PARKER AR-04AE-13574 是派克汉尼汾(Parker Hannifin)公司生产的一款高性能、直动式比例减压阀。该阀门属于派克 AR 系列比例阀,设计用于对液压系统中的压力进行连续、精确的电比例控制。它将标准的输入电信号(通常是电流信号)线性地转换为相应的输出压力,为核心液压回路或作为其他阀(如比例方向阀、插装阀)的先导控制级提供稳定且可调的二次压力,是实现先进液压运动控制、力控制及压力控制的关键元件。
应用场景:
在一家精密金属成形厂的2000吨液压折弯机上,需要根据不同板材的材质和厚度,精确控制折弯过程中的压紧力和加载速度,以确保折弯角度一致并防止板材损伤。传统的开关式调压方式无法实现压力的平滑渐变。工程师在控制主折弯缸的先导油路上安装了 PARKER AR-04AE-13574 比例减压阀。PLC根据预设的工艺曲线,向 AR-04AE-13574 发出0-10V的模拟量信号。阀门根据此信号,将其出口压力(即主阀先导压力)从0无级调节至最大设定值。通过精确控制先导压力,进而精准控制了主折弯缸的工作压力,实现了“慢速接触-匀速加载-保压-卸压”的完美压力曲线。这不仅使折弯精度显著提高,废品率下降,而且平滑的压力变化减少了液压冲击和噪声,延长了设备寿命。
核心参数速览:
主要参数 | 数值/说明 |
|---|
产品型号 | AR-04AE-13574 |
制造商 | Parker Hannifin(派克汉尼汾) |
产品类别 | 直动式比例减压阀 |
阀体规格 | 符合 ISO 4401 (CETOP) 标准,尺寸规格为 NG04 (又称 04 通径) |
最大工作压力 | 端口P(进油口)和端口A(出油口)典型为 315 bar(具体请参考样本) |
最大流量 | 额定流量典型为 4-8 L/min(取决于压差,具体请参考样本) |
输入信号 | 模拟量输入,通常为 0-10 V DC 或 4-20 mA(取决于放大器型号) |
输出压力 | 与输入信号成比例,可从 0 调节至最大设定压力(如 100 bar, 200 bar等,具体型号决定) |
滞环 | 低滞环,典型值 < 3%, 确保控制精度与重复性 |
重复精度 | 高重复精度,典型值 < 1% |
响应时间 | 快速响应,典型阶跃响应时间(10%-90%)< 30 ms |
集成电子放大器 | 阀上集成(“E”表示),含接线插座,简化安装与接线 |
电气连接 | 标准 DIN 43650 形式 A 或 C 插头(电磁铁插头) |
介质与温度 | 适用矿物基液压油,油液温度范围典型为 -20°C 至 +70°C |
过滤要求 | 推荐油液清洁度等级 NAS 1638 Class 9 或 ISO 4406 18/16/13 |
技术原理与创新价值:
创新点1:高精度直动式比例电磁铁与阀芯设计:AR-04AE-13574 的核心在于其高性能比例电磁铁和精密匹配的阀芯。比例电磁铁根据输入电流的大小产生成比例的推力。该推力直接作用于阀芯,克服弹簧力,从而精确调节阀芯开度,改变减压口的通流面积,最终实现出口压力与输入电流的线性关系。其低摩擦、低滞环的阀芯-阀套副设计,确保了极佳的控制线性度和重复精度,这对于需要精确压力曲线的应用至关重要。
创新点2:阀上集成式电子放大器:型号中的“E”代表其集成了电子放大器(ON-BOARD ELECTRONICS)。这意味着控制信号(如PLC输出的0-10V弱电信号)直接接入阀上的放大器,放大器内部将其转换为驱动比例电磁铁所需的功率电流,并集成了颤振信号发生器等优化功能。这种设计省去了外置放大器的额外成本、空间和复杂接线,简化了系统集成,提高了可靠性,并便于调试(部分型号带LED状态指示或电位器微调)。
创新点3:优异的动态响应与稳定性:该阀采用了优化的先导级和反馈结构(如压力反馈),使其不仅具有高的静态精度,还具备快速的动态响应能力。它能快速跟踪输入信号的变化,实现压力的快速建立与释放。同时,良好的阻尼特性使其在负载变化或供油压力波动时,能保持输出压力的稳定,为整个液压系统提供平稳、可控的压力源,是实现高质量力控制和位置控制的基础。
应用案例与行业价值:
在西南某大型工程机械公司的液压泵测试台上,需要模拟各种负载工况,对自主研发的新型液压泵进行性能(如效率、压力脉动)和耐久性测试。测试要求能精确、快速地按设定程序改变系统负载压力。
应用流程:测试台采用了 PARKER AR-04AE-13574 作为负载模拟阀。该阀的出口连接测试泵的出口,其先导控制信号由测试台计算机通过数据采集卡发出。计算机根据复杂的测试谱(如阶跃、斜坡、正弦波压力曲线)生成电压信号,控制 AR-04AE-13574 的出口压力,从而为被测泵提供可编程的、高动态的负载。
带来的改进:得益于 AR-04AE-13574 的高精度和快速响应,测试台能够精确复现各种严苛的工况压力曲线,获得了比以往使用手动溢流阀或普通比例阀更真实、更详尽的泵性能数据。研发工程师表示:“这台比例减压阀是我们测试台的‘灵魂’。它的控制精度和重复性,使我们能够可靠地对比不同设计方案的细微差异,大大加速了产品的研发和优化进程,测试数据的可信度也获得了客户的认可。”


相关产品组合方案:
要充分发挥 PARKER AR-04AE-13574 的性能,需要与以下系统组件配合:
液压油源:提供洁净、稳定压力油液的 液压泵站,其过滤系统需满足阀门对油液清洁度的要求。
电控系统:PLC 或 运动控制器 的模拟量输出模块,用于生成控制 AR-04AE-13574 的电压或电流信号。
压力传感器:安装在减压阀出口或执行器侧,用于闭环压力控制,将实际压力反馈给控制器。
先导油路滤油器:在阀的进油口前安装 高压过滤器,保护精密的阀芯阀套免受污染。
测压接头与压力表:用于调试时观察和设定压力。
配套插头与电缆:符合 DIN 43650 标准的 电气插头 和屏蔽电缆,用于连接阀门与控制器。
安装底板/阀块:根据系统需求,将 AR-04AE-13574 集成到 ISO 4401 标准底板 或定制阀块上。
同系列其他阀门:如 AR-04AE-13574 的不同压力等级版本,或 AR-04/06/10 等不同通径的比例减压阀、比例溢流阀,以满足不同流量和压力需求。
安装维护与全周期支持:
PARKER AR-04AE-13574 的安装需确保阀体安装面清洁平整,螺栓按对角线顺序和规定扭矩拧紧。油口连接应使用合适的密封件(如O型圈),避免泄漏。电气接线需严格按照接线图进行,确保信号线和电源线正确连接,并使用屏蔽电缆以减少干扰。
日常维护的重点是保持液压油的清洁度。定期检查系统过滤器的压差指示,及时更换滤芯。在调试初期或更换油液后,建议在阀的进油口前临时接入高精度滤油车进行循环过滤。阀门本身无需要定期更换的易损件,但若性能下降(如压力波动大、响应慢),通常与油液污染或电磁铁故障有关。