磁铁 4—阀体 5—钢球(www.daowen.com)

1）由于阀芯质量的存在，在阀芯运动时，必须克服摩擦力和惯性力，所以会出现运动延时。在新型高速开关阀的设计中采用了杠杆机构，减少了阀芯的行程。行程越短，移动的时间就越短，阀的换向频率就越高，同时采用新型材料，降低阀芯的质量，进一步缩短了移动时间。

2）由于线圈通电时，线圈电流不能迅速上升到最大值，因此会产生电流延时现象，以致不能克服摩擦力和弹簧力迅速开启阀芯。同样，当线圈断电时，产生的电磁力也不会马上消失，会阻碍阀芯的关闭。在新型高速开关阀的设计中自行研制的高频电磁铁，采用优质磁性材料，选取合理线圈匝数（1500匝），收到了良好的效果，提高了高频电磁铁的性能，减小了电流延时现象，缩短了高频电磁铁的动作时间。

2.工作原理

PWM高速开关阀的工作原理是计算机根据控制要求发出相应的脉冲信号，再经过脉宽调制器和功率放大器，将脉冲信号调制和放大后送给PWM高速开关阀，通过控制电磁铁所产生的吸力，使得阀芯高速正反向运动，从而实现液流在阀口处的通断功能，并以开启时间的长短来控制流量（见图3-2）。

图3-2 PWM高速开关阀的工作原理