專利名稱：廣義脈碼調(diào)制液壓數(shù)字閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
中，與本發(fā)明最為接近的是伺服閥或比例閥，伺服閥或比例閥是模擬閥，盡管目前技術(shù)比較成熟，但由于伺服閥或比例閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，閥芯和閥套的加工精度高，而且需要高性能電磁鐵等驅(qū)動(dòng)裝置，因此價(jià)格高，抗污染能力差。而且大流量伺服閥和比例閥價(jià)格非常昂貴，這對(duì)一般的工程應(yīng)用是不合算的，尤其對(duì)大流量液壓控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種能控制流體的大小和方向，調(diào)速范圍寬，抗污染能力強(qiáng)的廣義脈碼調(diào)制液壓數(shù)字閥。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是它包括在閥體中裝有換向閥芯，換向閥芯的兩端分別經(jīng)換向閥芯彈簧與裝在閥體兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)換向閥芯的開關(guān)電磁鐵相連，換向閥芯相對(duì)應(yīng)的閥體上分別開有與高壓油連通的通道，與液壓缸連通的兩個(gè)通道，能分別與閥體上兩組流量控制閥的節(jié)流孔連通的兩個(gè)通道，兩個(gè)通道由另一個(gè)通道連通；在閥體中還裝有兩組每組有數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)相同的流量控制閥，流量控制閥芯的一端裝有用卡環(huán)定位的流量控制閥芯彈簧，流量控制閥芯的另一端與裝在閥體側(cè)面的驅(qū)動(dòng)流量控制閥芯的開關(guān)電磁鐵相連，流量控制閥芯圓柱面上開有環(huán)形通道并與閥芯中心通道連通，具有不同大小薄壁節(jié)流孔面積的兩組節(jié)流器通過螺紋分別擰入閥體上，兩組節(jié)流孔分別與閥體上的兩個(gè)通道連通。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明及其組成的液壓伺服控制系統(tǒng)原理示意圖。
如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括在閥體1中裝有換向閥芯3，換向閥芯3的兩端分別經(jīng)換向閥芯彈簧2與裝在閥體1兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)換向閥芯的開關(guān)電磁鐵4相連，換向閥芯3相對(duì)應(yīng)的閥體1上分別開有與高壓油連通的通道P，與液壓缸連通的兩個(gè)通道A、B，能分別與閥體1上兩組流量控制閥的節(jié)流孔連通的通道C、D，兩個(gè)通道C、D由通道E連通。在閥體1中還裝有兩組每組有數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)相同的流量控制閥，流量控制閥芯7的一端裝有用卡環(huán)6定位的流量控制閥芯彈簧5，流量控制閥芯7的另一端與裝在閥體1側(cè)面的驅(qū)動(dòng)流量控制閥芯的開關(guān)電磁鐵8相連，流量控制閥芯7圓柱面上開有環(huán)形通道F并與閥芯中心通道G連通，具有不同大小薄壁節(jié)流孔面積的一組節(jié)流器9、10、11和另一組節(jié)流器12、13、14分別通過螺紋擰入閥體1上，兩組節(jié)流孔分別與閥體1中的通道C和通道D連通。
不同大小薄壁節(jié)流孔其節(jié)流孔面積采用線性和非線性編碼，即在低位閥間采用線性的二進(jìn)制編碼，在高位閥間采用非線性編碼。
閥V控制液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向，閥V0～V5及其相應(yīng)的節(jié)流孔控制液壓缸的排出流量。閥V0～V5的開關(guān)狀態(tài)根據(jù)液壓缸活塞與目標(biāo)位置來決定。本發(fā)明的閥中設(shè)有不同大小的節(jié)流孔，各節(jié)流孔面積不成倍數(shù)關(guān)系，它采用線性和非線性編碼，即低位閥之間的面積關(guān)系成倍數(shù)關(guān)系，如二進(jìn)制編碼；高位閥之間的面積不成倍數(shù)關(guān)系，如四進(jìn)制或八進(jìn)制。比如圖中采用六個(gè)結(jié)構(gòu)相同的流量控制閥，S0∶S1∶S2∶S3∶S4∶S5＝20∶21∶22∶23∶25∶28。這樣的廣義脈碼調(diào)制閥最大的節(jié)流面積是303S0，控制流量范圍大。
