本发明专利技术公开了一种比例控制式功率限制阀，包括阀主体部分、右比例电磁铁驱动模块、控制器及检测单元，阀主体部分配置成具备液压系统压力反馈部分和液压先导油控制部分，液压系统压力反馈部分响应于液压系统压力的超限而驱使液压先导油控制部分向外部释放液压先导油以降低液压先导油的压力，使得液压泵的功率维持在限制范围，检测单元实时检测液压先导油控制部分的可溢流程度，检测单元耦合到控制器，控制器的耦合到右比例电磁铁驱动模块，其中的右比例电磁铁耦合到液压先导油控制部分，控制器根据外部提供的功率调节信号和所述检测单元的实时检测结果控制右比例电磁铁的输出，可使液压先导油控制部分达到与功率调节信号相适应的可溢流程度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液压系统的功率调节与控制设备，特别是一种比例控制式功率限制阀。
技术介绍
液压系统工作过程中，由于系统负载的突变或其他原因会导致液压泵功率超过限 定值，常规的解决方法是在液压泵出口处设置安全阀，防止系统压力过高，以此来限制液压 泵的功率。当负载突变导致系统压力过高而引起液压泵功率超过限定值时，安全阀溢流，引 起功率损失，系统效率下降。目前有部分液压系统安装了常规的机械式功率限制阀，如Rexroth公司的LV06 系列功率限制阀，还有一部分液压系统安装了由多个液压阀和复杂的变排量控制机构组成 的可进行机械式功率控制的液压泵。这两种功率限制方式的缺点是功率限定值只能进行 手动调节不能自动地连续实时调节，功率限制范围窄，结构复杂、成本高，不适于多工况下 不同功率限定值的大功率液压系统，无法保证系统在多工况下处于最佳工作状态。目前的 大部分功率限制装置都针对单向变量泵，而对于效率更高的闭式液压系统的双向变量泵的 功率限制装置较少，随着液压技术向超高压、大功率大流量、高精度、高效率、自动化方向发 展，上述功率限制方式越来越不能满足液压系统的需求。
技术实现思路
本专利技术的主要目的就是针对现有技术的不足，提供一种能够自动连续实时可调的 比例控制式功率限制阀，其功率调节范围大，调节迅速可靠，自动化程度高。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案一种比例控制式功率限制阀，包括阀主体部分，所述阀主体部分配置成具备液压 系统压力反馈部分和液压先导油控制部分，所述液压系统压力反馈部分响应于液压系统压 力的超限而驱使所述液压先导油控制部分向外部释放液压先导油以降低液压先导油的压 力，使得液压泵的功率维持在限制范围，所述功率限制阀的特征在于，所述功率限制阀还包 括右比例电磁铁驱动模块、控制器及检测单元，所述右比例电磁铁驱动模块包括右比例电 磁铁，所述检测单元用于实时检测所述液压先导油控制部分的可溢流程度，所述检测单元 耦合到所述控制器的输入端，所述控制器的输出端耦合到所述右比例电磁铁的控制端，所 述右比例电磁铁耦合到所述液压先导油控制部分，所述控制器根据外部提供的功率调节信 号和所述检测单元的实时检测结果控制所述右比例电磁铁的输出，以使所述液压先导油控 制部分达到与所述功率调节信号相适应的可溢流程度。优选地，所述右比例电磁铁驱动模块还包括右位移传感器和右比例电磁铁推杆， 所述右比例电磁铁与所述右比例电磁铁推杆相连，所述右比例电磁铁推杆作用到所述液压 先导油控制部分，所述右位移传感器连接所述控制器的输入端，所述控制器还根据所述右 位移传感器的检测结果控制所述右比例电磁铁的输出。优选地，所述阀主体部分包括位于左端的阀体和装接在所述阀体右端的盖体，所 述阀体内从左到右依次设置有锥阀阀座、锥阀阀芯和具有贯通油道的阶梯阀芯，所述盖体 内设置有内滑套和外滑套，所述外滑套固定在所述盖体上，所述内滑套可滑动地套在所述 外滑套内且从所述盖体右侧穿出，所述锥阀阀芯通过预紧的第一弹性件与所述阶梯阀芯的 一端连接，所述阶梯阀芯在所述阀体内可滑动，所述阶梯阀芯的另一端通过第二弹性件与 所述外滑套连接，所述阶梯阀芯的另一端还通过第三弹性件与所述内滑套连接，所述阀体 上开设有液压先导油控制油口、溢流口以及液压系统压力反馈油口，所述锥阀阀座内开设 有与所述液压先导油控制油口连通的活动腔，所述锥阀阀芯在所述活动腔内可滑动以增大 或是减小液压先导油的压力，且当其滑出到一定程度时使所述活动腔连通所述溢流口而向 外部油路溢流，液压系统的压力通过所述液压系统压力反馈油口施加到所述阶梯阀芯上而 减小所述第一弹性件的预紧程度，所述右比例电磁铁耦合到所述内滑套以驱动所述阶梯阀 芯，所述检测单元设置在所述阀体上，用于检测所述锥阀阀芯的受压状况。