[發明專利]步進式功率限制閥

無效

• 申請號: 201010607350.6
• 申請日: 2010-12-27
• 公開（公告）號: CN102032231A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 夏必忠;馮平法;楊華勇;汪勁松;張輝;葉佩青
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

技術領域

本發明涉及液壓系統的功率調節與控制設備，特別是一種步進式功率限制閥。

背景技術

液壓系統工作過程中，由于系統負載的突變或其他原因會導致液壓泵功率超過限定值，常規的解決方法是在液壓泵出口處設置安全閥，防止系統壓力過高，以此來限制液壓泵的功率。當負載突變導致系統壓力過高而引起液壓泵功率超過限定值時，安全閥溢流，引起功率損失，系統效率下降。

目前有部分液壓系統安裝了常規的機械式功率限制閥，如Rexroth公司的LV06系列功率限制閥，還有一部分液壓系統安裝了由多個液壓閥和復雜的變排量控制機構組成的可進行機械式功率控制的液壓泵。這兩種功率限制方式的缺點是：功率限定值只能進行手動調節不能自動地連續實時調節，功率限制范圍窄，結構復雜、成本高，不適于多工況下不同功率限定值的大功率液壓系統，無法保證系統在多工況下處于最佳工作狀態。目前的大部分功率限制裝置都針對單向變量泵，而對于效率更高的閉式液壓系統的雙向變量泵的功率限制裝置較少，隨著液壓技術向超高壓、大功率大流量、高精度、高效率、自動化方向發展，上述功率限制方式越來越不能滿足液壓系統的需求。

發明內容

本發明的主要目的就是針對現有技術的不足，提供一種能夠自動連續實時可調的步進式功率限制閥，其功率調節范圍大，調節迅速可靠，自動化程度高。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種步進式功率限制閥，包括閥主體部分，所述閥主體部分配置成具備液壓系統壓力反饋部分和液壓先導油控制部分，所述液壓系統壓力反饋部分響應于液壓系統壓力的超限而驅使所述液壓先導油控制部分向外部釋放液壓先導油以降低液壓先導油的壓力，使得液壓泵的功率維持在限制范圍，所述步進式功率限制閥的特征在于，所述功率限制閥還包括右步進電機、右傳動機構、控制器及檢測單元，所述檢測單元用于實時檢測所述液壓先導油控制部分的可溢流程度，所述檢測單元耦合到所述控制器的輸入端，所述控制器的輸出端耦合到所述右步進電機的控制端，所述右步進電機通過所述右傳動機構耦合到所述液壓先導油控制部分，所述控制器根據外部提供的功率調節信號和所述檢測單元的實時檢測結果控制所述右步進電機的輸出，以使所述液壓先導油控制部分達到與所述功率調節信號相適應的可溢流程度。

優選地，所述右傳動機構包括右小齒輪、右大齒輪和右凸輪，所述右步進電機與所述右小齒輪軸連接，所述右小齒輪與所述右大齒輪嚙合，所述右大齒輪與所述右凸輪軸連接，所述右凸輪作用到所述液壓先導油控制部分。

優選地，所述閥主體部分包括位于左端的閥體和裝接在所述閥體右端的蓋體，所述閥體內從左到右依次設置有錐閥閥座、錐閥閥芯和具有貫通油道的階梯閥芯，所述蓋體內設置有內滑套和外滑套，所述外滑套固定在所述蓋體上，所述內滑套可滑動地套在所述外滑套內且從所述蓋體右側穿出，所述錐閥閥芯通過預緊的第一彈性件與所述階梯閥芯的一端連接，所述階梯閥芯在所述閥體內可滑動，所述階梯閥芯的另一端通過第二彈性件與所述外滑套連接，所述階梯閥芯的另一端還通過第三彈性件與所述內滑套連接，所述閥體上開設有液壓先導油引入腔、溢流腔以及液壓系統壓力引入腔，所述錐閥閥座內開設有與所述液壓先導油引入腔連通的活動腔，所述錐閥閥芯在所述活動腔內可滑動以增大或是減小液壓先導油的壓力，且當其滑出到一定程度時使所述活動腔連通所述溢流腔而向外部油路溢流，液壓系統的壓力通過所述液壓系統壓力引入腔施加到所述階梯閥芯上而減小所述第一彈性件的預緊程度，所述右步進電機通過所述右傳動機構耦合到所述內滑套以驅動所述階梯閥芯，所述檢測單元設置在所述閥體上，用于檢測所述錐閥閥芯的受壓狀況。

優選地，所述錐閥閥座以在所述閥體內可滑動的方式設置，所述功率限制閥還包括左步進電機和左傳動機構，所述控制器的輸出端還耦合到所述左步進電機的控制端，所述左步進電機通過所述左傳動機構耦合到所述錐閥閥座上，所述控制器根據所述外部提供的功率調節信號和所述檢測單元的實時檢測結果分別控制所述左步進電機和所述右步進電機的輸出，以使得所述錐閥閥芯達到與所述功率調節信號相適應的受壓狀況。

優選地，所述左傳動機構包括左小齒輪、左大齒輪和左凸輪，所述左步進電機與所述左小齒輪軸連接，所述左小齒輪與所述左大齒輪嚙合，所述左大齒輪與所述左凸輪軸連接，所述左凸輪作用到所述錐閥閥座上。