大流量主阀位双反馈型高频响三通伺服先导插装阀制造技术

本实用新型专利技术涉及一种大流量主阀位双反馈型高频响三通伺服先导插装阀，功能盖板内装有零遮盖节流阀芯，下端与插入式阀套连接，上端装有电磁屏蔽型防护罩，电磁屏蔽型防护罩内装有主阀位双反馈位移传感器组件、集成式电子控制器，主阀位双反馈位移传感器组件与零遮盖节流阀芯连接，功能盖板一侧通过多功能模块连接先导零位偏置射流管伺服阀，先导零位偏置射流管伺服阀采用偏置的并联双线圈伺服阀作为先导阀；集成式电子控制器集成在功能盖板的盖板体上，可接收外部控制指令信号驱动零遮盖节流阀芯运动，并接收主阀位双反馈位移传感器组件的反馈信号闭环动态调整零遮盖节流阀芯位置，实现对液压回路或液压执行器的压力、流量无级控制和快速精准调节。

High flow main valve position double feedback high frequency three-way servo pilot cartridge valve

【技术实现步骤摘要】
大流量主阀位双反馈型高频响三通伺服先导插装阀
本技术涉及一种三通伺服先导阀，尤其涉及一种大流量主阀位双反馈型高频响三通伺服插装阀。
技术介绍
通常四通或三通滑阀型伺服比例阀流量较小，目前，对于回路控制流量≥1000L/min的位置、速度、输出力等精密闭环控制液压系统，因并联使用滑阀型伺服比例阀成本较高，控制复杂，较为普遍的是采用的是二通型比例先导节流插装阀，此类二通型插装阀存在如下缺点，因先导级比例阀频响低、响应慢，在很多工况不能达到预定的动态控制精度要求。先导级为喷嘴挡板型伺服阀的二通伺服先导节流阀在特定高压大流量设备也有少量应用，其存在耐污染性较差、维护保养要求较高、供货周期长、性价比低等缺点。上述两种比例或伺服先导节流阀所采用的二通型结构也使液压控制回路设计、集成阀组孔道设计和电液系统闭环耦合控制难度增加，阀组体积和重量相对较大。液压回路单一特征腔控制往往需要两个二通比例节流插装阀控制，所需阀件数量较多，由于双阀零遮盖切换域的耦合控制算法要求较高，很多应用无法获取较好的控制性能，存在超调较大、重复性低、控制目标精度离散等问题。通常，滑阀型板式三通伺服流量阀多为常规滑阀型阀芯302端面驱动(参见图1)，对于大流量阀，因阀芯截面较大，先导驱动控制流量需求相对较高，先导阀在流量较大时很难满足快速响应要求，存在整阀工作频响低的固有结构性缺陷。一般三通阀所采用的阀芯单通道零遮盖型式也存在较大液动力扰动现象，影响液压阀的动态响应性能。目前常见的比例或伺服大流量阀存在主阀位LVDT(位移传感器)线圈、先导比例阀线圈故障或损坏后无法工作情况，无法满足对于安全性、可靠性要求较高的液压设备使用需求。采用喷嘴挡板伺服阀作为先导级的液压阀抗污染性较差，对泵源油液清洁度要求高，使用寿命低、故障率高。
技术实现思路
为解决上述现有技术中存在的问题和缺陷，本技术提供一种大流量主阀位双反馈型高频响三通伺服先导插装阀，具有高压、大流量、高频响、耐污染、回路组合简洁、动态控制性能精准、关重部件冗余配备、安全可靠、滞环小、灵敏度高、电气和主阀位移传感器零位和增益可调整等优点，通过对插装阀主级的主动伺服控制活塞的控制，实现对高压、大流量液压回路特征控制腔的压力、流量参数的快速、精准控制，进一步实现液压设备位置、速度和输出力的动态、高精度控制，提高设备安全性和可靠性。本技术的技术方案如下：一种大流量主阀位双反馈型高频响三通伺服先导插装阀，包括功能盖板、插入式阀套、电磁屏蔽型防护罩、多功能阀板，所述功能盖板内装有零遮盖节流阀芯，下端与插入式阀套连接，上端装有电磁屏蔽型防护罩，所述电磁屏蔽型防护罩内装有主阀位双反馈位移传感器组件、集成式电子控制器，所述主阀位双反馈位移传感器组件与零遮盖节流阀芯连接，所述功能盖板一侧通过多功能模块连接先导零位偏置射流管伺服阀，所述先导零位偏置射流管伺服阀采用偏置的并联双线圈伺服阀作为先导阀；所述零遮盖节流阀采用双通道零遮盖结构，所述集成式电子控制器集成在功能盖板的盖板体上，可接收外部控制指令信号驱动零遮盖节流阀芯运动，并接收主阀位双反馈位移传感器组件的反馈信号闭环动态调整零遮盖节流阀芯位置，实现对液压回路或液压执行器的压力、流量无级控制和快速精准调节。