一种高速开关先导比例阀制造技术

本发明专利技术公开了一种高速开关先导比例阀。主阀体开有阀芯孔与螺纹孔，依次安装主阀芯螺纹堵头、主阀芯、复位弹簧挡圈、第二复位弹簧、第一复位弹簧、主阀芯位移传感器；进油口、工作油口、回油口开在主阀体底部，并与阀芯孔垂直；阀芯孔的两边有第一压力控制腔与第二压力控制腔；先导阀体安装在主阀体一侧，并排安装有第一高速开关阀与第二高速开关阀；两个高速开关阀的工作油口分别通过第一先导工作油口与第二先导工作油口连通至第一压力控制腔与第二压力控制腔。本发明专利技术采用两个高速开关阀作为先导，利用主阀芯位移传感器实时反馈主阀芯位置，通过控制器调整两个高速开关先导阀PWM信号的占空比使得主阀输出连续可调的压力流量。

【技术实现步骤摘要】
一种高速开关先导比例阀
本专利技术涉及电液转换控制元件，尤其是涉及一种高速开关先导比例阀。
技术介绍
高速开关阀是实现对液压系统进行高速、高精度控制的理想方法，在全开或者全闭的工作状态下，因此压力损失较小、能耗低、对油液污染不敏感。相对于传统伺服比例阀，高速开关阀能直接将ON/OFF数字信号转化成流量信号，使得数字信号无需进行D/A转换直接与液压系统结合。然而，将高速开关阀直接应用于工业界，还有许多问题需要解决。高速开关阀在开启和关闭的瞬间，对系统造成的压力尖峰和流量脉动。执行器的运动不能出现不连续的现象。另外，目前对于高速开关阀的研究存在压力等级不高，流量相对较小的问题。因此，将高速开关阀技术与先导电液比例控制技术相结合，是液压元件发展的一个重要方向。高速开关先导比例阀利用高速开关阀做为先导级，传统的比例换向阀作为主级。通过高速的先导压力使得主阀阀芯产生连续的位移，从而输出稳定的压力流量。该方案的实施，可以简化现有二级比例阀的结构，使得制造成本大大降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高速开关先导比例阀，通过对两个先导级高速开关阀，利用主阀自带阀芯位移传感器和先导数字PWM控制信号的反馈与控制以实现主级连续的压力流量输出。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：本专利技术包括主阀体，先导阀体，第一高速开关阀，第二高速开关阀，主阀芯螺纹堵头，主阀芯，主阀芯位移传感器，复位弹簧挡圈，第一复位弹簧，第二复位弹簧。主阀体中心开有阀芯孔；阀芯孔的一侧开有螺纹孔，从螺纹孔一侧向另一侧的阀芯孔内依次安装主阀芯螺纹堵头、主阀芯，朝向另一侧的主阀芯小端外，依次装有复位弹簧挡圈、第二复位弹簧、套在第二复位弹簧外的第一复位弹簧和主阀芯位移传感器，主阀芯位移传感器的小端装在主阀芯孔内，主阀芯小端与主阀体间形成第二压力控制腔；阀芯孔的径向和轴向分别开有第一压力控制腔和压力控制孔，第一压力控制腔与压力控制孔连通；进油口、工作油口和回油口依次开在主阀体底部，分别与阀芯孔垂直；先导阀体安装在主阀体的第二压力控制腔一侧，先导阀体前面并排安装有第一高速开关阀与第二高速开关阀，其安装方向与主阀芯安装方向垂直，先导阀体\上开有第一先导工作油口和第二先导工作油口，第一高速开关阀的工作油口经第一先导工作油口与压力控制孔连接，第二高速开关阀的工作油口经第二先导工作油口与第二压力控制腔连接。所述第一高速开关阀与第二高速开关阀均安装在主阀体的同侧。所述主阀芯位移传感器为LVDT位移传感器。所述第一高速开关阀和第二高速开关阀均通过PWM信号实现控制。本专利技术具有的有益效果是：1)采用两个高速开关阀作为先导级控制主阀，降低了二级电液比例阀的成本。