[發明專利]一種負載口獨立控制的組合式數字閥及其方法

有效

• 申請號: 201610016381.1
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105546162B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 張斌;鐘麒;馬吉恩;王雙;劉禹廷;楊華勇
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F16K11/22
• 分類號: F16K11/22;F15B13/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種負載口獨立控制的組合式數字閥，其特征在于包括閥塊（1）、多個開關閥（2）、負載口壓力傳感器A（3-1）、負載口壓力傳感器B（3-2），所述開關閥（2）以螺紋連接形式插裝在閥塊（1）上；閥塊（1）四面各開有一個螺紋孔，其中螺紋孔P和螺紋孔T相對設置，螺紋孔A和螺紋孔B相對設置，

所述開關閥（2）均分為四組開關閥組，每組開關閥組的開關閥數量為k*k個，所述開關閥（2）呈正方形均勻布置在閥塊（1）上，k為自然數，

所述閥塊（1）內開設有四個油道，四個油道分別與4個螺紋孔相連，其中與螺紋孔P相連的油道（4）連接靠近P側的兩組開關閥組的進油口，與螺紋孔T相連的油道（5）連接靠近T側兩組開關閥組的出油口，與螺紋孔A相連的油道（6）連接靠近A側兩組開關閥組的剩余油口，與螺紋孔B相連的油道（7）連接靠近B側兩組開關閥組的剩余油口，

負載口壓力傳感器A（3-1）和螺紋孔A相連的油道（6）相連，負載口壓力傳感器B（3-2）和螺紋孔B相連的油道（7）相連。

2.根據權利要求1所述的負載口獨立控制的組合式數字閥，其特征在于所述的開關閥（2）為二位二通結構的常閉式開關閥；包括螺塞組件（2-1）、鋼球座（2-2）、鋼球（2-3）、推桿（2-4）、推桿導套（2-5）、閥套（2-6）、電磁鐵連接螺母（2-7）、線圈（2-8）、銜鐵（2-9），

所述螺塞組件（2-1）以螺紋形式安裝在閥套（2-6）上，對進入開關閥的油液進行過濾；所述鋼球座（2-2）在閥套（2-6）內，兩者成過盈配合；所述推桿（2-4）一端安裝在銜鐵（2-9）內，另一端在電磁鐵通電時頂住鋼球（2-3）；所述推桿導套（2-5）安裝在閥套（2-6）內，對推桿（2-4）起到支撐作用，所述電磁鐵連接螺母（2-7）以螺紋形式安裝在閥套（2-6）上，并通過密封圈密封；電磁鐵通電時，銜鐵帶動推桿運動，推桿推動鋼球運動，實現開關閥（2）的閥口開啟。

3.根據權利要求1所述的負載口獨立控制的組合式數字閥，其特征在于所述的每組開關閥組內的開關閥閥口過流面積均不同。

4.根據權利要求3所述的負載口獨立控制的組合式數字閥，其特征在于所述每組開關閥組內的開關閥按閥口過流面積大小排序，其過流面積大小依次為n，2n，4n，…，2（t-1）n，其中n為過流面積最小的開關閥的閥口過流面積，t為每組開關閥組內的開關閥個數。

5.根據權利要求1所述的負載口獨立控制的組合式數字閥，其特征在于同時靠近A側和P側的開關閥組控制螺紋孔A和螺紋孔P之間的油路A-P，同時靠近A側和T側的開關閥組控制螺紋孔A和螺紋孔T之間的油路A-T，同時靠近B側和P側的開關閥組控制螺紋孔B和螺紋孔P之間的油路B-P，同時靠近B側和T側的開關閥組控制螺紋孔B和螺紋孔T之間的油路B-T。

6.一種如權利要求1所述的組合式數字閥的控制方法，其特征在于：

工作過程中，螺紋孔P接動力油源，螺紋孔T連接油箱，螺紋孔A和螺紋孔B分別連接執行結構的兩個負載端口，控制閥塊中A-P和B-P兩條油路的開關閥組實現流量的控制，控制閥塊中A-T和B-T兩條油路的開關閥組實現壓力的控制，

當需要控制管路流量時，根據用戶流量需求，通過運算得到滿足用戶所需流量的開關閥啟閉狀態，并驅動相應開關閥組，輸出所需流量；

當需要控制管路壓力時，根據用戶壓力需求，通過運算得到滿足用戶所需壓力的開關閥啟閉狀態，并驅動相應開關閥實現閥塊進油口到閥塊出油口之間的節流口開度控制，改變相應壓降，達到所需壓力；負載口壓力傳感器A（3-1）、負載口壓力傳感器B（3-2）實時檢測閥塊A口壓力和閥塊B口的壓力，并根據電壓值對開關閥做進一步的控制，實現壓力的閉環控制。