一種高速開關先導比例閥的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及電液轉(zhuǎn)換控制元件，尤其是涉及一種高速開關先導比例閥。
【背景技術(shù)】
[0002]高速開關閥是實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)進行高速、高精度控制的理想方法，在全開或者全閉的工作狀態(tài)下，因此壓力損失較小、能耗低、對油液污染不敏感。相對于傳統(tǒng)伺服比例閥，高速開關閥能直接將0N/0FF數(shù)字信號轉(zhuǎn)化成流量信號，使得數(shù)字信號無需進行D/A轉(zhuǎn)換直接與液壓系統(tǒng)結(jié)合。然而，將高速開關閥直接應用于工業(yè)界，還有許多問題需要解決。高速開關閥在開啟和關閉的瞬間，對系統(tǒng)造成的壓力尖峰和流量脈動。執(zhí)行器的運動不能出現(xiàn)不連續(xù)的現(xiàn)象。另外，目前對于高速開關閥的研究存在壓力等級不高，流量相對較小的問題。因此，將高速開關閥技術(shù)與先導電液比例控制技術(shù)相結(jié)合，是液壓元件發(fā)展的一個重要方向。
[0003]高速開關先導比例閥利用高速開關閥做為先導級，傳統(tǒng)的比例換向閥作為主級。通過高速的先導壓力使得主閥閥芯產(chǎn)生連續(xù)的位移，從而輸出穩(wěn)定的壓力流量。該方案的實施，可以簡化現(xiàn)有二級比例閥的結(jié)構(gòu)，使得制造成本大大降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種高速開關先導比例閥，通過對兩個先導級高速開關閥，利用主閥自帶閥芯位移傳感器和先導數(shù)字P麗控制信號的反饋與控制以實現(xiàn)主級連續(xù)的壓力流量輸出。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明包括主閥體，先導閥體，第一高速開關閥，第二高速開關閥，主閥芯螺紋堵頭，主閥芯，主閥芯位移傳感器，復位彈簧擋圈，第一復位彈簧，第二復位彈簧。
[0006]主閥體中心開有閥芯孔；閥芯孔的一側(cè)開有螺紋孔，從螺紋孔一側(cè)向另一側(cè)的閥芯孔內(nèi)依次安裝主閥芯螺紋堵頭、主閥芯，朝向另一側(cè)的主閥芯小端外，依次裝有復位彈簧擋圈、第二復位彈簧、套在第二復位彈簧外的第一復位彈簧和主閥芯位移傳感器，主閥芯位移傳感器的小端裝在主閥芯孔內(nèi)，主閥芯小端與主閥體間形成第二壓力控制腔；閥芯孔的徑向和軸向分別開有第一壓力控制腔和壓力控制孔，第一壓力控制腔與壓力控制孔連通；進油口、工作油口和回油口依次開在主閥體底部，分別與閥芯孔垂直;先導閥體安裝在主閥體的第二壓力控制腔一側(cè)，先導閥體前面并排安裝有第一高速開關閥與第二高速開關閥，其安裝方向與主閥芯安裝方向垂直，先導閥體\上開有第一先導工作油口和第二先導工作油口，第一高速開關閥的工作油口經(jīng)第一先導工作油口與壓力控制孔連接，第二高速開關閥的工作油口經(jīng)第二先導工作油口與第二壓力控制腔連接。
[0007]所述第一高速開關閥與第二高速開關閥均安裝在主閥體的同側(cè)。
[0008]所述主閥芯位移傳感器為LVDT位移傳感器。
[0009]所述第一高速開關閥和第二高速開關閥均通過PffM信號實現(xiàn)控制。
[0010]本發(fā)明具有的有益效果是:
I)采用兩個高速開關閥作為先導級控制主閥，降低了二級電液比例閥的成本。同時，因為高速開關閥只工作在開/關兩個狀態(tài)，因此對油液的敏感度降低。
[0011]2)高速開關閥的控制直接采用PffM信號，方便與控制機及計算機間數(shù)字通訊。
[0012]3)外觀與安裝尺寸與傳統(tǒng)換向閥一致，可以與傳統(tǒng)閥方便替換。
【附圖說明】
[0013I圖1是本發(fā)明的外形示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
