一种压力触发型先导式开关阀制造技术

本发明专利技术提出一种压力触发型先导式开关阀，所述开关阀的电磁铁器件中设有压力触发器的压力触发容腔，压力触发器置于先导阀的油腔内左右滑移，形成压力触发器处的液压锁容腔、压力触发器左旁侧的负载容腔B、压力触发器右旁侧的加载容腔F，压力触发器滑移时能使压力触发容腔与液压锁容腔相通，开关阀的电控信号与开关阀进行压力信号联动，所述压力触发器的启动条件与开关阀电磁铁的通电状态相关联；开关阀的开启条件与压力触发器的左侧右侧压力的平衡状态相关联；本发明专利技术能通过控制压力触发器与电磁铁的联动结构，保证开关阀阀口前端与后端压力差降低后才能开启，避免出现阀口压差未降低，开关阀就开启的情况，造成较大的阀口节流损耗。流损耗。流损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种压力触发型先导式开关阀


[0001]本专利技术涉及开关液压源
，尤其是一种压力触发型先导式开关阀。

技术介绍

[0002]随着节能减排成为全球工业发展的大趋势，液压行业也在其影响下向着绿色高效的方向不断发展，主要表现之一便是近年来数字液压领域的发展，而开关液压源技术就是其发展的核心之一。
[0003]传统的开关液压源技术是通过使用PWM(脉宽调制技术) 对开关阀进行控制，可将如带飞轮的液压马达这类液感元件，飞轮中储存的能量周期性的释放到系统的输出端，或从系统能量源周期性的存储到飞轮中，这种周期性的充放能，就获得类似电力电子技术中的PWM调压的效果，实现系统升降压的目的。
[0004]开关液压源其工作流程概述如下：带飞轮的液感马达一端连接至液压油源，另一端通过两个开关阀分别连接至油箱油源与负载端；当油箱油源开关阀打开，负载端开关阀关闭时，带飞轮的液感马达两端压力不平衡，液压油源压力大于油箱油源压力，带飞轮的液感马达开始加速；当带飞轮的液感马达中的飞轮通过加速旋转储存了一定的能量时，将油箱油源开关阀关闭，负载端开关阀开启，此时提供给负载端的液压油将是液压油源与带飞轮的液感马达串联供给；此时带飞轮的液感马达相当于一个液压泵，因此负载端的供给压力将大于液压油源的压力，实现升压。
[0005]但由于升压过程中，负载端的开关阀开启前阀口前后存在有压差，这使得在开关阀开启与关闭的过程中存在节流损耗，影响了开关液压源的变压效率。
[0006]为了进一步提高开关液压源的变压效率，近年来出现了液压软开关技术。液压软开关是通过在负载端的开关阀前并联蓄能器与单向阀来实现。在开关液压源回路中，当油箱油源端开关阀关闭时，负载端开关阀的前端油路由油箱油源切换到压力油源，由于压力油源与带飞轮的液感马达串联，此时负载端开关阀的前端油路的压力上升。当负载端开关阀的阀口前端压力上升到超过阀口后端压力时，与开关阀并联的单向阀被推开，使得开关阀阀口前后端接通，此时开关阀阀口前后压差最小，因此可以较小的节流损耗开启开关阀，其中蓄能器的作用是在开关阀开启过程中，暂时储存本要通过未完全开启的开关阀的部分油液。例如中国专利技术专利CN202110557022.8公开了一种实现压力升降的液压软开关变压器，通过并联在四个开关阀旁路油路上的蓄能器与单向阀，来吸收与分流部分油液，减少油液通过未完全打开的开关阀，以减少节流损失。
[0007]但上述这类由开关阀所控制的液压回路，其不足之处在于：只有当开关阀阀口前后压力差达到最小时再开启开关阀，才可实现节流损耗最小，若无法在最合适的时间节点开启开关阀，开关阀的开启将会带来较大的节流损耗。因此液压软开关领域的液压回路对开关阀开启与关闭的时间节点及顺序有着很高的要求，例如2016年发表在Proceedings of the BATH/ASME 2016 Symposium on Fluid Power and Motion Control上的论文“SOFT SWITCHING IN SWITCHED INERTANCE HYDRAULIC CIRCUITS”中所提出的一种液压软开关回
路中，通过利用负载端开关阀与油箱端开关阀启闭配合，使得设置在负载端开关阀与油箱端开关阀前端的共用蓄能器周期性充放能，引起开关阀阀前压力谐振，以实现开关阀低压差开启。因此，这要求开关阀的启闭控制信号需要根据上述提到的蓄能器压力谐振变化情况来设计，在开关阀阀口前端与后端压力差最小时开启，而如果存在外界干扰使得系统无法按照正确时序开启与关闭开关阀，液压软开关装置不仅不能起到减少开关阀开启与关闭时的节流损耗，反而会由于蓄能器不正确的充放能，使得开关阀阀口前端压力不正常波动，引起更大的节流损耗。
[0008]因此，设计一种能够将开关阀阀口前后的压力信号与开关阀电磁铁电控信号结合起来,实现联动控制的开关阀，是液压软开关领域的迫切需求。

