[發明專利]一種水基比例閥

在審

• 申請號: 202310600828.X
• 申請日: 2023-05-25
• 公開（公告）號: CN116607989A
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 廖瑤瑤;秦豪;楊常旺;趙文博;張敬陽
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: E21D23/16
• 分類號: E21D23/16;E21D23/26;F15B13/02;F15B21/08;F15B19/00
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳;祁宏偉

1.一種水基比例閥，其特征在于，包括結構相同的一號閥和二號閥，

所述一號閥和二號閥分別包括：主回路和先導液壓橋路；

所述主回路包括液控換向閥；

所述的先導液壓橋路包括先后依次連接的電磁開關閥（1）和高速開關閥（2），電磁開關閥（1）和高速開關閥（2）的連接液路上設置先導液壓橋路輸出端，所述先導液壓橋路輸出端能夠輸出可調范圍的液壓壓力到液控換向閥的液控口K。

2.根據權利要求1所述的一種水基比例閥，其特征在于，所述液控換向閥為二位二通液控換向閥（3），所述主回路還包括液控單向閥（4），液控單向閥（4）旁通連接在二位二通液控換向閥（3）的工作口。

3.根據權利要求2所述的一種水基比例閥，其特征在于，所述液控換向閥（3）的液控口K與先導液壓橋路的輸出端連接，液控換向閥（3）的進液口與液壓源相連，液控換向閥（3）的出口A連接液控單向閥（4）進液口，液控單向閥（4）的出液口與回液管路或液壓源相連，一號閥中的液控單向閥（4）液控口與二號閥中的液控換向閥的出口相連；二號閥中的液控單向閥（4）液控口與一號閥中的液控換向閥（3）的出口A相連。

4.根據權利要求1所述的一種水基比例閥，其特征在于，所述液控換向閥為二位三通液控換向閥（14），二位三通液控換向閥（14）的進液口與油源連通，回液口與回油管路或油箱連通，工作口直接與液壓缸容腔連通。

5.根據權利要求3或4所述的水基比例閥，其特征在于，所述電磁開關閥（1）的工作口G與高速開關閥（2）的進液口D相連，工作口G和進液口D之間任一點都可以作為壓力控制型先導液壓橋路的輸出端，并與主回路中液控換向閥的液控口K相連。

6.根據權利要求5所述的水基比例閥，其特征在于，所述電磁開關閥（1）和高速開關閥（2）的工作口G和進液口D之間設置有固定液阻和/或減壓閥。

7.根據權利要求6所述的水基比例閥，其特征在于，還包括控制裝置，控制裝置包括壓力傳感器I（5）、壓力傳感器II（7）、位移傳感器（6）、流量計算單元（8）以及控制器（9）,壓力傳感器I（5）連接在二位二通液控換向閥（3）的出口A上，位移傳感器（6）連接在二位二通液控換向閥（3）的進液口上，位移傳感器（6）連接在二位二通液控換向閥（3）的液控口K上，壓力傳感器I（5）、壓力傳感器II（7）和位移傳感器（6）均與流量計算單元（8）連接，流量計算單元（8）與控制器（9）連接。

8.根據權利要求7所述的水基比例閥，其特征在于，所述控制器（9）與先導液壓橋路中高速開關閥（2）的控制口連接。

9.一種如權利要求5所述的液壓支架新型水基比例閥的手動控制方法，其特征在于，

當液壓缸需要正向運動時，對一號閥進行如下操作：

通過手動操作二位三通電磁開關閥（1）上的手動按鈕，使電磁開關閥（1）移動到上位工作位，高壓液進入控制口K，使液控換向閥換位至左位工作位，液控換向閥的進液口與出口A連通，高壓液直接進入液壓缸完成進液，同時液壓缸另一腔液體通過二號閥液控單向閥完成回液；

液壓缸需要停止運動時，放開手動按鈕，使得二位三通電磁開關閥（1）回到原來位置，控制口內液體快速流回油箱，液控換向閥的進液口與出口A斷開；

當液壓缸需要反向運動時，對二號閥進行上述同樣操作。

10.一種如權利要求7所述的液壓支架新型水基比例閥的自動控制方法，其特征在于，

通過試驗或仿真技術手段得出高速開關閥（2）的占空比、液控換向閥控制口K的壓力與液控換向閥開口量的關系，即占空比-控制壓力-主閥開口量三者之間的關系，以及液控換向閥的P-A通道閥口流量-壓力-主閥開口量關系，制作成表放入流量計算單元（8）中；

由壓力傳感器（7）測量液控換向閥進液口壓力P_P，由壓力傳感器（5）測量主閥工作口壓力P_A，由位移傳感器（6）測量液控換向閥閥芯的位移量x，即開口量；

根據液壓缸需要的流量Q、P口壓力P_P與A口壓力P_A，在流量計算單元（8）中查表，得出相應的閥口開口量大小及對應的主閥控制口壓力，將該值輸送給控制器（9），控制器（9）查找此時的高速開關閥（2）對應的占空比，并由控制器（9）對高速開關閥（2）發送相應占空比時的PWM波信號，調節液控換向閥控制口K的控制壓力，從而對主閥閥芯開口量和主閥閥口流量的控制；

若控制裝置由于故障處于斷電狀態，高速開關閥（2）處于常閉位不能操作時，執行如權利要求9所述的手動控制方法。