[其他]三通插裝式電液比例復(fù)合閥

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101985000005425
• 申請日: 1985-07-11
• 公開（公告）號: CN85105425B
• 公開（公告）日: 1987-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 路甬祥;邱敏秀;吳根茂;黃永才
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于流體控制系統(tǒng)中對流體的方向和流量實現(xiàn)比例控制的裝置，由雙向電流控制調(diào)節(jié)器；雙向耐高壓比例電磁鐵；閥蓋；滑閥式先導(dǎo)級；雙向三通插裝式流量傳感器；雙向三通插裝式主調(diào)節(jié)器；端蓋和插孔體八個部件組成。它是雙臂牽連差動受控單元組合。它不僅兼容了四邊滑閥－－四臂牽連受控和以二通插裝閥作為單臂受控單元技術(shù)方案的優(yōu)點，而且閥內(nèi)采用折“流量－位移－力反饋”及“速度－動壓反饋”的新原理，提高閥的靜動態(tài)性能。

本發(fā)明是屬于流體控制系統(tǒng)中對流體的方向，流量實現(xiàn)比例控制的裝置。

傳統(tǒng)的四邊滑閥-四臂牽連受控的液壓阻力基本控制單元，如采用帶四個控制邊的伺服閥或方向比例閥，見圖1，則可實現(xiàn)對雙向執(zhí)行器件的運動或動力比例控制。但是由于液壓全橋的四臂液阻置于同一閥芯上，互相剛性牽連，喪失了各臂獨立可控性。在工程應(yīng)用時，失去了對每一受控容腔的壓力或流量參數(shù)進行獨立控制和實現(xiàn)復(fù)合控制功能的可能性。由于滑閥的質(zhì)量和尺寸限制了這類閥的動態(tài)響應(yīng)特性。很難做成插裝式結(jié)構(gòu)。

在七十年代初發(fā)展起來的二通插裝閥作為單臂控制液壓阻力基本控制單元的一種技術(shù)方案，是構(gòu)成任何液壓阻力控制系統(tǒng)的最小獨立構(gòu)件。作為一個獨立可控的基本單元，采用一個二通插裝閥單元組件，并不能滿足液壓系統(tǒng)中對一個受控容腔的方向和流量等參數(shù)完整的控制要求。為提高液壓半橋的流量控制增益，二橋臂的控制擬采用同步差動方式。采用一對二通插裝式調(diào)速閥復(fù)合成液壓半橋，這不僅增加了二臂同步控制的技術(shù)困難，而且結(jié)構(gòu)上也不緊湊，（見圖2）。

一種更為理想的技術(shù)方案是采用三通插裝閥-雙臂牽連差動受控的液壓半橋基本控制單元，見圖3。它兼容了以上二種技術(shù)方案的優(yōu)點，不僅結(jié)構(gòu)緊湊，而且控制增益有所提高。若用它來控制單作用或雙作用差動油缸的方向和流量，僅需要一個這樣的閥。它相當于四邊滑閥和二通插裝閥更具有原理和結(jié)構(gòu)上的合理性、新穎性。為此特提出本發(fā)明。

本發(fā)明為，可在高壓流體介質(zhì)中工作的三通插裝式電液比例復(fù)合閥，（見圖4）（以下簡稱電液比例復(fù)合閥）。它由八個部件組成，即雙向電流控制調(diào)節(jié)器部件〔1〕。雙向耐高壓比例電磁鐵部件〔2〕（以下簡稱比例電磁鐵）。中空的閥蓋部件〔3〕和左面中空的插孔體部件〔4〕內(nèi)依次裝有與比例電磁鐵的銜鐵〔58〕連接的雙控制邊滑閥式先導(dǎo)級部件〔6〕和雙向三通插裝式流量傳感器部件〔7〕。中空的端蓋部件〔5〕和右面中空的插孔體部件〔4〕內(nèi)裝有主調(diào)節(jié)器部件〔8〕、分別用螺釘〔9〕、〔15〕連成一體。

電液比例復(fù)合閥作為雙臂牽連差動受控的液壓半橋控制單元組合，其主調(diào)節(jié)器〔8〕是帶二個控制閥口〔27〕、〔28〕的三通插裝式滑閥。它的流量傳感器〔7〕也是帶二個控制閥口〔35〕、〔36〕的三通插裝式滑閥。為了縮短其軸向尺寸。便于實現(xiàn)插裝式結(jié)構(gòu)。將其油口P口〔30〕、A口〔32〕軸向布置，O口〔25〕徑向布置。主調(diào)節(jié)器〔8〕的上腔〔16〕作為先導(dǎo)閥控制的受控容腔。主調(diào)節(jié)器閥芯〔26〕和流量傳感器閥芯〔39〕相對于無信號中位是雙向可控的。先導(dǎo)級也是相對于無信號中位是雙向可控的液壓半橋。閥蓋〔3〕是先導(dǎo)級〔6〕與比例電磁鐵〔2〕及插孔體〔4〕聯(lián)成一體的連接法蘭。端蓋〔5〕是主調(diào)節(jié)器〔8〕與插孔體〔4〕的連接法蘭。

作為進一步的描述：流量傳感器閥芯〔39〕與先導(dǎo)閥芯〔11〕同軸布置。其間有反饋彈簧〔46〕，它使通過流量傳感器閥口〔35〕、〔36〕的流量轉(zhuǎn)化為位移Z，閥芯〔39〕的運動壓縮或放松反饋彈簧〔46〕，此彈簧力作用在先導(dǎo)閥芯〔11〕上。與輸入的電磁力相平衡。實現(xiàn)閥內(nèi)“流量-位移-力反饋”的閉環(huán)控制原理，使本閥具有良好的穩(wěn)態(tài)控制精度。同時本發(fā)明還在主級與先導(dǎo)級間設(shè)置阻尼器〔49〕，實現(xiàn)了級間“速度-動壓反饋”，改善了閥的動態(tài)特性。

此外，電液比例復(fù)合閥的主調(diào)節(jié)器閥芯〔26〕及流量傳感器閥芯〔39〕均采用單彈簧實現(xiàn)無信號時的機械對中。取代了傳統(tǒng)方向閥二根彈簧對中的機構(gòu)，從而使本發(fā)明更為緊湊。

本發(fā)明如果用一個相應(yīng)的手調(diào)機構(gòu)〔80〕代替比例電磁鐵〔2〕，可以派生出手調(diào)比例復(fù)合閥，見圖5。

本發(fā)明如果用耐高壓位移傳感器檢測流量傳感器閥芯〔39〕的位移信號，并轉(zhuǎn)換為電壓信號，反饋到雙向電流控制調(diào)節(jié)器〔1〕上，與輸入電信號相比較，實現(xiàn)閥內(nèi)“流量-位移-電反饋”的閉環(huán)控制。構(gòu)成電反饋比例復(fù)合閥，見圖6。