同时，因为高速开关阀只工作在开/关两个状态，因此对油液的敏感度降低。2)高速开关阀的控制直接采用PWM信号，方便与控制机及计算机间数字通讯。3)外观与安装尺寸与传统换向阀一致，可以与传统阀方便替换。附图说明图1是本专利技术的外形示意图。图2是本专利技术的结构剖视示意图。图3是本专利技术的主阀体爆炸示意图。图4是本专利技术的先导阀体爆炸示意图。图中：1、主阀体，2、先导阀体，3、第一高速开关阀，4、第二高速开关阀，5、主阀芯螺纹堵头，6、主阀芯，7、主阀芯位移传感器，8、复位弹簧挡圈，9、第一复位弹簧，10、第二复位弹簧。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1、图2、图3、图4所示，本专利技术包括包括主阀体1，先导阀体2，第一高速开关阀3，第二高速开关阀4，主阀芯螺纹堵头5，主阀芯6，主阀芯位移传感器7，复位弹簧挡圈8，第一复位弹簧9，第二复位弹簧10；主阀体1中心开有阀芯孔1-1；阀芯孔1-1的一侧开有螺纹孔，从螺纹孔一侧向另一侧的阀芯孔1-1内依次安装主阀芯螺纹堵头5、主阀芯6，朝向另一侧的主阀芯6小端外，依次装有复位弹簧挡圈8、第二复位弹簧10、套在第二复位弹簧10外的第一复位弹簧9和主阀芯位移传感器7，主阀芯位移传感器7的小端装在主阀芯6孔内，主阀芯6小端与主阀体1间形成第二压力控制腔1-3；阀芯孔1-1的径向和轴向分别开有第一压力控制腔1-2和压力控制孔1-7，第一压力控制腔1-2与压力控制孔1-7连通；进油口1-4、工作油口1-5和回油口1-6依次开在主阀体1底部，分别与阀芯孔1-1垂直；先导阀体2安装在主阀体1的第二压力控制腔1-3一侧，先导阀体2前面并排安装有第一高速开关阀3与第二高速开关阀4，其安装方向与主阀芯6安装方向垂直，先导阀体2上开有第一先导工作油口2-1和第二先导工作油口2-2，第一高速开关阀3的工作油口经第一先导工作油口2-1与压力控制孔1-7连接，第二高速开关阀4的工作油口经第二先导工作油口2-2与第二压力控制腔1-3连接。如图2、国4所示，所述第一高速开关阀3与第二高速开关阀4均安装在主阀体1的同侧，第一高速开关阀3和第二高速开关阀4均通过PWM信号实现控制。所述主阀芯位移传感器7为LVDT位移传感器。下面结合图1、图2所示，说明本专利技术的工作工程：泵出口的压力油通过主阀体1的进油口1-4进入主阀体1。第一高速开关阀3与第二高速开关阀4接收控制器的PWM信号控制进入第一先导工作油口2-1与第二先导工作油口2-2的先导油压力和流量。第一先导工作油口2-1与第二先导工作油口2-2分别连通至压力控制孔1-7与第二压力控制腔1-3，第一压力控制腔1-2与压力控制孔1-7连通。通过这样的油路连通，主阀芯6两端的第一压力控制腔1-2与第二压力控制腔1-3的压力由第一高速开关阀3与第二高速开关阀4决定。当调整PWM信号的占空比与选择工作的高速开关阀，决定主阀芯6两端所受的液压力。第一复位弹簧9用于平衡第一压力控制腔1-2的液压力，第二复位弹簧10用于平衡第二压力控制腔1-3的压力。经由先导液压力、液动力及弹簧力的平衡，使得主阀芯6产生固定的位移。当第一压力控制腔1-2与第二压力控制腔1-3的压力相等时，主阀芯6在中位，工作油口1-5与进油口1-4、回油口1-6不连通。当第一压力控制腔1-2的压力大于第二压力控制腔1-3压力、液动力与第一复位弹簧9弹簧力之和，主阀芯6向左移动，工作油口1-5与回油口1-6连通，液压油从工作油口1-5流至回油口1-6，系统回油。