本發(fā)明屬于電液伺服控制技術(shù)，具體涉及一種主要用于挖掘機的由雙級DDV進行伺服閉環(huán)精準控制的電控多路閥。

背景技術(shù)：

多路閥是工程機械液壓系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵部件，是一種集換向閥、單向閥、溢流閥、補油閥等于一體的高度集成的多功能閥。多路閥主要分為手動多路閥和液控多路閥。手動多路閥是由操作手柄通過機械連接直接控制閥芯的換向，該種控制微動特性較好，操作和更改替換簡單，在早期得到了廣泛使用，但由于操作手的勞動強度很大，而且流量受負載影響較大，能量損失較大，因此逐漸被液控多路閥取代。液控多路閥使用液壓先導控制，將機械連接變?yōu)橐簤汗苈愤B接，這樣不僅可以簡化結(jié)構(gòu)布局，而且液壓傳動能夠降低操作強度，也大大提高了作業(yè)效率，因此在現(xiàn)有的工程機械上得到了普遍應(yīng)用。

目前液控多路閥，特別是用于挖掘機的液控多路閥主要有負流量控制、正流量控制和負載敏感控制三種型式，其中負流量控制和負載敏感控制屬于純液壓反饋控制，而正流量控制引入電信號控制，其通過先導壓力傳感器反饋、機電控制器綜合去控制泵按需輸出流量。在結(jié)構(gòu)方面，正、負流量均不需要負載敏感的壓力補償閥，結(jié)構(gòu)相對簡單；在節(jié)能方面，負流量控制與負載敏感控制均有一定的節(jié)流損失，而正流量控制可以將節(jié)流損失降到很低，因此正流量控制的節(jié)能效果較好。在操作品質(zhì)方面，負載敏感控制可以實現(xiàn)與負載壓力無關(guān)的流量分配，而正、負流量控制其流量均受負載影響，因此，負載敏感控制可以更好地協(xié)調(diào)不同動作，操作品質(zhì)明顯優(yōu)于正、負流量控制。由于三種控制各有其優(yōu)勢，一時共存于各大主機廠之間。

為了進一步提升性能，使多路閥在節(jié)能和操作品質(zhì)方面均可以達到最佳狀態(tài)，并提高控制的動態(tài)響應(yīng)，本發(fā)明提出多路閥的電液伺服控制技術(shù)，即由DDV取代傳統(tǒng)的液壓先導閥，通過電信號實現(xiàn)對主閥芯的精確閉環(huán)控制，進而實現(xiàn)流量的精確控制和分配，達到節(jié)能、動作快速響 應(yīng)、復合動作協(xié)調(diào)的目的，而且能夠?qū)崿F(xiàn)遠程操控和無線遙控等自動化控制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：為解決現(xiàn)有多路閥技術(shù)中節(jié)能和操作品質(zhì)無法兼顧、難以實現(xiàn)自動化控制的問題，提出一種電控多路閥。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：以DDV取代現(xiàn)有液控多路閥中的先導閥，結(jié)合正流量和負載敏感控制的優(yōu)勢，通過控制器綜合電手柄的控制指令和閥芯位移傳感器反饋的位移信號，實現(xiàn)對閥口開度的精確控制和流量的按需分配，達到能量的充分利用和操作的舒適協(xié)調(diào)，同時通過控制器預設(shè)程序可實現(xiàn)自動化控制。

一種電控多路閥，包括控制器(8)、若干個雙級DDV(1)、電磁閥組(23)；其特征在于，雙級DDV(1)包括DDV1(2)、DDV2(4)、壓力傳感器II(5)、壓力傳感器III(6)、位移傳感器(7)及卸荷閥1(9)、卸荷閥2(21)、直線行走閥(10)等功能閥，DDV1(2)與DDV2(4)直接連接，壓力傳感器分別裝于DDV2(4)的工作口A、B，位移傳感器(7)與DDV2(4)的閥芯連接，若干個雙級DDV(1)分別與卸荷閥1(9)、卸荷閥2(21)和直線行走閥(10)并聯(lián)于油路中，電控手柄、壓力傳感器與位移傳感器(7)的輸出信號通過線纜輸入控制器(8)，控制器發(fā)出指令控制DDV1(2)、泵及電磁閥組(23)。

本技術(shù)方案中DDV1和DDV2構(gòu)成雙級DDV，其中每個DDV1都是獨立的一聯(lián)，而DDV2可為獨立聯(lián)也可為一個或幾個整體(即可為整體式多路閥，也可為分片式多路閥)。該技術(shù)方案采用正流量的兩個供油系統(tǒng)，即需兩個電控液壓泵。該發(fā)明基于正流量的基本原理，具有直線行走、卸荷等功能，同時，通過采集主閥芯位移和負載壓力并進行控制計算，使其兼具負載敏感控制的特性，即可做到與負載壓力無關(guān)的流量分配，具有抗流量飽和特性，從而兼具正流量的節(jié)能性和負載敏感的操縱性。

本發(fā)明的優(yōu)點是：

本發(fā)明電控多路閥采用電液伺服控制技術(shù)，將控制、電子、液壓和計算機等技術(shù)集于一體，兼顧現(xiàn)有正流量控制和負載敏感控制技術(shù)的優(yōu)勢，通過DDV取代傳統(tǒng)的先導閥，對閥芯進行閉環(huán)控制，實現(xiàn)快速的動 態(tài)響應(yīng)和精確的流量按需控制及分配，既可進行單獨控制也可進行復合控制，準確控制多個動作的協(xié)調(diào)性并最大限度降低系統(tǒng)的能量消耗。同時，通過控制器對控制指令梯度的改變可代替閥口的不同型式，進而實現(xiàn)不同功能閥芯的標準化和模塊化。此外，該電控多路閥使工程機械的遙控及自動化作業(yè)成為了可能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明電控多路閥單聯(lián)工作原理示意圖；

