[發(fā)明專利]一種通流能力可調(diào)的旋轉(zhuǎn)式高速開關(guān)閥及其控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210397755.4
• 申請日: 2022-04-16
• 公開（公告）號: CN114673706B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜恒;陳義平;蘭金華;張澤鑫;王小康;生凱章
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02;F15B21/08
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 謝曉德;蔡學(xué)俊

本發(fā)明涉及一種通流能力可調(diào)的旋轉(zhuǎn)式高速開關(guān)閥，包括閥殼，所述閥殼的內(nèi)部在進油口與出油口之間設(shè)置有過油口，所述過油口上設(shè)置有用以旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)過油口的通油開度的可調(diào)擋片。本發(fā)明通過設(shè)計了一種旋轉(zhuǎn)式閥芯結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)控制油液的高速通斷切換，同時避免直動式高速開關(guān)閥的碰撞與噪聲；設(shè)計了一種擋片旋轉(zhuǎn)式的通油調(diào)整部件，與上述旋轉(zhuǎn)閥芯配合工作，可以實現(xiàn)高速開關(guān)閥最大通油流量的調(diào)節(jié)，為高速開關(guān)閥在陣列式系統(tǒng)中使用提供了便利；通過使用一種控制方法，能夠?qū)崿F(xiàn)快速精確地控制閥芯的旋轉(zhuǎn)，進而精確地控制油液的通斷切換。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通流能力可調(diào)的旋轉(zhuǎn)式高速開關(guān)閥及其控制方法，涉及數(shù)字液壓元件技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著時代的發(fā)展，計算機被廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域，這導(dǎo)致越來越多的產(chǎn)品出現(xiàn)了數(shù)字化趨勢，以便和計算機交互，在液壓領(lǐng)域同樣如此，因此催生了一批數(shù)字液壓元件，高速開關(guān)閥便是其中的一種。高速開關(guān)閥相較于傳統(tǒng)的伺服閥和比例閥有許多優(yōu)點，它有更強的抗污染能力、可靠性和可重復(fù)性，并且易于維護、性價比高，具有廣泛的發(fā)展前景。

現(xiàn)有的高速開關(guān)閥基本為直動式高速開關(guān)閥，此類高速開關(guān)閥通過線圈通電以產(chǎn)生電磁力推動閥芯運動，通過液壓力或者彈簧力來給閥芯復(fù)位，而不論閥芯運動或者復(fù)位過程都會與閥座碰撞，因此在工作的過程中，直動式高速開關(guān)閥會產(chǎn)生較大的振動和噪聲，降低閥的使用壽命。對于某一具體型號的直動式高速開關(guān)閥，其最大通油流量是固定的，當(dāng)工作需要更大的通油流量時，原有的直動式高速開關(guān)閥難以提供工作所需的流量，因此其在工程應(yīng)用中通常作為先導(dǎo)閥使用，或者采用閥組陣列的方式，即通過同時使用多個高速開關(guān)閥以實現(xiàn)較大的通油流量，而在閥組陣列中，需要高速開關(guān)閥有不同的最大通油流量以便實現(xiàn)更好的控制效果。

現(xiàn)有直動式高速開關(guān)閥的設(shè)計仍存有以下不足之處，其主要表現(xiàn)為：

1、現(xiàn)有的直動式高速開關(guān)閥通過線圈通電，產(chǎn)生電磁力，推動閥芯運動進而打開閥口，通過液壓力或者彈簧力推動閥芯復(fù)位進而關(guān)閉閥口。然而在閥口開啟和關(guān)閉時閥芯和閥座都會產(chǎn)生碰撞，影響閥的工作壽命。針對碰撞沖擊帶來的負(fù)面影響，現(xiàn)有直動式高速開關(guān)閥采用降低閥芯質(zhì)量的措施，通過降低閥芯的質(zhì)量，減小了其在快速啟閉的過程中的慣性力，由此達到降低沖擊的效果。然而閥芯與閥座的碰撞產(chǎn)生的振動噪聲仍不可避免，限制了閥在極端工況下的適用性。

2、現(xiàn)有的直動式高速開關(guān)閥在工作時的最大通油流量由閥口通流面積決定，為了適應(yīng)工程應(yīng)用中更大流量的需求，諸多學(xué)者提出陣列式高速開關(guān)閥組，即同時采用多個高速開關(guān)閥進行控制，而采用的多個高速開關(guān)閥有兩種選擇，一種是均采用相同型號具有相同通流能力的高速開關(guān)閥，如此的高速開關(guān)閥具有相同的控制特性，控制較為簡單，但由于通流流量均相同，產(chǎn)生的流量組合較少；另一種則采用不同型號具有不同通流能力的高速開關(guān)閥，如此的高速開關(guān)閥具有不同的通流流量，產(chǎn)生的流量組合較多，并且更多的流量組合也就意味著控制系統(tǒng)會有更好的控制精度，但不同型號的高速開關(guān)閥也就有不同的控制特性，這導(dǎo)致控制變得更為復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種通流能力可調(diào)的旋轉(zhuǎn)式高速開關(guān)閥及其控制方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種通流能力可調(diào)的旋轉(zhuǎn)式高速開關(guān)閥，包括閥殼，所述閥殼的內(nèi)部在進油口與出油口之間設(shè)置有過油口，所述過油口上設(shè)置有用以旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)過油口的通油開度的可調(diào)擋片。

優(yōu)選的，所述過油口設(shè)置在進油擋片與出油擋片上，所述進油擋片與出油擋片同軸固定在進油口與出油口之間的閥殼內(nèi)部，用以阻隔閥殼內(nèi)部閥腔，進油擋片位于出油擋片的下方，所述進油擋片與出油擋片上均設(shè)置有兩個呈中心對稱的扇形狀的過油口，其中進油擋片與出油擋片上的過油口上下對應(yīng)銜接。

優(yōu)選的，所述可調(diào)擋片設(shè)置在進油擋片與出油擋片之間，所述可調(diào)擋片上圓周間隔固設(shè)有若干個用以旋轉(zhuǎn)遮擋過油口的扇形擋部。