具有位置监测机构和液压控制系统的液压插装阀和方法技术方案

一种液压插装阀(12)包括可动动构件(20)和被构造成检测所述可动构件的位置的位置监测机构(25)。该位置监测机构适于产生指示所述可动构件的位置的位置信号。所述位置监控机构可以呈线性可变差动变压器(LVDT)的形式。可以呈线性可变差动变压器(LVDT)的形式。可以呈线性可变差动变压器(LVDT)的形式。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有位置监测机构和液压控制系统的液压插装阀和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求于2020年2月14日提交的题目为“Hydraulic Cartridge Valve With Monitoring Mechanism and Hydraulic Control System and Method”的美国临时专利申请No.62/976,750的优先权的权益，该专利通过引用全文并入本文。


[0003]本专利公开总体上涉及一种液压插装阀，并且更具体地，本专利公开涉及一种液压插装阀，所述液压插装阀包括可动构件和被构造成检测该可动构件的位置的位置监测机构。

技术介绍

[0004]在许多液压阀应用中，通过阀的输出取决于该阀的可动构件的位置。在某些条件下，可以确定用于使可动构件输送期望输出的期望设定点。难以在一系列条件下使可动构件可重复地处于期望设定点中。这在在系统中使用一组控制阀并且每个阀的公差叠加在一起的应用中尤为如此。调整液压系统以尝试减少此类问题既耗时又困难。
[0005]本领域一直需要提供额外的解决方案以增强液压插装阀在一系列条件下的使用和控制。例如，一直需要用于操作液压插装阀，使得在一系列条件下在预定设定点处操作所述液压插座阀以提供流过其中的期望流量的技术。
[0006]应当理解的是已经由本专利技术人创建该背景描述以辅助读者并且不应被视为所指出的任何问题本身在本领域中被理解的指示。尽管在某些方面和实施例中所描述的原理可以减轻其他系统中固有的问题，但应当理解的是受保护的创新范围由所附权利要求限定，而不是由用来解决本文指出的任何具体问题的公开特征的能力所限定。