圖2為本發(fā)明電控多路閥實施例的液壓原理圖。

圖中：1-雙級DDV、2-DDV1、3-壓力傳感器I、4-DDV2、5-壓力傳感器II、6-壓力傳感器III、7-位移傳感器、8-控制器、9-卸荷閥1、10-直線行走閥、11-右行走DDV2、12-挖斗DDV2、13-大臂DDV2、14-保持閥、15-小臂合流控制閥、16-小臂再生閥、17-小臂DDV2、18-選裝DDV2、19-旋轉(zhuǎn)DDV2、20-左行走DDV2、21-卸荷閥2、22-主溢流閥、23-電磁閥組

具體實施方式

下面結(jié)合所附原理圖對本發(fā)明電控多路閥的工作原理及實施例進行詳細描述，但工作原理示意圖及實施例并不用于限制本發(fā)明，凡采用本發(fā)明的雙級DDV閉環(huán)控制原理的多路閥，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。

本發(fā)明電控多路閥的關(guān)鍵技術(shù)在于利用DDV代替先導閥并采集主閥芯位移，進而對主閥芯進行伺服閉環(huán)控制，其工作原理如圖1所示：圖1為本發(fā)明電控多路閥其中一聯(lián)的工作原理示意圖，其中1為雙級DDV，2-DDV1、4-DDV2、5-壓力傳感器II、6-壓力傳感器III、7-位移傳感器為其組成元件，3-壓力傳感器I為多路閥進口(泵出口)壓力傳感器，8-控制器為整個多路閥的控制中心。Pi為2-DDV1的供油路(低壓)，T2為2-DDV1的回油路(無背壓)，P為1-雙級DDV進油路(高壓油路)，T1為1-雙級DDV回油，A、B油路與工作機構(gòu)進回油連接。

2-DDV1與4-DDV2均屬于閉中心結(jié)構(gòu)，沒有操作指令時，4-DDV2主閥芯處于中位，工作口A、B與P和T斷開，工作機構(gòu)沒有動作。輸入操作指令(手柄動作)后，控制器輸出給2-DDV1相應(yīng)控制信號，控制4-DDV2主閥芯移動并通過反饋其位移值控制閥芯到達與操作指令對應(yīng)位置，此過程中控制器同時輸出信號控制泵的排量到達相應(yīng)位置及相關(guān)的功能閥進行切換，并通過3-壓力傳感器I、5-壓力傳感器II和6-壓力傳感器 III采集系統(tǒng)壓力及時對4-DDV2主閥芯位置和泵排量進行修正，從而按照指令要求的動作進行工作。

實施例

圖2是用于挖掘機的實施本發(fā)明的電控多路閥液壓原理圖，基本功能基于正流量的原理，包含雙級DDV(7個，分別為2-DDV1和11-右行走DDV2、2-DDV1和12-挖斗DDV2、2-DDV1和13-大臂DDV2、2-DDV1和17-小臂DDV2、2-DDV1和18-選裝DDV2、2-DDV1和19-旋轉(zhuǎn)DDV2、2-DDV1和20-左行走DDV2，均包含LVDT和壓力傳感器)、卸荷閥(2個，分別為9-卸荷閥1和21-卸荷閥2)、10-直線行走閥、14-保持閥(2個)、15-小臂合流控制閥、16-小臂再生閥、22-主溢流閥、23-電磁閥組(含比例電磁閥和開關(guān)電磁閥)以及單向閥和負載溢流閥等，其中13-大臂DDV2集成上升合流功能和下降再生功能，17-小臂DDV2集成外揚合流功能，小臂下降再生功能由16-小臂再生閥進行控制，22-主溢流閥可通過電磁閥控制其增壓功能。

其中，Pi、P1、P2分別與低壓小排量泵、高壓泵1和高壓泵2出口連接，T1和T2連通油箱，AR、BR、AC、BC等工作口與其相應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)進出口連接。發(fā)動機啟動后不進行其他操作，高壓泵1和2處于小排量狀態(tài)，并通過9-卸荷閥1和21-卸荷閥2進行卸荷。輸入操作指令后，控制器發(fā)出信號控制相應(yīng)閥芯動作，同時該系統(tǒng)的卸荷閥關(guān)閉，執(zhí)行機構(gòu)動作，執(zhí)行機構(gòu)動作快慢完全取決于操作指令大小。直線行走閥在左右行走與其他執(zhí)行機構(gòu)同時動作時進行切換，此時保證一個系統(tǒng)(P2系統(tǒng))只為左右行走供油，另一個系統(tǒng)(P1系統(tǒng))給其他執(zhí)行機構(gòu)供油。此外，通過直線行走閥芯，也可以實現(xiàn)兩個系統(tǒng)的合流(如挖斗的合流功能)。有兩個或兩個以上的操作時，手柄信號輸入控制器，控制器綜合后分別輸出控制相應(yīng)閥芯的信號及控制泵排量和電磁閥的信號，并采集系統(tǒng)壓力，利用最高負載壓力修正各個閥口大小，保證各個動作可以協(xié)調(diào)進行。