[实用新型]电液比例换向阀

说明书

本实用新型涉及的电液比例换向阀属于液压系统中的控制元件。

现有的电液比例换向阀，应用于大流量场合时常采用先导式结构，即用电磁比例减压阀作为先导级，由模拟量电信号转换成压力信号，控制主换向阀阀芯产生位移，输出成比例的流量。这种阀存在结构复杂、抗污染能力差、价格高、维护不便等不足。

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、价格低廉、适应能力强，可由单片机直接控制的电液比例换向阀。

上述目的是这样实现的，结合附图说明如下：电液比例方向阀是由信号输入装置、控制单元、导阀和换向阀组成，信号输入装置采用数字信号输入键盘1，它与由单片机和脉宽调制放大器组成的控制单元2中的单片机连接，导阀采用一对数字高速开关阀3，其供油阀芯12和回油阀芯7由分离杆9连接，并分装在阀体内的供油口11和回油口8处，供油口11和回油口8之间的阀体上设有与换向阀4控制容腔相通的控制口10，回油阀芯7和电磁铁5由顶杆6连接，电磁铁5由控制单元2中的脉宽调制放大器输入一定脉宽占空比的信号控制通断电。

本实用新型具有以下优点和效果：由于数字高速开关阀可由计算机直接控制，使控制简单。采用数字高速开关阀为导阀，可组成高性能，高可靠性，低价格的数字电液比例换向阀，这样的电液比例换向阀特别适用于作业环境恶劣的工程机械、农业机械等设备，既提高了设备的自动化程度，又降低了成本，使设备具有高技术，低成本，高附加值。

下面结合附图所示实施例进一步说明本实用新型的具体内容及工作过程。

图1是本实用新型的结构框图；

图2是本实用新型中控制单元2的结构框图；

图3是本实用新型中二位三通数字高速开关阀3的结构简图；

图4是以数字高速开关阀作为先导阀与换向阀组成的电液比例换向阀结构简图；

图5是本实用新型中由四个二位三通数字高速开关阀及八个单向阀组成先导阀组，控制两联多路换向阀的一种电液比例换向阀原理图。

图中：1．数字信号输入键盘1′．模拟信号输入操纵杆2．控制单元3．数字高速开关阀4．换向阀5．电磁铁5′．电磁铁6．顶杆7．回油阀芯8．回油口9．分离杆10．控制口11．供油口12．供油阀芯

本实用新型是由以下四个部分组成：

参阅图1：信号发生装置1、控制单元2、数字高速开关阀3、换向阀4。信号输入装置1：是由模拟信号输入操纵杆1′或数字信号输入键盘1组成。模拟信号输入操纵杆，实际上是一个角位置传感器，通过操纵杆即手柄传动输入一个角位置信号，成比例输入一个电信号，送给控制单元。

控制单元2的结构框图参阅图2，信号输入装置可以采用装有角位移传感器的模拟信号输入操纵杆(1′)，在接收模拟信号的控制单元(2)中应加装进行数模转换的A/D转换或脉宽调制电路。电路的形式要视角位置传感器的结构选定。

数字高速开关阀3：高速开关阀与伺服阀和比例阀的控制方式不同，数字高速开关阀采用脉宽调制信号(PWM)控制，控制单元2输入系列脉冲电压，阀在工作过程中总是不停地开关动作，输出系列脉冲流量；调制脉宽占空比，输出的脉冲流量的大小可以控制，即占空比大，脉冲流量就大，反之亦然。这样可以得到与占空比成比例的脉冲流量，该脉冲流量作为导阀的控制量，输入阀芯的左、右控制容腔，经过控制容腔的积分过程，使换向阀芯产生成比例的位移，阀出口就获得了与导阀输入占空比成比例的流量。

数字高速开关阀采用二位三通结构。参阅图3：它主要有两个钢球式阀芯，分离杆9、电磁铁5和阀体组成。当电磁铁5断电时，供油阀芯8在供油口11和回油压力差的作用下向左运动，靠在供油阀座上，供油口11与控制口10断开。在供油阀芯12左移的同时，通过分离杆9推动回油阀芯7使其离开回油阀座，此时控制口10与回油口11接通，控制为低压；当电磁铁5通电时，电磁推力通过顶杆6和分离杆9使回油阀芯7与供油阀芯12一起向右运动，直到回油阀芯7靠到回油阀座上，此时回油阀关闭，供油阀打开，控制口10为高压。

换向阀4：即主换向阀。参阅图4：它采用常规的滑阀结构，其阀芯两端各有一个对中弹簧和控制容腔，控制油进入左腔可使阀芯向右运动，控制油进入右腔使阀芯向左运动，从而实现换向。