[0015]圖3是本發(fā)明的主閥體爆炸示意圖。
[0016]圖4是本發(fā)明的先導閥體爆炸示意圖。
[0017]圖中:1、主閥體，2、先導閥體，3、第一高速開關閥，4、第二高速開關閥，5、主閥芯螺紋堵頭，6、主閥芯，7、主閥芯位移傳感器，8、復位彈簧擋圈，9、第一復位彈簧，10、第二復位彈簧。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0019]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明包括包括主閥體I，先導閥體2，第一高速開關閥3，第二高速開關閥4，主閥芯螺紋堵頭5，主閥芯6，主閥芯位移傳感器7，復位彈簧擋圈8，第一復位彈簧9，第二復位彈簧10;
主閥體I中心開有閥芯孔1-1;閥芯孔1-1的一側(cè)開有螺紋孔，從螺紋孔一側(cè)向另一側(cè)的閥芯孔1-1內(nèi)依次安裝主閥芯螺紋堵頭5、主閥芯6，朝向另一側(cè)的主閥芯6小端外，依次裝有復位彈簧擋圈8、第二復位彈簧10、套在第二復位彈簧10外的第一復位彈簧9和主閥芯位移傳感器7，主閥芯位移傳感器7的小端裝在主閥芯6孔內(nèi)，主閥芯6小端與主閥體I間形成第二壓力控制腔1-3;閥芯孔1-1的徑向和軸向分別開有第一壓力控制腔1-2和壓力控制孔1-7，第一壓力控制腔1-2與壓力控制孔1-7連通;進油口 1-4、工作油口 1-5和回油口 1-6依次開在主閥體I底部，分別與閥芯孔1-1垂直;先導閥體2安裝在主閥體I的第二壓力控制腔1-3 —偵U，先導閥體2前面并排安裝有第一高速開關閥3與第二高速開關閥4，其安裝方向與主閥芯6安裝方向垂直，先導閥體2上開有第一先導工作油口 2-1和第二先導工作油口 2-2，第一高速開關閥3的工作油口經(jīng)第一先導工作油口 2-1與壓力控制孔1-7連接，第二高速開關閥4的工作油口經(jīng)第二先導工作油口 2-2與第二壓力控制腔1-3連接。
[0020]如圖2、國4所示，所述第一高速開關閥3與第二高速開關閥4均安裝在主閥體I的同側(cè)，第一高速開關閥3和第二高速開關閥4均通過PffM信號實現(xiàn)控制。
[0021 ] 所述主閥芯位移傳感器7為LVDT位移傳感器。
[0022]下面結(jié)合圖1、圖2所示，說明本發(fā)明的工作工程:
栗出口的壓力油通過主閥體I的進油口 1-4進入主閥體I。第一高速開關閥3與第二高速開關閥4接收控制器的PWM信號控制進入第一先導工作油口 2-1與第二先導工作油口 2-2的先導油壓力和流量。第一先導工作油口 2-1與第二先導工作油口 2-2分別連通至壓力控制孔1-7與第二壓力控制腔1-3，第一壓力控制腔1-2與壓力控制孔1-7連通。通過這樣的油路連通，主閥芯6兩端的第一壓力控制腔1-2與第二壓力控制腔1-3的壓力由第一高速開關閥3與第二高速開關閥4決定。當調(diào)整PffM信號的占空比與選擇工作的高速開關閥，決定主閥芯6兩端所受的液壓力。第一復位彈簧9用于平衡第一壓力控制腔1-2的液壓力，第二復位彈簧10用于平衡第二壓力控制腔1-3的壓力。經(jīng)由先導液壓力、液動力及彈簧力的平衡，使得主閥芯6產(chǎn)生固定的位移。
[0023]當?shù)谝粔毫刂魄?-2與第二壓力控制腔1-3的壓力相等時，主閥芯6在中位，工作油口 1-5與進油口 1-4、回油口 1-6不連通。
[0024]當?shù)谝粔毫刂魄?-2的壓力大于第二壓力控制腔1-3壓力、液動力與第一復位彈簧9彈簧力之和，主閥芯6向左移動，工作油口 1-5與回油口 1-6連通，液壓油從工作油口 1-5流至回油口 1-6，系統(tǒng)回油。
[0025]當?shù)诙毫刂魄?-3的壓力大于第一壓力控制腔1-2壓力、液動力與第二復位彈簧10彈簧力之和，主閥芯6向右移動，工作油口 1-5與進油口 1-4連通，液壓油從進油口 1-4流至工作油口 1-5，系統(tǒng)進油。
