电渡比例压力流量复合控制阀制造技术

本发明专利技术是一种只需一个单向电流控制器、一个单向耐高压比例电磁铁就可控制的带负载压力补偿的电液比例压力流量复合控制阀。本发明专利技术提出只用一个普通的先导型节流阀配上压力传感器实现一阀多功能。同现有只能控制单一参量的阀相比，能使系统更简单、更可靠、更便宜。另使用本阀系统压力始终与负载所需压力匹配，节能效果显著。本阀在对压力控制时避开了系统容腔的影响从而更稳定，动态响应也更快。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是属于流体控制系统中对流体的压力、流量实现比例控制的装置流体传动及控制
中，最重要、最基本的2个参量就是压力和流量。70年代以前如要对这2个参量进行连续的精确控制就必须采用压力和流量伺服阀。伺服阀的缺点是价格昂贵，能量损失大和抗油液污染能力非常差。因此很难推广应用到普通的工业生产中，而只在航空航天及军工等高精尖领域获得应用。70年代初出现的在普通手调阀基础上发展而成的比例控制阀，由于具有节能、成本低、抗污染等优点，很快就在普通的工业领域中获得了广泛应用。到目前为止比例控制阀虽以发展了几代，阀的性能同最初的阀相比也获得了很大的提高。如比例压力控制阀由最初控制精度很低的差压控制原理改为现在广泛使用的高精度的“系统压力-力反馈”新原理阀(西德专利公报DE3032411A1)及最近出现的“压力-直接电检测”的比例压力阀(西德专利公报DE3136174)。而比例流量阀也从最初低精度差压控制节流口开度再配以负载压差减压或溢流补偿的阀发展到现在广泛使用的高控制精度的含“流量-位移力反馈”及“流量位移电反馈”的最新一代流量控制阀。(西德专利公报DE3020918，DE3020152)以上所述的阀就其自身能控制的参量而言阀性能虽已很完美，但都是单一参量的控制元件。既一个阀只能控制压力或流量中的一个参量，如果要对2个参量都进行控制，这也是任何液压系统都要求的，就必须使用2个阀，一个控制流量，另一个控制压力。具体说就需要2个比例电磁铁，2个电流控制器和2套阀。另外在对压力进行控制时现有的比例阀，无论是采用压力机械检测还是压力电检测都存在如下缺点1、采用比例溢流阀时因其进口必须和泵出口相通，造成使用中负载容腔往往很大，理论上已证明这一容腔越大，阀动态响应越慢，也越不稳定，如用比例减压阀来进行控制，虽然可避免这一容腔的影响，使响应很快，但因系统压力要比负载压力高出很高故能量损失非常大。2、现有比例溢流阀和减压阀最低可控压力从控制原理上讲不可能达到零压。考虑到动态响应，溢流阀的最低可控压力在5bar以上(浙大研制的BY1-H16阀为6bar)，减压阀的最低可控压力在10～15bar之间(浙大研制BJ1-H16阀为11bar日本油研ERBG阀为15bar)。本专利技术的目的就是为了克服上述缺点，并提供一种只用一个单向电流控制器，一个耐高压比例电磁铁就能对压力和流量控制的电液比例压力流量复合控制阀。电液比例压力流量复合控制阀是由单向电流控制器，耐高压比例电磁铁(以下简称比例电磁铁)，压力传感器，调节器，耐高压位移传感器(以下简称位移传感器)，先导阀，主阀和压力补偿器组成。其中电流控制器用来供给比例电磁铁电信号。比例电磁铁具有2个特性，其1为输出电磁力与输入电信号成比例，其2为当输入电信号不变时，输出电磁力与衔铁的位移无关，它用螺钉固定在阀体上。压力传感器用螺纹固在主阀体上，其压力感受面与流道相通，其作用是将流道中的压力线性地转换为电压信号供监控或反馈。调节器的作用是将压力传感器或位移传感器输出的电信号同设定值Us进行比较，并对比较后的差值进行某种规律的运算，然后将经运算后的结果输入到电流控制器，对压力或流量进行控制。位移传感器用来检测主阀芯的位移并线性地转换成电信号供监测和反馈。先导滑阀由先导阀芯，先导阀套，弹簧所组成，先导阀芯，是有双控制边、的滑阀，中间还开有将容腔、、连通的流道。先导阀套壁上开有节流口和，并做成中空的，可装入导阀芯。主阀由主阀芯，主阀体，弹簧，堵头组成。主阀芯采用滑阀式插装结构，右端做成中空的装入弹簧，，左边的阀口可根据不同的要求具有多种几何形状。主阀体做成中空的，主阀芯和先导阀芯同轴的布置其中，其上还开有流道、、、及与外部的接口P、A。