优选地，所述锥阀阀座以在所述阀体内可滑动的方式设置，所述功率限制阀还包 括左比例电磁铁驱动模块，所述左比例电磁铁驱动模块包括左比例电磁铁，所述控制器的 输出端还耦合到所述左比例电磁铁的控制端，所述左比例电磁铁耦合到所述锥阀阀座上， 所述控制器分别控制所述左、右比例电磁铁的输出，以使得所述锥阀阀芯达到与所述功率 调节信号相适应的受压状况。优选地，所述左比例电磁铁驱动模块还包括左位移传感器和左比例电磁铁推杆， 所述左比例电磁铁与所述左比例电磁铁推杆相连，所述左比例电磁铁推杆作用到所述锥阀 阀座上，所述左位移传感器连接所述控制器的输入端，所述控制器根据所述检测单元、所述 左位移传感器的检测结果以及外部提供的功率调节信号控制所述左比例电磁铁的输出。优选地，所述检测单元为检测所述阶梯阀芯的位移的位移传感器。优选地，所述外滑套外侧有螺纹，所述外滑套的左端拧入所述阀体，所述外滑套的 右端拧入所述盖体。优选地，所述阀体上还开设有穿孔，所述穿孔将所述外滑套和所述阀体界定的腔 体与外部连通，所述穿孔上装配有螺钉。优选地，所述锥阀阀座包括与所述第一弹性件相连的主体和位于所述活动腔内的 端部，所述主体具有往右渐宽的锥形部，所述端部配置成阻尼活塞，所述阻尼活塞上开设有 过油孔。优选地，，所述控制器为电控单元。本专利技术有益的技术效果是当液压泵的功率上升到一定范围时，液压泵的功率与液压先导油的压力和液压系 统压力的乘积存在特定关联，当液压系统压力增大时，使液压先导油的压力减小即可限制 液压泵的功率。本专利技术的功率限制阀通过引入变排量液压泵的液压先导油的压力和液压系 统压力，且可根据外部提供的功率调节信号例如用户输入的功率限定值来实现对液压泵的 功率限制。引入的变排量液压泵的液压先导油的油压与变排量液压泵的排量相关，引入的液 压系统压力与变排量液压泵的输出压力相关。当液压系统压力达到某一设定值时，液压系 统压力反馈部分响应于液压系统压力的超限，驱使液压先导油控制部分向外部释放液压先导油，变排量液压泵由于液压先导油溢流而降低至且保持某一较低压力，从而实现对变排 量液压泵的功率限制。检测单元实时检测所述液压先导油控制部分的可溢流程度，将检测 信号反馈给控制器，控制器则根据外部提供的功率调节信号并结合检测单元的反馈信号， 经处理后发出控制信号控制比例电磁铁的输出，以使液压先导油控制部分达到与设定的功 率调节信号相适应的可溢流程度，从而，实现了对液压泵的功率限制范围的连续实时调节， 具有功率调节范围大、调节迅速可靠、调节自动化程度高、适应性广等显著优点，还具有使 用维护成本低、体积小、易与液压系统其他部件实现自动控制匹配等优点。与以往的功率限制装置相比，本专利技术功率限制阀体积小、结构紧凑、自动化程度 高、安装方式无特殊要求，可用一个功率限制阀同时限制多台单向或双向变量液压泵的功 率，实现对其功率的连续实时限制，是一种有效的液压系统功率限制装置。根据优选的实施例，左比例电磁铁从左端控制锥阀阀座移位，右比例电磁铁从右 端控制阶梯阀芯位移，控制器采集左位移传感器、右位移传感器和中间的位移传感器的检 测信号，在实现液压系统压力响应的基础上达到对锥阀阀芯溢流压力的闭环精确动态控 制，更有利于实施对液压泵功率限制范围的连续实时调节。相比单个比例电磁铁从一端调 节的方式，左、右两端比例电磁铁同时可调，还具有可调量程更宽的优点。同时，左、右比例 电磁铁从两端调节，有利于采用小型化本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种比例控制式功率限制阀，包括阀主体部分，所述阀主体部分配置成具备液压系统压力反馈部分和液压先导油控制部分，所述液压系统压力反馈部分响应于液压系统压力的超限而驱使所述液压先导油控制部分向外部释放液压先导油以降低液压先导油的压力，使得液压泵的功率维持在限制范围，其特征在于，所述功率限制阀还包括右比例电磁铁驱动模块、控制器（１９）及检测单元，所述右比例电磁铁驱动模块包括右比例电磁铁，所述检测单元用于实时检测所述液压先导油控制部分的可溢流程度，所述检测单元耦合到所述控制器（１９）的输入端，所述控制器的输出端耦合到所述右比例电磁铁的控制端，所述右比例电磁铁耦合到所述液压先导油控制部分，所述控制器根据外部提供的功率调节信号和所述检测单元的实时检测结果控制所述右比例电磁铁的输出，以使所述液压先导油控制部分达到与所述功率调节信号相适应的可溢流程度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：夏必忠，冯平法，杨华勇，汪劲松，张辉，叶佩青，
申请(专利权)人：清华大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：94
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