[0026]主閥芯位移傳感器7檢測主閥芯6的位置，反饋至控制器。控制器調(diào)整第一高速開關閥3與第二高速開關閥4的PWM控制信號從而確定主閥芯6的位移，從工作油口 1-5輸出連續(xù)可調(diào)的壓力、流量。
[0027]上述【具體實施方式】用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種高速開關先導比例閥，其特征在于:包括主閥體(I)，先導閥體(2)，第一高速開關閥(3 )，第二高速開關閥(4)，主閥芯螺紋堵頭(5 )，主閥芯(6 )，主閥芯位移傳感器(7 )，復位彈簧擋圈(8)，第一復位彈簧(9)，第二復位彈簧(10); 主閥體(I)中心開有閥芯孔(1-1);閥芯孔(1-1)的一側(cè)開有螺紋孔，從螺紋孔一側(cè)向另一側(cè)的閥芯孔(1-1)內(nèi)依次安裝主閥芯螺紋堵頭(5 )、主閥芯(6 )，朝向另一側(cè)的主閥芯(6 )小端外，依次裝有復位彈簧擋圈(8)、第二復位彈簧(10)、套在第二復位彈簧(10)外的第一復位彈簧(9)和主閥芯位移傳感器(7)，主閥芯位移傳感器(7)的小端裝在主閥芯(6)孔內(nèi)，主閥芯(6)小端與主閥體(I)間形成第二壓力控制腔(1-3);閥芯孔(1-1)的徑向和軸向分別開有第一壓力控制腔(1-2)和壓力控制孔(1-7)，第一壓力控制腔(1-2)與壓力控制孔(1-7)連通;進油口( 1-4)、工作油口( 1-5)和回油口( 1-6)依次開在主閥體(I)底部，分別與閥芯孔(1-1)垂直;先導閥體(2)安裝在主閥體(I)的第二壓力控制腔(1-3)—側(cè)，先導閥體(2)前面并排安裝有第一高速開關閥(3)與第二高速開關閥(4)，其安裝方向與主閥芯(6)安裝方向垂直，先導閥體(2)上開有第一先導工作油口(2-1)和第二先導工作油口(2-2)，第一高速開關閥(3)的工作油口經(jīng)第一先導工作油口(2-1)與壓力控制孔(1-7)連接，第二高速開關閥(4)的工作油口經(jīng)第二先導工作油口(2-2)與第二壓力控制腔(1-3)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速開關先導比例閥，其特征在于:所述第一高速開關閥(3)與第二高速開關閥(4)均安裝在主閥體(I)的同側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速開關先導比例閥，其特征在于:所述主閥芯位移傳感器(7)為LVDT位移傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速開關先導比例閥，其特征在于:所述第一高速開關閥(3)和第二高速開關閥(4)均通過PffM信號實現(xiàn)控制。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高速開關先導比例閥。主閥體開有閥芯孔與螺紋孔，依次安裝主閥芯螺紋堵頭、主閥芯、復位彈簧擋圈、第二復位彈簧、第一復位彈簧、主閥芯位移傳感器；進油口、工作油口、回油口開在主閥體底部，并與閥芯孔垂直；閥芯孔的兩邊有第一壓力控制腔與第二壓力控制腔；先導閥體安裝在主閥體一側(cè)，并排安裝有第一高速開關閥與第二高速開關閥；兩個高速開關閥的工作油口分別通過第一先導工作油口與第二先導工作油口連通至第一壓力控制腔與第二壓力控制腔。本發(fā)明采用兩個高速開關閥作為先導，利用主閥芯位移傳感器實時反饋主閥芯位置，通過控制器調(diào)整兩個高速開關先導閥PWM信號的占空比使得主閥輸出連續(xù)可調(diào)的壓力流量。
【IPC分類】F15B13/02, F16K11/07
【公開號】CN105545852
【申請?zhí)枴緾N201511011410
【發(fā)明人】楊華勇, 王雙, 張斌, 鐘麒
【申請人】浙江大學
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月30日