[發明專利]電閉環控制的三通比例減壓閥

有效

• 申請號: 201210475767.0
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN102954057A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 權龍;黃家海;李斌;權仲翊
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 戎文華

技術領域

本發明涉及一種電閉環控制的三通比例減壓閥，特別是一種采用電液比例方法，對封閉容腔內的壓力進行連續無級調整的三通比例減壓閥。

背景技術

液壓系統中常常采用三通型的比例減壓閥對封閉的容腔，或多執行器系統中某一支路的壓力進行連續無級控制，對于小流量的場合，可采用比例電磁鐵直接驅動的方式，這樣的閥也常用作比例先導閥，如德國力士樂公司的FTDRE?4?K型三通比例減壓閥，流量范圍只有5?L/min?左右，用兩個這樣的直動式三通比例減壓閥控制比例多路閥的換向，許多公司采用類似的方案。當需要閥的輸出流量較大時，如10?L/min以上，往往需要采用先導型的結構，如德國力士樂公司的DRE?6-1X/100K4型號的閥，但閥的結構較直動方式復雜許多，制造難度和成本也增加，另外采用純機械式的控制方式，需要采用一些直徑非常小的阻尼孔，來提高閥工作的穩定性，降低了閥的抗油液污染能力和工作可靠性，在一些對閥工作可靠性和控制精度要求非常高的應用場合，如礦井提升機的制動器壓力控制系統，風力發電機的制動器等，需要實時判斷閥芯是否可靠工作，現有的這兩類閥都不具有這樣的功能，只采用機械反饋控制精度也較低。

發明內容

基于現有三通比例減壓閥，采用小直徑阻尼孔提高穩定性，影響閥的抗油液污染能力，只采用機械反饋，控制精度低；無論是直動式結構還是先導控制方式結構，均未設置有閥芯位置運行狀態監測裝置，無法判斷其閥的工作狀態，本發明提供一種能夠增加閥的工作穩定性和實時監測閥芯運行狀態的電閉環控制的三通比例減壓閥。

為克服上述現有技術的不足，本發明所采用的技術方案是一種電閉環控制的三通比例減壓閥，其特征是：

進一步增設有位移傳感器、壓力傳感器、比較器、閉環控制器和顯示器；

所述三通比例減壓閥是機械反饋控制的三通比例減壓閥，具有工作油口A、壓力油口P和油箱油口T；

所述位移傳感器是與控制閥芯和比例電磁鐵同軸設置，用于檢測控制閥芯的位移x和速度x_V，并將速度信號x_V輸入到比較器；

所述壓力傳感器是安設在與工作油口A連通的管路上，用于檢測被控制的壓力p_A，并將被控制壓力信號p_A輸入到比較器；

所述比較器是接收壓力設定信號U_SP與壓力傳感器的被控制壓力信號p_A，并進行比較，其差值輸入到閉環控制器運算后，再輸入到比例放大器及其輸出信號輸入到比例電磁鐵，控制閥的輸出壓力；

所述顯示器是設置于比例放大器中，或是設置在上層計算機中。

為克服上述現有技術的不足，本發明所采用的另一技術方案是一種電閉環控制的三通比例減壓閥，包含有機械反饋控制的三通比例減壓閥、閥體、控制閥芯、比例電磁鐵、復位彈簧和后端蓋；其特征是：

所述機械反饋控制的三通比例減壓閥是比例電磁鐵直接驅動的直動式閥，具有工作油口A、壓力油口P和油箱油口T；

所述控制閥芯是其中間開有通油孔L，通油孔L的兩端分別與第一端面C和第二端面D聯通，通油孔L同時和工作油口A連通，控制閥芯與比例電磁鐵和復位彈簧同軸設置；

所述比例電磁鐵是其一端集成有位移傳感器，用于檢測比例電磁鐵銜鐵的位置和速度；另一端直接作用在控制閥芯的第一端面C上；

所述復位彈簧是其一端作用在控制閥芯的第二端面D上，另一端作用在后端蓋上。

上述技術方案進一步的附加技術特征在于：

所述控制閥芯的第一端面C的直徑小于第二端面D的直徑，其差值由比例電磁鐵最大的輸出力而定。

所述位移傳感器是集成在比例電磁鐵上，通過檢測比例電磁鐵銜鐵來檢測閥芯位置x和速度x_V，或是安設在控制閥芯上，直接檢測閥芯的位置x和速度x_V。

為克服上述現有技術的不足，本發明所采用的還有一種技術方案是電閉環控制的三通比例減壓閥，包含有機械反饋控制的三通比例減壓閥、比例電磁鐵、復位彈簧、后端蓋、先導流量控制器、先導閥、主閥體、主閥芯、阻尼孔、彈簧腔和主閥控制腔；其特征是：

所述機械反饋控制的三通比例減壓閥是先導控制型的閥，具有工作油口A、壓力油口P和油箱油口T；