[發明專利]一種電液比例節流閥及其控制方法

有效

• 申請號: 201811459535.X
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109372813B
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 方敏;劉芬
• 申請（專利權）人: 武漢船用機械有限責任公司
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02;F15B13/16
• 代理公司: 武漢市首臻知識產權代理有限公司 42229
• 代理人: 王春嬌

1.一種電液比例節流閥，其特征在于：包括位移傳感器(1)、閥套(6)、比例換向閥(8)、主閥芯(10)、閥體(12)、進口壓力傳感器(13)、出口壓力傳感器(17)、開關換向閥(19)、主閥蓋(20)和運算放大模塊(21)，所述的主閥蓋(20)安裝在閥體(12)上，主閥蓋(20)的內腔和閥體(12)的內腔相對應，所述閥體(12)下部設置有與其內腔相連通的通孔Ⅰ(23)和通孔Ⅱ(24)，所述的閥套(6)和主閥芯(10)均為中空的圓柱形結構，所述的閥套(6)安裝在閥體(12)內腔中，所述的主閥芯(10)套置在閥套(6)內，且主閥芯(10)上部位于于主閥蓋(20)內腔中，閥套(6)的軸心和主閥芯(10)的軸心同軸，所述的位移傳感器(1)下部安裝在主閥芯(10)內，位移傳感器(1)上部安裝在主閥蓋(20)內腔中，所述的閥體(12)上的通孔Ⅰ(23)與主閥芯(10)的內孔相連通，所述通孔Ⅰ(23)的入口端A口為本節流閥的進油口，閥體(12)上的通孔Ⅱ(24)與閥套(6)上的圓柱孔(22)相連通，通孔Ⅱ(24)的出口端B口為本節流閥的出油口，所述的進口壓力傳感器(13)用于監測A口壓力，所述的出口壓力傳感器(17)用于監測B口壓力，所述的主閥芯(10)外周中部設置有臺肩(25)，所述的臺肩(25)上設置有第一密封圈(16)，臺肩(25)上部的主閥芯(10)與閥套(6)內腔之間形成臺肩上油腔，臺肩(25)下部的主閥芯(10)與閥套(6)內腔之間形成臺肩下油腔，所述比例換向閥(8)為三位四通比例電磁換向閥，所述比例換向閥(8)的兩個油孔分別與臺肩上油腔、臺肩下油腔相連通，所述開關換向閥(19)的兩個油孔分別與臺肩上油腔、臺肩下油腔相連通，所述的主閥芯(10)上部與主閥蓋(20)之間設置有第二密封圈(18)，所述的位移傳感器(1)與主閥蓋(20)內腔之間形成傳感器腔，所述傳感器腔與通孔Ⅰ(23)之間通過主閥芯(10)的內孔和位移傳感器(1)之間的間隙相連通，所述的位移傳感器(1)、比例換向閥(8)、進口壓力傳感器(13)、出口壓力傳感器(17)、開關換向閥(19)分別與運算放大模塊(21)電連接。

2.根據權利要求1所述的一種電液比例節流閥，其特征在于：所述的位移傳感器(1)通過傳感器密封蓋(2)安裝在主閥蓋(20)內。

3.根據權利要求1所述的一種電液比例節流閥，其特征在于：所述的位移傳感器(1)通過位移傳感器感應磁環(3)安裝在磁環安裝座(4)上，所述的磁環安裝座(4)固定在主閥芯(10)上。

4.根據權利要求1所述的一種電液比例節流閥，其特征在于：所述的比例換向閥(8)安裝在閥體(12)上，所述的開關換向閥(19)安裝在閥體(12)上，所述的進口壓力傳感器(13)安裝在(12)閥體上。

5.根據權利要求1所述的一種電液比例節流閥，其特征在于：還包括有過渡塊(14)，所述的過渡塊(14)安裝在閥體(12)上，所述的出口壓力傳感器(17)安裝在過渡塊(14)上。

6.一種如前述權利要求之一的電液比例節流閥的控制方法，其特征在于，包括下面的步驟：

步驟一，確定本電液比例節流閥在不同主閥芯(10)位移的節流系數C(X)；

步驟二，確定主閥芯(10)在不同位移的閥口面積A(X)；

步驟三，根據進口壓力傳感器(13)和出口壓力傳感器(17)確定本電液比例節流閥的進出口壓力PX1和PX2；

步驟四，根據步驟一至步驟三得到的參數，確定主閥芯(10)在任位置X其閥口的過流流量為:

步驟五，電控驅動信號R信號電流的取值范圍對應【0，Q(X)max】，當給定具體的電控驅動信號R電流后，運算放大模塊(21)給定目標流量：Q(x)，此時主閥芯(10)的位移X逐漸增大，運算放大模塊(21)實時運算和監測獲得對應位置主閥芯(10)的位移X的C(x)、A(x)、PX1、PX2，根據上述步驟四運算獲得Q(x)'；

運算放大模塊(21)根據運算結果對給定的目標流量和運算獲得的實際流量進行比較，當Q(x)-Q(x)'≤Δq時，運算放大模塊(21)維持當前狀態；當運算結果Q(x)-Q(x)'≥Δq，運算放大模塊(21)控制主閥芯(10)的位移X繼續逐步增大，直到接近目標流量；當Q(x)-Q(x)'≤-Δq，系統調整主閥芯(10)的位移X逐漸減小，直到接近目標流量；

上述步驟三、步驟四和步驟五中的ρ為介質的密度，Δq為給定的誤差量。