技术实现思路

[0007]在一个方面中，本公开涉及液压插装阀的实施例。在实施例中，液压插装阀包括可动构件和被构造成检测该可动构件的位置的位置监测机构。所述位置监测机构适于产生指示所述可动构件的位置的位置信号。
[0008]在一个实施例中，一种液压插装阀包括阀体、可动构件和位置监测机构。所述阀体限定内部阀腔。所述可动构件能够相对于所述阀体在行程范围内轴向移动。所述可动构件在行程范围内至少部分地设置在该内部阀腔内。所述位置监测机构与所述可动构件一起布置并且被构造成检测所述可动构件在行程范围内的位置并且发送指示由位置监测机构检测到的所述可动构件的所述位置的位置信号。
[0009]在又一个方面中，公开了一种液压控制系统的实施例。在实施例中，液压控制系统包括控制器和与所述控制器处于可操作布置的液压插装阀。所述液压插装阀包括可动构件、被构造成使所述可动构件在行程范围内移动的致动器、以及被构造成检测所述可动构件的位置并且将指示所述可动构件的所述位置的位置信号发送到所述控制器的位置监测
机构。所述控制器被构造成响应于从所述位置监测机构接收到的位置信号而控制所述致动器以可变地调节所述可动构件的位置。
[0010]在一个实施例中，一种液压控制系统包括控制器和液压插装阀。所述液压插装阀与所述控制器处于可操作的布置。所述液压插装阀包括阀体、可动构件、致动器和位置监测机构。所述阀体限定内部阀腔。所述可动构件能够相对于所述阀体在行程范围内轴向移动。所述可动构件在行程范围内至少部分地设置在所述内部阀腔内。所述致动器与所述可动构件一起布置并且被构造成在行程范围内使所述可动构件选择性地移动。所述位置监测机构与所述可动构件一起布置并且被构造成检测所述可动构件在行程范围内的位置并且将指示由所述位置监测机构检测到的所述可动构件的位置的位置信号发送到所述控制器。所述控制器被构造成响应于从所述位置监测机构接收到的位置信号而控制所述致动器以调节所述可动构件的位置。
[0011]在又一个方面中，公开了一种控制液压插装阀的方法的实施例。在一个实施例中，一种控制液压插装阀的方法包括通过液压插装阀的位置监测机构将位置信号发送到控制器。所述位置信号指示由所述液压插装阀的可动构件的位置监测机构检测到的位置。所述可动构件能够相对于所述液压插装阀的阀体在行程范围内轴向移动。所述控制器监测所述位置信号以确定是否检测到所述可动构件处于期望设定点。所述控制器基于所述位置信号选择性地操作所述液压插装阀的致动器以使所述可动构件的位置轴向移动到所述期望设定点。
[0012]将从以下详细描述和附图理解所公开原理的其它和替代方面和特征。如将理解的那样，能够在其它和不同的实施例中执行并且能够在各个方面修改本文公开的液压插装阀、液压控制系统和方法。因此，应当理解的是前文的概述和下文的详细描述都只是示例性和解释性而并不限制所附权利要求的范围。
附图说明
[0013]图1是根据本公开的原理构造的液压控制系统的实施例的总示意图，所述液压控制系统包括液压插装阀的实施例，所述液压插装阀以截面正视图示出并且根据本公开的原理构造而且包括螺线管组件形式的致动器和线性可变差动变压器(LVDT)形式的位置监测机构。
[0014]图2是根据本公开的原理构造并且包括LVDT形式的位置监测机构的液压插装阀的另一个实施例的截面正视图。
[0015]应当理解的是附图不一定按比例绘制并且所公开的实施例以图解方式且以局部视图示出。在某些情况下，已经省略了对于理解本公开不是必需的或使其他细节难以理解的细节。应当理解的是本公开内容不限于本文所示的特定实施例。
具体实施方式
[0016]根据本公开的原理构造的液压控制系统的实施例适于控制一个或多个液压阀的操作，所述液压阀为根据本公开的原理构造的旋拧式或螺纹插装阀的形式。根据本公开的原理构造的液压控制系统的实施例可以经由安装或集成到该阀的线性位移传感器来监测所述液压插装阀的内部可动构件的位置。
[0017]遵循本公开的原理的控制液压插装阀的方法的实施例可以用于主动监测螺纹或旋拧式液压插装阀的内部可动构件(例如，阀芯或提动阀芯)的位置并且控制阀使可动构件移动到期望设定点。本公开的技术和原理可以用于各种应用内的阀监测，例如“物联网”(IoT)应用、机器自动化、全球定位系统(GPS)转向系统或需要附加安全性的其他系统。
[0018]根据本公开的原理构造的液压插装阀的实施例可以包括可动构件和位置监测机构，所述位置监测机构被构造成检测所述可动构件的位置并且将位置信号发送到控制器，所述控制器被构造成响应于从所述位置监测机构接收到的所述位置信号而可变地调节所述可动构件的位置。如本领域技术人员将理解的那样，根据本公开的原理构造的液压插装阀的实施例可以具有各种各样不同的形式。例如，在实施例中，根据本公开的原理构造的液压插装阀可以是例如以下形式：安全阀；顺序阀；减压阀；止回阀；导阀控制式(pilot
‑
