[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

一種電液比例節流閥及其控制方法，節流閥包括位移傳感器(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)，閥套(6)和主閥芯(10)均為中空的圓柱形結構，閥套(6)安裝在閥體(12)內腔中，主閥芯(10)套置在閥套(6)內，位移傳感器(1)下部安裝在主閥芯(10)內；控制方法將主閥芯(10)的位移、本節流閥的進出口壓力、以及對應的閥芯位移對應的節流系數通過流體方程進行關聯，通過運算放大模塊(21)進行閉環控制。控制死區小，滿足了對設備自動化和智能化的控制需求。

技術領域

本發明涉及一種液壓系統，更具體地說涉及一種電液比例節流閥及其控制方法，屬于液壓控制閥技術領域。

背景技術

液壓控制閥作為液壓系統的控制元件，通常要求其結構緊湊、操作簡單、控制精確、可靠耐用。

液壓控制閥中的節流閥在液壓系統中通常用于調節流量，其常采用手動、液控、電控或者電液控制閥口的開度來實現調節功能。目前的手動和液控的節流閥主要以開環控制為主，控制精度受負載和系統的流量波動影響嚴重，控制精度較低，難于實現遠程控制，難于實現與電控系統的無縫對接。而現有的電液比例節流閥，普遍采用標準二通插件作為主閥級，閥芯單位位移控制的閥口開度變化大，同時由于閥口的結構因素，導致液動力和節流系數變化也十分大，這樣就使得控制的死區大，控制動態響應的調整時間長，快速高精度的控制系統中難以使用；同時，由于采用普通的二通插件作為主閥級，使得控制的驅動力模式為被動驅動，一旦控制級失效時，主閥級的整個閥口全開，極易導致主機系統的損毀；因此現有的電液比例節流閥在實際使用有一定的限制范圍。由此可知，隨著液壓設備對集成度要求越來越高，對設備自動化和智能化的控制需求越來越多，現有的節流閥難以滿足需求，對高精度、高集成度、高安全可靠的節流閥的需求越來越迫切。

發明內容

本發明針對現有的節流閥存在的上述技術問題，提供一種電液比例節流閥及其控制方法。

為實現上述目的，本發明的技術解決方案是：一種電液比例節流閥，包括位移傳感器、閥套、比例換向閥、主閥芯、閥體、進口壓力傳感器、出口壓力傳感器、開關換向閥、主閥蓋和運算放大模塊，所述的主閥蓋安裝在閥體上，主閥蓋的內腔和閥體的內腔相對應，所述閥體下部設置有與其內腔相連通的通孔Ⅰ和通孔Ⅱ，所述的閥套和主閥芯均為中空的圓柱形結構，所述的閥套安裝在閥體內腔中，所述的主閥芯套置在閥套內，且主閥芯上部位于于主閥蓋內腔中，閥套的軸心和主閥芯的軸心同軸，所述的位移傳感器下部安裝在主閥芯內，位移傳感器上部安裝在主閥蓋內腔中，所述的閥體上的通孔Ⅰ與主閥芯的內孔相連通，所述通孔Ⅰ的入口端A口為本節流閥的進油口，閥體上的通孔Ⅱ與閥套上的圓柱孔相連通，通孔Ⅱ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用于監測A口壓力，所述的出口壓力傳感器用于監測B口壓力，所述的主閥芯外周中部設置有臺肩，所述的臺肩上設置有第一密封圈，臺肩上部的主閥芯與閥套內腔之間形成臺肩上油腔，臺肩下部的主閥芯與閥套內腔之間形成臺肩下油腔，所述比例換向閥為三位四通比例電磁換向閥，所述比例換向閥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，所述的主閥芯上部與主閥蓋之間設置有第二密封圈，所述的位移傳感器與主閥蓋內腔之間形成傳感器腔，所述傳感器腔與通孔Ⅰ之間通過主閥芯的內孔和位移傳感器之間的間隙相連通，所述的位移傳感器、比例換向閥、進口壓力傳感器、出口壓力傳感器、開關換向閥分別與運算放大模塊電連接。

所述的位移傳感器通過傳感器密封蓋安裝在主閥蓋內。

所述的位移傳感器通過位移傳感器感應磁環安裝在磁環安裝座上，所述的磁環安裝座固定在主閥芯上。

所述的比例換向閥安裝在閥體上，所述的開關換向閥安裝在閥體上，所述的進口壓力傳感器安裝在閥體上。

還包括有過渡塊，所述的過渡塊安裝在閥體上，所述的出口壓力傳感器安裝在過渡塊上。