技术实现思路

[0009]本专利技术提出一种压力触发型先导式开关阀，能通过控制压力触发器与电磁铁的联动结构，保证开关阀阀口前端与后端压力差降低后才能开启，避免出现阀口压差未降低，开关阀就开启的情况，造成较大的阀口节流损耗。
[0010]本专利技术采用以下技术方案。
[0011]一种压力触发型先导式开关阀，所述开关阀的电磁铁器件中设有压力触发器的压力触发容腔，压力触发器置于先导阀的油腔内左右滑移，形成压力触发器处的液压锁容腔、压力触发器左旁侧的负载容腔B、压力触发器右旁侧的加载容腔F，压力触发器滑移时能使压力触发容腔与液压锁容腔相通，开关阀的电控信号与开关阀进行压力信号联动，所述压力触发器的启动条件与开关阀电磁铁的通电状态相关联；开关阀的开启条件与压力触发器的左侧右侧压力的平衡状态相关联。
[0012]所述开关阀包括工作回路、开关阀阀体（17）、开关阀上盖（5）、先导阀阀盖（3）、先导阀阀体（1）及设置于先导阀阀体（1）内部的压力触发器（2）；所述工作回路包括负载端油路与加载端油路，所述加载端油路的油源根据当前工作回路的工作需求在压力油源与油箱油源进行周期性切换；所述压力油源为开关阀的高压油源；所述油箱油源为开关阀的低压油源；所述负载端油路一端与开关阀阀体（17）负载端连接孔（K）连接，另一端与先导阀阀体（1）左端负载端压力孔连接（A）；所述加载端油路一端与开关阀阀体（17）加载端连接孔（L）连接，另一端与先导阀阀盖（3）右端加载端压力孔（I）连接；所述先导阀阀体（1）通过卸荷孔（H）和油箱油路连接，并且先导阀阀体（1）通过触发油路（G）和开关阀阀体（17）中的压力触发容腔（J）连接。
[0013]所述开关阀阀体（17）部分设有主阀阀芯（16），所述主阀阀芯（16）中部设置有开关阀电磁铁的动衔铁（12），主阀阀芯（16）的末端设置有活塞（9）；所述活塞（9）设置于开关阀电磁铁的静衔铁（11）内，所述静衔铁（11）内设置有弹簧（6），在静衔铁（11）的四周设置有阻磁套（7），所述阻磁套（7）的四周设置有电磁线圈（8）；静衔铁（11）、活塞（9）、弹簧（6）、阻磁套（7）、电磁线圈（8）设置于开关阀上盖（5）中，所述开关阀上盖（5）与静衔铁（11）、活塞（9）共同围成压力触发容腔（J），所述压力触发容腔（J）内部充满液压油。
[0014]所述先导阀阀体（1）为中空柱，其内部左端面处设置负载端压力孔（A）；所述先导
阀阀体（1）下侧中部设有触发油路（G），所述触发油路（G）的右端设有卸荷孔（H）；所述先导阀阀体（1）的右端面为先导阀阀盖（3）左端面的配合面，所述配合面上设有螺丝孔；所述先导阀阀盖（3）内侧右端面为圆柱凹台；并且，位于先导阀阀盖（3）的下端设有加载端压力孔（I）。
[0015]所述先导阀阀体（1）与压力触发器（2）的左端面构成负载容腔（B）；先导阀阀体（1）与压力触发器（2）的中部构成液压锁容腔（E）；先导阀阀盖（3）与压力触发器（2）的右端面构成加载容腔（F）。
[0016]所述先导阀阀体为中空圆柱，所述中空圆柱的内部左端面为设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压力触发型先导式开关阀，其特征在于：所述开关阀的电磁铁器件中设有压力触发器的压力触发容腔，压力触发器置于先导阀的油腔内左右滑移，形成压力触发器处的液压锁容腔、压力触发器左旁侧的负载容腔B、压力触发器右旁侧的加载容腔F，压力触发器滑移时能使压力触发容腔与液压锁容腔相通，开关阀的电控信号与开关阀进行压力信号联动，所述压力触发器的启动条件与开关阀电磁铁的通电状态相关联；开关阀的开启条件与压力触发器的左侧右侧压力的平衡状态相关联。