[實用新型]一種智能液壓閥

有效

• 申請號: 201220130601.0
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN202812386U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 李偉波;張華芳
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: F16K31/02
• 分類號: F16K31/02;F16K51/00
• 代理公司: 紹興市越興專利事務所 33220
• 代理人: 鄭宏幟

技術領域

本實用新型涉及一種液壓閥，特別是一種能夠實時檢測、判定并指令執行修復滑閥閥芯卡澀卡緊故障并利用超聲振動修復由污染和徑向力不平衡造成卡澀卡緊故障的智能液壓閥。?

背景技術

滑閥機構是各類液壓閥中采用最多的一種結構形式，滑閥由閥體、閥芯和閥腔三個主要部件構成，通過改變閥芯在閥體閥腔里的位置，滑閥可以實現流體流向的改變及通斷。滑閥卡澀甚至卡緊故障是液壓系統中最為常見的故障和失效形式之一，一般可分為液壓卡澀、卡緊和機械卡澀卡緊兩大類。通俗講，卡澀是指正常工況和卡緊之間的中間狀態，卡緊就是閥芯不能動了，卡澀是指閥芯移動困難，不如正常工作時順暢，是卡緊的前兆，及時解決可以避免卡緊的發生。?

其中，液壓卡澀、卡緊主要是由于機加工造成閥芯幾何形狀誤差和同軸度誤差產生徑向不平衡壓力引起的，而機械卡澀、卡緊則主要是由于運行現場的顆粒污染物在滑閥間隙逐漸淤積而引起的。在閥芯和閥體構成的徑向間隙兩端有恒定的壓差，當液壓油把污染顆粒帶入間隙時，因間隙流道孔壁的表面還具有捕獲污染顆粒的能力——深度型過濾效應而不斷捕獲污染顆粒，并發生污染顆粒截留，從而產生污染卡緊力。簡單說，即污染卡緊是機械卡緊的主要類型，徑向力不平衡是造成液壓卡緊的主要原因。而卡澀往往由輕度污染卡緊或徑向力不平衡造成，阻力較小。?

現有技術中，排除上述兩種故障的方法主要有兩種：一是在加工和現場運行過程中采取措施，減少發生故障的幾率，比如在系統中安裝精過濾器、閥芯上合理開設均壓槽、嚴格加工裝配質量等；另一種方法就是在線實時故障診斷和故障排除。目前，尚無較靈敏、準確的在線實時故障診斷裝置，或者雖有類似裝置但結構復雜、成本高昂。?

針對上述問題，HERION公司設計制造的一種電磁換向閥，除了它的工作閥芯外，還有一個“擊錘”閥芯。正常工作時，“擊錘”閥芯不動作，當閥芯因卡緊無法歸位時，?“擊錘”閥芯在彈簧力作用下敲擊工作閥芯，使其回位。這一方案的局限性在于，由于是靠上電時壓縮機械彈簧來獲得敲擊能量，“擊錘”閥芯只有一次敲擊動作，而且是單向的，無法確保故障排除，也無法應用于伺服、比例閥控制系統。?

浙江大學的李偉教授據此提出了一種“電擊錘”的設想，在確認卡緊故障發生的時候，將“電擊錘”電路的輸出信號接入與相應的放大器，使之產生大幅度交變電流信號，多次雙向地“敲擊”卡緊的閥芯。這一思路的局限性在于，僅靠閥體自身的電磁力有時候無法克服卡緊力，且電信號的急劇變化也會對系統的正常工作產生干擾。?

有鑒于此，本發明人結合從事液壓閥領域研究工作多年的經驗，對上述技術領域的缺陷進行長期研究，本案由此產生。?

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種智能液壓閥，能夠實時檢測滑閥閥芯卡澀、卡緊故障并利用超聲振動修復由污染和徑向力不平衡造成的卡澀、卡緊故障，且結構簡單、成本低廉。?

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：?

一種智能液壓閥，包括電液比例閥，電液比例閥包括閥體、閥芯、放置閥芯的閥腔和比例電磁鐵。還包括超聲波發生器、超聲換能器和可檢測電液比例閥卡澀、卡緊故障并控制超聲波發生器工作的智能控制器。超聲波發生器和超聲換能器成對設置，超聲波發生器的輸出端與超聲換能器的兩電極電連接，超聲換能器共4個，相對于電液比例閥閥腔的中軸線對稱固定安裝于電液比例閥閥體的上下左右四個側面，超聲換能器的軸心線和電液比例閥閥腔的中軸線垂直相交且四軸心線處于同一平面。智能控制器分別和超聲波發生器及電液比例閥電連接。

進一步，所述智能控制器包括顫振信號發生模塊16、系統控制信號模塊14、穩壓電源模塊15、PID控制模塊17、功率放大模塊18、采樣模塊19、信號處理模塊20、負反饋模塊21、卡澀卡緊判決模塊22和超聲波發生器控制模塊23；?