进一步，所述功能盖板组件由盖板体、LVDT套管安装座、主级安全位弹簧、LVDT感应杆防振摆导向装置、阀套防旋组件、排气螺塞组成；所述盖板体中心轴线自上而下设有LVDT安装座孔、压力平衡腔孔、阀芯辅助导向运动配合孔、伺服控制腔b、阀芯主驱动活塞运动配合孔、伺服控制腔a、阀套浮动安装孔，阀套防旋组件安装孔；所述盖板体侧面设置有三处测压排气螺塞孔，板式先导阀安装孔和先导油路孔，盖板体底面阀套安装孔两侧设有与液压阀块连接的先导供油X和先导泄油Y油路孔，并设有与液压集成阀块连接的螺钉安装孔。进一步，所述插入式阀套外部自上而下设有与盖板安装的台肩、防旋孔、第一级密封柱面、第一级侧面环流容腔T、第二级密封柱面、第二级侧面环流容腔P、第三级密封柱面、底部通油孔A，内部中心设有与阀芯配合的内孔，在对应外部各级环流容腔处设有内部环槽和圆周均布的内外连通孔，在中心上部内孔设有防止阀芯旋转的导向槽。进一步，所述插入式阀套与盖板体连接处采用具有微补偿自对中浮动间隙结构。进一步，所述零遮盖节流阀芯安装有LVDT感应杆锁定组件和密封件；阀芯中心下部设有内部主通流孔，阀芯由自上而下依此设置有感应杆安装孔、压力平衡孔、第一级运动柱面、第二级主动驱动活塞、第三级分流型式阀芯运动柱面，最下部为锥形柱面。进一步，所述主阀位双反馈位移传感器组件由两组独立的LVDT线圈和具有两个感应区域的LVDT感应杆组成，LVDT感应杆安装在零遮盖节流阀芯上部，LVDT线圈接入集成在防护罩内的集成式电子控制器中。进一步，所述先导零位偏置零遮盖射流管型伺服阀包括阀体、阀芯安全定位弹簧、机械反馈机构、线圈，所述阀芯安全定位弹簧设置在主阀芯端面，阀体内设有可调偏置位的机械反馈机构，线圈通过电缆接入集成在防护罩内的集成式电子控制器中。进一步，所述集成式电子控制器由PID调节器、信号调制、放大驱动、自保护和反馈功能的电子元件构成。进一步，所述电磁屏蔽型防护罩设有电子控制器安装槽，所述电磁屏蔽型防护罩通过紧固件与功能盖板的盖板体固定连接。进一步，所述大流量主阀位双反馈型高频响三通伺服先导插装阀安装方式采用插入式安装，通过螺钉与液压集成阀块连接，液压集成阀块预加工有三通腔孔P、A、T和两个控制油孔道X、Y；所述功能盖板的盖板体安装平面尺寸及安装孔符合ISO7368标准；三通腔孔P、A、T在ISO7368标准基础上增加中间隔离密封孔，其中液压集成阀块中的三通腔孔P、A、T油路孔道可在圆周径向任意方向布置，有利于降低回路流阻。本技术具有如下有益效果：本技术基于ISO7368标准构建适合大流量的三通插装阀腔孔；主阀采用压力平衡式、低液动扰动力的双流道零遮盖结构，通过一体化的小容腔伺服控制活塞驱动主阀芯运动，可降低先导阀额定流量，提高动态控制的快速性和稳定性；先导阀是电流偏置、带有机械安全位的并联双线圈伺服阀，可提高整阀的响应速度、安全裕度和耐污染性；集成型电子控制器接收外部控制指令信号，接收冗余配备的主阀位双反馈型LVDT的反馈信号，闭环动态调整阀芯位置，实现对液压回路或液压执行器特征控制腔的压力、流量无级控制和快速精准调节，大幅度提高液压阀的可靠性。本技术的三通伺服先导插装阀具有大流量、耐污染、高响应、自诊断特点，是一种高可靠性、主动安全型伺服插装阀，可广泛应用在各类锻压机、陶瓷压机、高压大流量试验机、地震试验台等对动态响应和可靠性要求较高的设备中。附图说明图1为常规滑阀型三通伺服流量阀主级控制结构简图；图2为三通伺服先导插装阀主级控制结构简图；图3为三通伺服先导插装阀结构图；图4为先导阀伺服阀结构图；图5为三通伺服先导插装阀主阀组件结构图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大流量主阀位双反馈型高频响三通伺服先导插装阀，包括功能盖板、插入式阀套、电磁屏蔽型防护罩、多功能阀板，其特征在于：所述功能盖板内装有零遮盖节流阀芯，下端与插入式阀套连接，上端装有电磁屏蔽型防护罩，所述电磁屏蔽型防护罩内装有主阀位双反馈位移传感器组件、集成式电子控制器，所述主阀位双反馈位移传感器组件与零遮盖节流阀芯连接，所述功能盖板一侧通过多功能模块连接先导零位偏置射流管伺服阀，所述先导零位偏置射流管伺服阀采用偏置的并联双线圈伺服阀作为先导阀；所述零遮盖节流阀采用双通道零遮盖结构，所述集成式电子控制器集成在功能盖板的盖板体上，可接收外部控制指令信号驱动零遮盖节流阀芯运动，并接收主阀位双反馈位移传感器组件的反馈信号闭环动态调整零遮盖节流阀芯位置，实现对液压回路或液压执行器的压力、流量无级控制和快速精准调节。/n

