CN102913634B - 大流量数字双闭环二通插装式比例节流阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了大流量数字双闭环二通插装式比例节流阀，其特征在于：包括先导级、主级以及集成式数字放大器，先导级是6通径规格伺服比例阀，包括先导阀体、先导阀套、零遮盖四控制边滑阀芯、比例电磁铁、比例电磁铁排气螺丝、先导级阀芯位置传感器和先导级受力弹簧，主级包括主级阀体、插装式主阀套、主阀芯和主级阀芯位置传感器，主级阀体端部设有位置传感器保护罩，集成式数字放大器分别与先导级阀的比例电磁铁、先导级阀芯位置传感器和主阀芯位置传感器连接。本发明的优点是：采用双闭环位置传感器反馈控制，根据输入信号大小变化连续对大流量变化进行调节。该阀不仅可以开环大流量连续调节，也可以在外部闭环控制输出流量的压力补偿作用。

Description

大流量数字双闭环二通插装式比例节流阀

技术领域

本发明涉及一种阀，尤其涉及一种大流量数字双闭环二通插装式比例节流阀。

背景技术

    普通插装式节流阀只能起到固定节流的作用，不能连续调节，普通比例节流阀虽然可以连续调节，但其阀口节流没有压力补偿作用，工作流量范围小，其阀口中位遮盖量有死区影响，其阀的压力增益和流量增益不高，阀的灵敏度不高，只能是开环控制，阀的稳态和动态性能较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种灵敏度高、动态品质高、可靠性高的大流量数字双闭环二通插装式比例节流阀，

本发明采用的技术方案是：

    大流量数字双闭环二通插装式比例节流阀，包括先导级、主级以及集成式数字放大器，

所述先导级是6通径规格伺服比例阀，包括先导阀体、先导阀套、零遮盖四控制边滑阀芯、比例电磁铁、比例电磁铁排气螺丝、先导级阀芯位置传感器和先导级受力弹簧，先导级阀体安装在主级阀体上，零遮盖四控制边滑阀芯一端与比例电磁铁接触，另一端与先导级受力弹簧接触，比例电磁铁与先导级阀芯位置传感器刚性连接，所述集成式数字放大器固定在先导级位置传感器保护罩内，所述先导级阀体下部设有油口，其通过主阀体油道与主阀芯作用腔连通，所述主阀体油道与油口连通；

所述主级包括主级阀体、插装式主阀套、主阀芯和主级阀芯位置传感器，与主级阀体连接的插装式主阀套设有进、出油口，主级阀体上有控制油口和泄油口，主阀芯设于主级阀体和插装式主阀套内，主阀芯为内部中空状，主阀芯一端固定连接主级阀芯位置传感器，主阀芯上有两处滑动密封圈，分别为密封圈Ⅰ和密封圈Ⅱ，主级阀体端部设有位置传感器保护罩，主阀芯连接的主级阀芯位置传感器内置于传感器保护罩内，集成式数字放大器通过电缆分别与先导级阀的比例电磁铁、先导级阀芯位置传感器和主阀芯位置传感器连接。

控制油口和泄油口分别位于主阀体安装面的插装式主阀套的两侧并通过油道与先导级、主级相通，进、出油口位于插装式主阀套端部和侧部并与主阀芯相通，主级阀体侧部设有三个进、排气孔。

本发明的优点是：采用双闭环位置传感器反馈控制，根据输入信号大小变化连续对大流量变化进行调节。该阀不仅可以开环大流量连续调节，也可以在外部闭环控制输出流量的压力补偿作用。

附图说明

下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

图1为发明的结构示意图。

图中：1、先导级受力弹簧，2、先导级端盖排气螺丝，3、先导阀体，4、先导阀套，5、零遮盖四控制边滑阀芯，6、比例电磁铁，7、比例电磁铁排气螺丝，8、集成式数字放大器，9、先导级阀芯位置传感器，10、主阀芯，11、插装式主阀套，12、主级阀体，13、密封圈Ⅰ，14、进、排气孔，15、密封圈Ⅱ，16、主级阀芯位置传感器，17、位置传感器保护罩，18、先导级位置传感器保护罩，19、主阀体油道Ⅰ，20、主阀体油道Ⅱ。

X：先导阀压力进油口，Y：先导阀回油口，A1、B1：先导阀输出控制油口，A、B：主进、出油口。

具体实施方式

如图1所示，本发明大流量数字双闭环二通插装式比例节流阀，包括先导级、主级以及集成式数字放大器8，

所述先导级是6通径规格伺服比例阀，包括先导阀体3、先导阀套4、零遮盖四控制边滑阀芯5、比例电磁铁6、比例电磁铁排气螺丝7、先导级阀芯位置传感器9和先导级受力弹簧1，先导级阀体3安装在主级阀体12上，零遮盖四控制边滑阀芯5一端与比例电磁铁6接触，另一端与先导级受力弹簧1接触，比例电磁铁6与先导级阀芯位置传感器9刚性连接，所述集成式数字放大器8固定在先导级位置传感器保护罩18内，所述先导级阀体3下部设有A1、B1油口，其通过主阀体油道19、20与主阀芯作用腔连通，所述主阀体油道Ⅰ19与X、Y、A、B油口连通；