2.根据权利要求1所述的一种压力触发型先导式开关阀，其特征在于：所述开关阀包括工作回路、开关阀阀体（17）、开关阀上盖（5）、先导阀阀盖（3）、先导阀阀体（1）及设置于先导阀阀体（1）内部的压力触发器（2）；所述工作回路包括负载端油路与加载端油路，所述加载端油路的油源根据当前工作回路的工作需求在压力油源与油箱油源进行周期性切换；所述压力油源为开关阀的高压油源；所述油箱油源为开关阀的低压油源；所述负载端油路一端与开关阀阀体（17）负载端连接孔（K）连接，另一端与先导阀阀体（1）左端负载端压力孔连接（A）；所述加载端油路一端与开关阀阀体（17）加载端连接孔（L）连接，另一端与先导阀阀盖（3）右端加载端压力孔（I）连接；所述先导阀阀体（1）通过卸荷孔（H）和油箱油路连接，并且先导阀阀体（1）通过触发油路（G）和开关阀阀体（17）中的压力触发容腔（J）连接。3.根据权利要求2所述的一种压力触发型先导式开关阀，其特征在于：所述开关阀阀体（17）部分设有主阀阀芯（16），所述主阀阀芯（16）中部设置有开关阀电磁铁的动衔铁（12），主阀阀芯（16）的末端设置有活塞（9）；所述活塞（9）设置于开关阀电磁铁的静衔铁（11）内，所述静衔铁（11）内设置有弹簧（6），在静衔铁（11）的四周设置有阻磁套（7），所述阻磁套（7）的四周设置有电磁线圈（8）；静衔铁（11）、活塞（9）、弹簧（6）、阻磁套（7）、电磁线圈（8）设置于开关阀上盖（5）中，所述开关阀上盖（5）与静衔铁（11）、活塞（9）共同围成压力触发容腔（J），所述压力触发容腔（J）内部充满液压油。4.根据权利要求3所述的一种压力触发型先导式开关阀，其特征在于：所述先导阀阀体（1）为中空柱，其内部左端面处设置负载端压力孔（A）；所述先导阀阀体（1）下侧中部设有触发油路（G），所述触发油路（G）的右端设有卸荷孔（H）；所述先导阀阀体（1）的右端面为先导阀阀盖（3）左端面的配合面，所述配合面上设有螺丝孔；所述先导阀阀盖（3）内侧右端面为圆柱凹台；并且，位于先导阀阀盖（3）的下端设有加载端压力孔（I）。5.根据权利要求4所述的一种压力触发型先导式开关阀，其特征在于：所述先导阀阀体（1）与压力触发器（2）的左端面构成负载容腔（B）；先导阀阀体（1）与压力触发器（2）的中部构成液压锁容腔（E）；先导阀阀盖（3）与压力触发器（2）的右端面构成加载容腔（F）。6.根据权利要求4所述的一种压力触发型先导式开关阀，其特征在于：所述先导阀阀体为中空圆柱，所述中空圆柱的内部左端面为设置负载端压力孔的圆柱凹台，所述先导阀阀体的右端面为先导阀阀盖左端面的配合面，所述配合面上设有螺丝孔。7.根据权利要求5所述的一种压力触发型先导式开关阀，其特征在于：所述压力触发器（2）为沿轴线的截面呈H型的圆柱，所述压力触发器（2）的左端加工有环形油路（C），所述压力触发器（2）的内部加工有压力触发油路（D）；所述环形油路（C）的内部设置有连接压力信
号油路（D）的开孔，所述压力信号油路（D）与环形油路（C）的内开孔组成的油路为L型截面油路；所述压力信号油路（D）的右端为压力触发器（2）的右端面开孔；所述压力触发器（2）可在由先导阀阀体（1）与先导阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄健萌，曾李文，杜恒，叶旭均，陈超凡，韦杰，生凯章，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：