[發(fā)明專利]變面積梯度2D數(shù)字液壓閥

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110244739.3
• 申請(qǐng)日: 2011-08-25
• 公開（公告）號(hào): CN102287410A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴翔;張憲;阮健;李勝;楊水燕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F15B13/02
• 分類號(hào): F15B13/02
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;王利強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液壓控制元件領(lǐng)域，尤其是一種電液數(shù)字流量閥裝置。

背景技術(shù)

從電液控制元件來說，其主要分為兩大類：電液比例/伺服控制元件和數(shù)字控制元件。前者的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)之間成連續(xù)的比例關(guān)系，按照閥的結(jié)構(gòu)形式主要可分為：滑閥、噴嘴擋板閥、射流閥以及偏轉(zhuǎn)板射流閥等，缺點(diǎn)是其液壓伺服系統(tǒng)中關(guān)鍵的精密控制元件價(jià)格昂貴，抗污染能力很弱。后者接受方波信號(hào)或脈沖信號(hào)控制，輸出信號(hào)為開關(guān)狀態(tài)或與輸入的脈沖數(shù)成離散的比例，其具有結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好價(jià)格低廉，抗污染能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，而且數(shù)字閥的輸出量，可靠地由脈沖頻率或?qū)挾日{(diào)節(jié)控制，抗干擾能力強(qiáng)，可得到較高的開環(huán)控制精度；現(xiàn)有技術(shù)中無數(shù)字液壓閥。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服已有液壓閥的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、抗干擾能力較差、開環(huán)精度較低的不足，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、抗干擾能力較好、開環(huán)精度較高的變面積梯度2D數(shù)字液壓閥。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種變面積梯度2D數(shù)字液壓閥，包括閥體、閥套和閥芯，所述的閥體上開有與高壓油箱連通的進(jìn)油口、與液壓缸連通的第一進(jìn)出油口、第二進(jìn)出油口、與回油油箱連通的第一出油口、第二出油口，所述的閥套嵌套在閥體的內(nèi)壁，所述的閥芯穿過閥套，閥芯上等間距的設(shè)有臺(tái)肩，閥套的周向均勻開設(shè)有與各個(gè)臺(tái)肩配合的一圈閥套窗口，所述閥芯的截面采用非圓柱式滑閥，所述閥芯上相鄰兩個(gè)臺(tái)肩處分別開有相互對(duì)稱的弓形槽，所述弓形槽對(duì)應(yīng)的圓心角的范圍：(0?90°]。

本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為：變面積梯度2D數(shù)字閥是通過控制主閥芯的軸向及徑向兩個(gè)自由度的變化來實(shí)現(xiàn)液壓系統(tǒng)換向以及流量控制，具有流量控制精確、適應(yīng)性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)。2D數(shù)字閥的閥芯采用非圓周開口形式，而在其兩個(gè)臺(tái)肩上開有相互對(duì)稱的4個(gè)弓形槽，使閥芯在旋轉(zhuǎn)時(shí)可以改變閥口的過流面積梯度，結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠。

該2D數(shù)字閥正常工作時(shí)，當(dāng)閥芯處于零位，此時(shí)系統(tǒng)流量為零；當(dāng)2D閥芯發(fā)生軸向位移，進(jìn)油口與A口連通，回油口與B口連通，此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯，便可改變閥口過流面積以實(shí)現(xiàn)流量調(diào)速；當(dāng)閥芯反向直動(dòng)，進(jìn)油口與B口連通，回油口與A口連通，實(shí)現(xiàn)了油路的換向，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯實(shí)現(xiàn)流量控制。

本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在：結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、抗干擾能力較好、開環(huán)精度較高。

附圖說明

圖1是本發(fā)明變面積梯度2D數(shù)字液壓閥的示意圖。

圖2是閥芯的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是閥套的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是閥口的狀態(tài)示意圖，其中，(a)是閥口全關(guān)狀態(tài)，(b)是閥口全開狀態(tài)，(c)是閥芯二維運(yùn)動(dòng)示意，(d)是閥口關(guān)閉狀態(tài)、

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參照?qǐng)D1～圖4，一種變面積梯度2D數(shù)字液壓閥，包括閥體1、閥套2和閥芯3，所述的閥體1上開有與高壓油箱連通的進(jìn)油口、與液壓缸連通的第一進(jìn)出油口、第二進(jìn)出油口、與回油油箱連通的第一出油口、第二出油口，所述的閥套2嵌套在閥體1的內(nèi)壁，所述的閥芯3穿過閥套2，閥芯3上等間距的設(shè)有臺(tái)肩，閥套2的周向均勻開設(shè)有與各個(gè)臺(tái)肩配合的一圈閥套窗口，所述閥芯3的截面采用非圓柱式滑閥，所述閥芯3上相鄰兩個(gè)臺(tái)肩處分別開有相互對(duì)稱的弓形槽4，所述弓形槽4對(duì)應(yīng)的圓心角的范圍：(0?90°]。

所述弓形槽4對(duì)應(yīng)的圓心角可以選擇銳角或直角，通常會(huì)選擇接近90°的銳角。

本實(shí)施例的工作過程為：該數(shù)字閥為三位四通閥，閥芯結(jié)構(gòu)采用非圓柱式滑閥，閥芯上兩個(gè)突肩處分別開兩兩對(duì)稱的弓形槽，且弓形槽對(duì)應(yīng)圓心角約為90°。如圖4(a)，此時(shí)閥芯位置為零位位置，閥口完全閉合；如圖4(b)，當(dāng)閥芯軸向直動(dòng)，弓形槽與閥套窗口完全重合，這時(shí)閥口全開，此時(shí)面積梯度最大，流量最大；如圖4(c)，通過電機(jī)控制閥芯兩個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)時(shí)，即控制公式(1)中w和x_v的大小，可實(shí)現(xiàn)閥口流量的線性控制；如圖4(d)，當(dāng)閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)90°角，此時(shí)面積梯度變?yōu)榱悖y口完全關(guān)閉。下式為閥口流量公式：