所述主级包括主级阀体12、插装式主阀套11、主阀芯10和主级阀芯位置传感器16，与主级阀体12连接的插装式主阀套11设有进、出油口A、B，主级阀体12上有控制油口X和泄油口Y，主阀芯10设于主级阀体12和插装式主阀套11内，主阀芯10为内部中空状，主阀芯10一端固定连接主级阀芯位置传感器16，主阀芯10上有两处滑动密封圈，分别为密封圈Ⅰ13和密封圈Ⅱ15，主级阀体12端部设有位置传感器保护罩17，主阀芯10连接的主级阀芯位置传感器16内置于传感器保护罩17内，集成式数字放大器8通过电缆分别与先导级阀的比例电磁铁6、先导级阀芯位置传感器9和主阀芯位置传感器16连接。

控制油口X和泄油口Y分别位于主阀体安装面的插装式主阀套11的两侧并通过油道与先导级、主级相通，进、出油口A、B位于插装式主阀套11端部和侧部并与主阀芯10相通，主级阀体12侧部设有三个进、排气孔14。

本发明的工作原理：

主级阀芯位置传感器16将检测到的主阀芯10的位移量电信号反馈到放大器8中，构成位置闭环控制。当没有信号输入时，主阀芯10在先导级受力弹簧1的作用下偏置在安全位，使主阀芯10锁住不动；当有信号输入时，输入信号值驱动先导级比例电磁铁6控制先导阀口的大小，使进、出油口A1和B1的压力油控制主阀芯10运动，先导阀口的大小由先导级阀芯位置传感器9反馈与输入信号值比较，以修正先导位移实际值精度；主阀芯10与插装式主阀套11之间形成的开口位置量由主级阀芯位置传感器16反馈与输入信号值比较，直到输入信号值与实际值相等，使主阀芯10处于受力平衡，以保持主阀节流开口位置精度值，这样，主阀芯10行程位置及阀口变化在双闭环控制条件下与输入信号值成比例变化；

本发明优点：阀工作时，先导级相当于零遮盖四控制边滑阀，阀口大小通过先导级阀芯位置传感器反馈修正提高控制主级静、动态性能，主级的阀芯相当于油缸双作用油缸，主级阀芯位移又通过与阀芯相连的主级阀芯位置传感器检测，反馈到数字放大器的输入端，构成主阀芯位移电反馈控制状态，因此，整个阀实质相当于一个闭环位置控制系统；

先导级本身控制特性是整个阀工作性能基础，它的压力增益高，意味着它对主阀芯两个环面积腔压降的控制响应性相当高，同时，先导级流量增益越大，它对主级控制就越灵敏；

该双闭环控制方案中，先导级位移电反馈的作用，在于提高阀的运动可靠性和优化整个阀的动态品质，主阀芯的位置电反馈使节流阀口能消除干扰力引起的变化位置误差，这些干扰力包括摩擦力变化、大流量时的液动力变化及温漂影响等等，因此，该双闭环解决大流量节流阀控制稳定性，达到快速、准确及稳定的跟踪输入电信号的目的，实现大流量数字双闭环二通插装式比例节流阀的作用，且控制灵敏度高、动态品质高、可靠性高。

Claims (1)

1.大流量数字双闭环二通插装式比例节流阀，其特征在于：包括先导级、主级以及集成式数字放大器，所述先导级是6通径规格伺服比例阀，包括先导阀体、先导阀套、零遮盖四控制边滑阀芯、比例电磁铁、比例电磁铁排气螺丝、先导级阀芯位置传感器和先导级受力弹簧，先导级阀体安装在主级阀体上，零遮盖四控制边滑阀芯一端与比例电磁铁接触，另一端与先导级受力弹簧接触，比例电磁铁与先导级阀芯位置传感器刚性连接，所述集成式数字放大器固定在先导级位置传感器保护罩内，所述先导级阀体下部设有油口，其通过主阀体油道与主阀芯作用腔连通，所述主阀体油道与油口连通；

所述主级包括主级阀体、插装式主阀套、主阀芯和主级阀芯位置传感器，与主级阀体连接的插装式主阀套设有进、出油口，主级阀体上有控制油口和泄油口，主阀芯设于主级阀体和插装式主阀套内，主阀芯为内部中空状，主阀芯一端固定连接主级阀芯位置传感器，主阀芯上有两处滑动密封圈，分别为密封圈Ⅰ和密封圈Ⅱ，主级阀体端部设有位置传感器保护罩，主阀芯连接的主级阀芯位置传感器内置于传感器保护罩内，集成式数字放大器通过电缆分别与先导级阀的比例电磁铁、先导级阀芯位置传感器和主阀芯位置传感器连接；

所述控制油口和泄油口分别位于主阀体安装面的插装式主阀套的两侧并通过油道与先导级、主级相通，进、出油口位于插装式主阀套端部和侧部并与主阀芯相通，主级阀体侧部设有三个进、排气孔。

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