当第二压力控制腔1-3的压力大于第一压力控制腔1-2压力、液动力与第二复位弹簧10弹簧力之和，主阀芯6向右移动，工作油口1-5与进油口1-4连通，液压油从进油口1-4流至工作油口1-5，系统进油。主阀芯位移传感器7检测主阀芯6的位置，反馈至控制器。控制器调整第一高速开关阀3与第二高速开关阀4的PWM控制信号从而确定主阀芯6的位移，从工作油口1-5输出连续可调的压力、流量。上述具体实施方式用来解释说明本专利技术，而不是对本专利技术进行限制，在本专利技术的精神和权利要求的保护范围内，对本专利技术作出的任何修改和改变，都落入本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速开关先导比例阀，其特征在于：包括主阀体（1），先导阀体（2），第一高速开关阀（3），第二高速开关阀（4），主阀芯螺纹堵头（5），主阀芯（6），主阀芯位移传感器（7），复位弹簧挡圈（8），第一复位弹簧（9），第二复位弹簧（10）；主阀体（1）中心开有阀芯孔（1‑1）；阀芯孔（1‑1）的一侧开有螺纹孔，从螺纹孔一侧向另一侧的阀芯孔（1‑1）内依次安装主阀芯螺纹堵头（5）、主阀芯（6），朝向另一侧的主阀芯（6）小端外，依次装有复位弹簧挡圈（8）、第二复位弹簧（10）、套在第二复位弹簧（10）外的第一复位弹簧（9）和主阀芯位移传感器（7），主阀芯位移传感器（7）的小端装在主阀芯（6）孔内，主阀芯（6）小端与主阀体（1）间形成第二压力控制腔（1‑3）；阀芯孔（1‑1）的径向和轴向分别开有第一压力控制腔（1‑2）和压力控制孔（1‑7），第一压力控制腔（1‑2）与压力控制孔（1‑7）连通；进油口（1‑4）、工作油口（1‑5）和回油口（1‑6）依次开在主阀体（1）底部，分别与阀芯孔（1‑1）垂直；先导阀体（2）安装在主阀体（1）的第二压力控制腔（1‑3）一侧，先导阀体（2）前面并排安装有第一高速开关阀（3）与第二高速开关阀（4），其安装方向与主阀芯（6）安装方向垂直，先导阀体（2）上开有第一先导工作油口（2‑1）和第二先导工作油口（2‑2），第一高速开关阀（3）的工作油口经第一先导工作油口（2‑1）与压力控制孔（1‑7）连接，第二高速开关阀（4）的工作油口经第二先导工作油口（2‑2）与第二压力控制腔（1‑3）连接。...

【技术特征摘要】
1.一种高速开关先导比例阀，其特征在于：包括主阀体（1），先导阀体（2），第一高速开关阀（3），第二高速开关阀（4），主阀芯螺纹堵头（5），主阀芯（6），主阀芯位移传感器（7），复位弹簧挡圈（8），第一复位弹簧（9），第二复位弹簧（10）；主阀体（1）中心开有阀芯孔（1-1）；阀芯孔（1-1）的一侧开有螺纹孔，从螺纹孔一侧向另一侧的阀芯孔（1-1）内依次安装主阀芯螺纹堵头（5）、主阀芯（6），朝向另一侧的主阀芯（6）小端外，依次装有复位弹簧挡圈（8）、第二复位弹簧（10）、套在第二复位弹簧（10）外的第一复位弹簧（9）和主阀芯位移传感器（7），主阀芯位移传感器（7）的小端装在主阀芯（6）孔内，主阀芯（6）小端与主阀体（1）间形成第二压力控制腔（1-3）；阀芯孔（1-1）的径向和轴向分别开有第一压力控制腔（1-2）和压力控制孔（1-7），第一压力控制腔（1-2）与压力控制孔（1-7）连通；进油口（1-4）、工作油口（1-5）和回油口（1-6）依次开在主阀体（1）...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨华勇，王双，张斌，钟麒，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33