【技术特征摘要】
1.一种大流量主阀位双反馈型高频响三通伺服先导插装阀，包括功能盖板、插入式阀套、电磁屏蔽型防护罩、多功能阀板，其特征在于：所述功能盖板内装有零遮盖节流阀芯，下端与插入式阀套连接，上端装有电磁屏蔽型防护罩，所述电磁屏蔽型防护罩内装有主阀位双反馈位移传感器组件、集成式电子控制器，所述主阀位双反馈位移传感器组件与零遮盖节流阀芯连接，所述功能盖板一侧通过多功能模块连接先导零位偏置射流管伺服阀，所述先导零位偏置射流管伺服阀采用偏置的并联双线圈伺服阀作为先导阀；所述零遮盖节流阀采用双通道零遮盖结构，所述集成式电子控制器集成在功能盖板的盖板体上，可接收外部控制指令信号驱动零遮盖节流阀芯运动，并接收主阀位双反馈位移传感器组件的反馈信号闭环动态调整零遮盖节流阀芯位置，实现对液压回路或液压执行器的压力、流量无级控制和快速精准调节。


2.根据权利要求1所述的大流量主阀位双反馈型高频响三通伺服先导插装阀，其特征在于：所述功能盖板组件由盖板体、LVDT套管安装座、主级安全位弹簧、LVDT感应杆防振摆导向装置、阀套防旋组件、排气螺塞组成；所述盖板体中心轴线自上而下设有LVDT安装座孔、压力平衡腔孔、阀芯辅助导向运动配合孔、伺服控制腔b、阀芯主驱动活塞运动配合孔、伺服控制腔a、阀套浮动安装孔，阀套防旋组件安装孔；所述盖板体侧面设置有三处测压排气螺塞孔，板式先导阀安装孔和先导油路孔，盖板体底面阀套安装孔两侧设有与液压阀块连接的先导供油X和先导泄油Y油路孔，并设有与液压集成阀块连接的螺钉安装孔。


3.根据权利要求1所述的大流量主阀位双反馈型高频响三通伺服先导插装阀，其特征在于：所述插入式阀套外部自上而下设有与盖板安装的台肩、防旋孔、第一级密封柱面、第一级侧面环流容腔T、第二级密封柱面、第二级侧面环流容腔P、第三级密封柱面、底部通油孔A，内部中心设有与阀芯配合的内孔，在对应外部各级环流容腔处设有内部环槽和圆周均布的内外连通孔，在中心上部内孔设有防止阀芯旋转的导向槽。


4.根据权利要求3所述的大流量主阀位双反馈型高频响三通伺服先导插装阀，其特征在于：所述插入式阀套与盖板体连接处采用具有微补偿...

【专利技术属性】
技术研发人员：周海勇，黄增，张晓松，贺振杰，黄悦来，胡伟民，
申请(专利权)人：上海海岳液压机电工程有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31