[发明专利]电磁比例控制阀系统

说明书

本发明提供了一种电磁比例控制阀系统，其中，左和右位置控制装置(20)和(30)被置于三位置比例控制阀(10)中的主阀芯的两个端部上，并且对主阀芯进行行程控制。左和右位置控制装置分别包括位置反馈弹簧(25)和(35)、导向控制阀(21)和(31)以及比例螺线管(27)和(37)。响应于位置反馈弹簧的压缩力和比例螺线管的电磁力移动导向阀芯，用于操作控制。此外，将输出压力施加至导向阀芯的两个端部，使得进行控制以生成输出压力，该输出压力相对于比例螺线管的电磁力具有负特性。

技术领域

本发明涉及使用电磁比例控制阀的系统，该电磁比例控制阀使用电磁力进行阀芯位置控制。

背景技术

作为方向控制阀之一，公众已知的是三位置方向控制阀，其在三个方向(向前方向的流体供给位置、供给暂停位置和向后方向的流体供给位置)对流体供给进行转换控制。作为该类型的方向控制阀，有一种仅仅进行三种开/关位置转换，然而，也有一种响应于距离供给暂停位置(中立位置)的阀芯行程的量进行供给流体的量的比例控制。关于所涉及的该比例控制，除了手动地直接控制阀之外，还有众所周知的成比例地控制的阀，比如使用导向压力的或者操作地控制的电动阀(操作地控制的电磁力)(例如，参考专利文献1)。

图7图解了用电操作地控制的三位置方向控制阀的系统配置。除了三位置比例控制阀100之外，该系统还包括左弹簧102a和右弹簧102b，以及电磁比例减压阀111和112，其控制来自导向压力源115的对阀芯的左右端的导向压力供给，以便于进行阀芯位置控制。三位置比例控制阀100从中立位置(供给暂停位置)101c切换至左启动位置101a或者右启动位置101b。它响应于阀芯的位置，通过将阀芯的位置设置至中立位置101c，停止对致动器108的液压供给，从液压泵105向致动器108的左油室(底部侧油室)供给液压油，并且通过将阀芯的位置设置至左启动位置101a(将左启动位置101a设置至中心，如中立位置101c所示)将右油室(杆侧油室)的液压油排出至罐106，并从液压泵105向致动器108的右油室供给液压油，以及通过设置右启动位置101b将左油室中的液压油排出至罐106。

为了进行三位置比例控制阀100的位置控制，即阀芯位置控制，将指令信号发送至电磁减压阀111或者112，并且将取决于指令信号的导向压力施加在阀芯的端部上。例如，为了向左移动阀芯，通过右电磁比例减压阀112将导向压力施加在阀芯的右端部上。这使得受压的阀芯向左行进直到由导向压力产生的力与左弹簧102a的弹簧力平衡为止，从而阀芯停在右启动位置101b上，行程与上述指令信号相对应。

专利文献

[专利文献1]日本专利公开号2015-98936(A)

发明内容

在以上配置的系统中，存在由于当考虑某些因素时导致的相对大的弹簧力的必要性引起的大的弹簧尺寸的问题，这种因素例如是电磁比例减压阀的工作范围和控制精度；施加导向压力的阀芯的端部的面积；抑制由于如下外部因素引起的影响所必需的力，所述外部因素例如是由流动产生的流体力、当阀芯移动时在其上产生的摩擦力等等；以及阀芯确实返回至中立位置所必需的力。此外，尽管优选的是电磁比例控制阀被集成地安装在储存弹簧的室中，然而，在三位置比例控制阀的阀芯的端部部分附近出现了空间问题，并且这可能扩大为整个阀系统的空间问题。

本发明是鉴于该问题而得出的，目标是提供一种具有减小的弹簧力的电磁比例控制阀系统，其能够获得预定的控制特性以及减小尺寸的可能性。

为了实现该目标，根据本发明的方面的电磁比例控制阀系统被配置为包括三位置比例控制阀以及左和右位置控制装置，该左和右位置控制装置被提供在三位置比例控制阀中的主阀芯的两个端部上用于主阀芯的行程控制。左和右位置控制装置分别包括面对主阀芯端部的可压缩的位置反馈弹簧、被布置以便于面对位置反馈弹簧的侧面、穿过位置反馈弹簧与主阀芯端部相对的导向控制阀，和提供电磁扩张力的比例螺线管，该扩张力可施加于导向控制阀中的导向阀芯的相对侧以抵靠位置反馈弹簧。