[發明專利]一種針對不同行程電磁閥高動態柔性關閉控制方法

在審

• 申請號: 202210186837.4
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN114483698A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 鐘麒;賈體偉;徐恩光;余誠;謝耿;汪謝樂;李研彪
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02;F16K31/06
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

本發明公開了針對不同行程電磁閥高動態柔性關閉控制方法。本發明利用控制器存儲電磁閥的控制數據和關閉階段特性數據，用戶可以輸入所需求的電磁閥關閉階段總時長T與關閉時刻撞擊速度V。在關閉階段，先采用負電壓源使線圈電流快速降低為0，然后控制器從存儲的數組中查找匹配用戶需求的電磁閥控制參數，從而實現電磁閥的控制，提高動態特性，降低閥芯的損耗，從而兼顧動態特性和柔性啟閉，延長液壓電磁閥的使用壽命。

技術領域

本發明屬于液壓閥控制領域，尤其涉及一種針對不同行程電磁閥高動態柔性關閉控制方法。

背景技術

座閥的應用十分廣泛，在方向控制閥、壓力控制閥、流量控制閥中均有利用座閥來實現其功能的，通過改變電磁閥閥芯與閥座之間的間隙，可以接通和斷開油路，當閥芯與閥座的接觸面在一定的壓力作用下緊緊接觸時，閥就處于關閉狀態；當閥芯與閥座之間有間隙時，則油路開通。因為座閥是靠面密封的，在電磁閥關閉時對密封性要求很高，所以對閥芯與閥座接觸面光滑程度做出了很高要求。

高速開關閥大都為座閥結構，對于高頻電磁閥，工作期間閥芯速度很快，在電磁閥啟閉的瞬時，閥芯產生強烈的剛性沖擊，造成閥芯等相關部件的損傷，損壞了電磁閥的密封性能，從而縮短了高速開關閥的使用壽命。目前大多數高速開關閥在關閉階段采取的控制策略為加載一段零電壓，使電流保持自然下降，直到閥芯完全關閉，此時電磁力不主動參與閥芯關閉階段對速度的控制，只是依靠回復力使閥芯關閉，在高速開關閥關閉瞬間閥芯閥座之間產生強烈撞擊，造成閥芯閥座接觸面磨損，使電磁閥密封面損壞，甚至增加了電磁閥內閥芯移動的行程，極大的影響了電磁閥的使用壽命。本發明提出了一種不同行程的電磁閥都適用的高動態柔性關閉控制方法，該控制方法與現存的控制方法相比既提高了電磁閥的動態特性，又達到了柔性關閉的效果。

發明內容

針對現有技術的不足，本文提出了一種針對不同行程高速開關閥高動態柔性關閉控制方法。

本發明的技術方案如下：

本發明首先提供了一種針對不同行程電磁閥高動態柔性關閉控制方法，電磁閥的線圈通過高速切換開關接入電壓源，所述電壓源至少包括負壓源、零電壓源和可調電壓源；電磁閥的線圈電流由電流檢測器檢測，電磁閥各工作口的壓力狀態由壓力傳感系統實時獲取；電磁閥內安裝有位移傳感器用于獲取閥芯運動速度和位置；通過控制器實時獲取壓力傳感系統中的數據，通過控制器實時獲取電流檢測器中的電流數據，通過控制器獲得位移傳感器檢測的閥芯位置和運動速度；控制器通過控制高速切換開關選擇接入的電壓源，控制器與可調電壓源相連控制其輸出電壓；所述控制器以數組的形式存儲有電磁閥關閉階段特性數據；

所以控制器共有M*N*X*Y*Z組電磁閥關閉階段特性數據，X為可調電壓開始加載時刻t1在可選范圍內取值的個數，Y為可調電壓結束加載時刻t2在可選范圍內取值的個數，Z為可調電壓幅值U在可選范圍內取值的個數，M為不同工作行程電磁閥的數量，N為不同工作壓力情況的個數；每組電磁閥關閉階段特性數據均包括關閉階段總時長T與關閉時刻撞擊速度V；

控制信號下降沿到來時，電磁閥進入關閉階段，控制器先控制高速切換開關接入負壓源，線圈電流開始降低，當電流檢測器檢測到電流降低為0時，控制器控制高速切換開關接入零電壓源，電磁力保持為0N，在彈簧復位力的作用下，閥芯在關閉階段做加速運動；同時控制器根據用戶輸入的關閉階段總時長T與關閉時刻撞擊速度V需求從電磁閥關閉階段特性數據中選擇與需求匹配的數組，控制器根據與需求匹配的數組中的t1、t2和U參數控制高速切換開關，即在t1時刻接入電壓為U的可調電壓源，在t2時刻斷開可調電壓源并接通零電壓源，直至關閉階段結束。