本發(fā)明的工作原理是當(dāng)驅(qū)動(dòng)換向閥芯3上面的開關(guān)電磁鐵4帶電時(shí)，換向閥芯3下移，通道P與通道A接通，通道B與通道D接通，高壓油從通道P流向通道A進(jìn)入液壓缸，液壓缸排出的油經(jīng)通道B到通道D，孔E連通通道C和通道D，液壓缸排出的油經(jīng)通道C或通道D到具有薄壁小孔的節(jié)流器9，如果驅(qū)動(dòng)某一位的流量控制閥芯的開關(guān)電磁鐵8帶電時(shí)，則流量控制閥芯7的環(huán)形通道F經(jīng)該節(jié)流孔與C或D相通，否則該位控制閥芯關(guān)閉通道F與通道C或D，使通道F與通道C或D不通，流過節(jié)流孔的油經(jīng)通道F、通道G、通道H和通道T流回油箱。當(dāng)驅(qū)動(dòng)換向閥芯3上移，通道P與通道B接通，通道A與通道C接通。高壓油從通道P流向通道B進(jìn)入液壓缸，液壓缸排出的油經(jīng)通道A到通道C，從通道C或通道D流出的油經(jīng)具有薄壁小孔的節(jié)流器9到油箱的過程與以上相同。當(dāng)驅(qū)動(dòng)換向閥的開關(guān)電磁鐵4都不帶電時(shí)，換向閥芯3在彈簧的作用下處于中位，通道P、通道A、通道B、通道C或D互不相通，液壓缸停止運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)是閥芯靠普通開關(guān)電磁鐵驅(qū)動(dòng)，只有開和關(guān)兩種狀態(tài)。通過控制各電磁鐵的開關(guān)組合狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)流量大小和方向控制，閥的分辨率和最大流量可根據(jù)需要調(diào)定。它具有可靠性高、調(diào)速范圍寬、對(duì)介質(zhì)污染不敏感，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工容易、成本低，不需A/D轉(zhuǎn)換器，可直接實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制。
權(quán)利要求
1.廣義脈碼調(diào)制液壓數(shù)字閥，其特征在于它包括1)在閥體[1]中裝有換向閥芯[3]，換向閥芯[3]的兩端分別經(jīng)換向閥芯彈簧[2]與裝在閥體[1]兩側(cè)的驅(qū)動(dòng)換向閥芯的開關(guān)電磁鐵[4]相連，換向閥芯[3]相對(duì)應(yīng)的閥體[1]上分別開有與高壓油連通的通道[P]，與液壓缸連通的兩個(gè)通道[A]、[B]，能分別與閥體[1]上兩組流量控制閥的節(jié)流孔連通的兩個(gè)通道[C]、[D]，兩個(gè)通道[C]、[D]由另一個(gè)通道[E]連通；2)在閥體[1]中還裝有兩組每組有數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)相同的流量控制閥，流量控制閥芯[7]的一端裝有用卡環(huán)[6]定位的流量控制閥芯彈簧[5]，流量控制閥芯[7]的另一端與裝在閥體[1]側(cè)面的驅(qū)動(dòng)流量控制閥芯的開關(guān)電磁鐵[8]相連，流量控制閥芯[7]圓柱面上開有環(huán)形通道[F]并與閥芯中心通道[G]連通，具有不同大小薄壁節(jié)流孔面積的兩組節(jié)流器通過螺紋分別擰入閥體[1]上，兩組節(jié)流孔分別與閥體[1]中的兩個(gè)通道[C]或[D]連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廣義脈碼調(diào)制液壓數(shù)字閥，其特征在于不同大小薄壁節(jié)流孔其節(jié)流孔面積采用線性和非線性編碼，即在低位閥間采用線性的二進(jìn)制編碼，在高位閥間采用非線性編碼。
全文摘要
一種廣義脈碼調(diào)制液壓數(shù)字閥,在閥體中裝有換向閥和兩組每組有數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)相同的流量控制閥,在每個(gè)流量控制閥的閥體上分別裝有不同大小薄壁節(jié)流孔,其節(jié)流面積在低位閥間采用線性的二進(jìn)制編碼,在高位閥間采用非線性編碼,閥芯靠普通開關(guān)電磁鐵驅(qū)動(dòng),只有開和關(guān)兩種狀態(tài)。通過控制各電磁鐵的開、關(guān)組合狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)流量大小和方向的控制。閥的分辨率和最大流量可根據(jù)需要調(diào)定。本發(fā)明具有可靠性高、調(diào)速范圍寬、對(duì)介質(zhì)污染不敏感、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)F15B13/00GK1266953SQ0010528
公開日2000年9月20日 申請(qǐng)日期2000年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月19日
發(fā)明者王宣銀 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)