operated)止回阀；负载控制阀；平衡阀；流量控制阀(压力补偿和非压力补偿、固定、压力顺序、比例分配器)；两通或三通提动阀芯或滑阀型、四通或五通、两位或三位型的电磁阀；和电比例方向、流量和压力控制器。
[0019]可以容易地维修根据本公开的原理构造的液压插装阀的实施例。例如，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种液压插装阀，所述液压插装阀包括：阀体，所述阀体限定内部阀腔；可动构件，所述可动构件能够相对于所述阀体在行程范围内轴向移动，所述可动构件在所述行程范围内至少部分地设置在所述内部阀腔内；位置监测机构，所述位置监测机构与所述可动构件一起布置并且构造成检测所述可动构件在所述行程范围内的位置以及发送指示由所述位置监测机构检测到的所述可动构件的所述位置的位置信号。2.根据权利要求1所述的液压插装阀，其中，所述位置监测机构构造成将所述可动构件相对于参考位置的所述位置转换成包含相位和幅度信息的成比例电信号。3.根据权利要求1或2所述的液压插装阀，其中，所述位置监测机构包括线性可变差动变压器(LVDT)。4.根据权利要求3所述的液压插装阀，其中，所述阀体包括非磁性压力容器，并且其中所述LVDT包括所述非磁性压力容器、LVDT线圈和磁性目标体，所述LVDT线圈被安装到所述非磁性压力容器的外表面，所述磁性目标体设置在所述非磁性压力容器内并且联接到所述可动构件，使得所述可动构件的移动使所述磁性目标体对应地移动。5.根据权利要求4所述的液压插装阀，其中，所述LVDT线圈包括初级励磁线圈、第一次级感测线圈和第二次级感测线圈，所述初级励磁线圈在所述第一次级感测线圈和第二次级感测线圈之间轴向居中，所述LVDT线圈构造成经由所述第一次级感测线圈和第二次级感测线圈之间的磁通量差和由所述磁性目标体相对于所述LVDT线圈的所述移动在所述第一次级感测线圈和第二次级感测线圈中引起的感应电压来指示所述磁性目标体的移动方向。6.根据权利要求5所述的液压插装阀，其中，所述LVDT安装到所述非磁性压力容器，使得当阀芯处于致动器断电的原始位置时，所述初级励磁线圈与所述磁性目标体的轴向中心轴向对准。7.根据权利要求1至6中任一项所述的液压插装阀，其中，所述阀体包括管组件、非磁性压力容器、适配器和阀笼，所述管组件连接到所述非磁性压力容器，所述非磁性压力容器连接到所述管组件和所述适配器，使得所述非磁性压力容器介于所述管组件和适配器之间，所述适配器连接到所述非磁性压力容器和所述阀笼，使得所述适配器介于所述非磁性压力容器和所述阀笼之间，其中，所述管组件、所述压力容器、所述适配器和所述阀笼是中空的并且共同协作以限定呈轴向孔形式的所述内部阀腔。8.根据权利要求7所述的液压插装阀，其中，所述阀笼限定第一端口和经由所述轴向孔与所述第一端口流体连通的第二端口，其中，所述可动构件包括：非磁性柱塞和计量阀芯，所述非磁性柱塞设置在所述管组件、所述压力容器和所述适配器内，并且所述阀芯设置在所述适配器和所述阀笼内，所述计量阀芯能够相对于所述阀笼轴向移动，使得所述计量阀芯能够在行程范围内在关闭位置和打开位置之间移动，在所述关闭位置中，所述计量阀芯防止从所述第二端口到所述第一端口的流体流动，在所述打开位置中，所述计量阀芯限定所述阀笼的所述第二端口和所述第一端口之间的流体流动路径。9.根据权利要求8所述的液压插装阀，所述液压插装阀还包括：弹簧，所述弹簧与所述计量阀芯一起布置，以将所述计量阀芯偏压至所述关闭位置；其中，螺线管组件被构造成使得当线圈通电时，所述计量阀芯以与施加到所述线圈的
电流成比例的量从所述关闭位置朝向所述打开位置移动。10.根据权利要求1至权利要求9中任一项所述的液压插装阀，其还包括：致动器，所述致动器与所述可动构件一起布置并且构造成在所述行程范围内选择性地移动所述可动构件。11.根据权利要求10所述的液压插装阀，其中，所述致动器包括螺线管组件，所述螺线管组件包括围绕阀致动器设置的线圈，所述线圈安装到所述管组件，并且所述阀致动器设置在所述阀体的所述轴向孔内，所述阀致动器构造成响应于施加到所述线圈的电流而移动，所述阀致动器与所述非磁性柱塞一起布置，使得所述阀致动器的所述移动使所述可动构件移动。12.一种液压控制系统，所述液压控制系统包括：控制器；根据权利要求1至11中任一项所述的液压插装阀，所述液压插装阀与所述控制器处于能够操作的布置；其中，所述控制器构造成响应于从所述位置监测机构接收到的所述位置信号来控制致动器以调节所述可动构件的所述位置。13.根据权利要求12所述的液压控制系统，所述液压控制系统还包括：位置信号处理器，所述位置信号处理器与所述液压插装阀的所述位置监...

【专利技术属性】
技术研发人员：T，
申请(专利权)人：海德福斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：