堵头用螺纹固定在主阀体上，其上的螺纹用来安装位移传感器体。压力补偿器由阀芯，阀体弹簧组成。阀芯是插装型的锥阀，其右端做成中空的放入弹簧。阀体右端做成中空的，将阀芯放入其中，并开有流道、和出油口O，用螺钉固定在主阀体上。阀内各流道之间的连接关系是、、三个流道相通，流道、与节流口相同，流道经阻尼器与容腔相通。油口P、A、O是该阀的3个对外油路接口，且P口A口之间的压差靠弹簧的预压缩量来设定。该阀的工作过程是，当比例电磁铁无信号输入时，先导阀芯在弹簧的作用下处于右边节流口全开，左边节流口全闭的状况，压力油经流道、、节流口到容腔，且使容腔与容腔的压力相等，节流口就在弹簧的预压力作用下处于关闭的位置，没有流量通过阀口，A口的输出压力也就为零。当用调节器，电流控制器供给电磁铁电信号时，先导阀芯就在电磁力的作用下向+y方向移动，使阀口关小，阀口开大，导致容腔的压力下降，主阀芯在压差的作用下向+X方向移动，节流口打开，有流量从此流到A口。这时视开关S1所处位置可控制流量或压力。当控制压力时，随着流体不断地从P口流到A口，输出压力就不断升高，这时压力传感器就有电信号送到调节器，经比较器比较后产生偏差，并用这个偏差信号对先导阀进行控制，直到压力传感器输出的电信号与预先设定在调节器的电信号相等为止，也就是输出压力达到了给定值。在A口压力上升过程中，破坏了阀芯原有的平衡关系，使阀芯向-Z方向运动，使P口压力升高，进入稳定时，P口与A口之间的压差由弹簧的预压量保持在10bar左右。同理当输入电磁铁的电流减小时，先导阀芯就在弹簧的作用下向-y方向移动，使阀口关小，阀口开大，空腔中的压力升高。主阀芯在压差及弹簧的作用下向-X方向移动，阀口开度减小，使从P口流向A口的流量减小，压力就降低，稳态时压力仍达到设定值。当系统受到外界干扰时，例如负载要求流量突然增加，设这时输入的电信号为某一设定值，输出压力有降低的趋势，压力传感器输出的电信号Upf减小，偏差Us-Upf增大，输入电磁铁的电流增加，这时再现前段的调节过程，使阀口开大，从P口流向A口的流体增多，稳态时A口压力又回到Us的设定值。这就是“负载压力-电检测反馈调节”原理。同理当扰动源为P口压力时，通过上述调节，稳态时仍能使A口压力保持在设定值。将开关S2合向b点，开关S1断开时，阀处于对流量的控制状态。主阀芯的位移由弹簧转化为力并作用到导阀芯的左端面，再与比例电磁铁的输出力平衡，即构成“主阀位移-力反馈”闭环。保证主阀芯位移X与输入电信号成比例，再由压力补偿器保证压差PB-PA基本恒定，由流量计算公式Q=KXPB-PA]]>知，输出流量与输入电信号成比例，改变电信号Us就能达到控制流量Ql的目的。如果这时再将S1与Uql点接通，S2与a点接通，阀就处于“主阀位移-电反馈”的工作状态，位移X由位移传感器控制，与设定值严格一致，同样实现对流量的控制功能。当对流量控制时，扰动源是压力PB和PA，而且通过“位移-力反馈”，或“位移-电反馈”及压力补偿都能保证在压力PB或PA变化时输出流量不变。本阀所采用的压力补偿器，不仅用来在控制流量时维持P口与A口间压差不变，同时在对压力控制时还起到隔离负载容腔的作用，提高了阀的稳定性和快连性。并使油源压力始终跟随负载压力，降低了控制系统的能耗。以上是一种对流体控制系统中对压力和流量进行控制的装置，其主要特点如下1、将原只能控制单一参量的阀在基本不增加构件的情况下变成了能对2个参量都进行控制的阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电液比例压力流量复合控制阀是包含有单向电流控制器、耐高压比例电磁铁、压力传感器、调节器、耐高压位移传感器、先导阀、主阀和压力补偿器所组成，其特征是先导阀由导阀芯［９］，导阀套［７］，弹簧［１６］组成；主阀由主阀芯［１８］，主阀体［２３］，弹簧［１７］，堵头［２５］组成；压力补偿器由阀芯［３３］，阀体［３５］，弹簧［３２］组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：权龙，权宇，
申请(专利权)人：权宇，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]