[发明专利]一种电控补偿二通比例流量阀

说明书

本发明提供一种电控补偿二通比例流量阀，采用新型电子压力补偿阀或电液压力补偿阀，电子压力补偿阀或电液压力补偿阀出油口B₁与主阀进油口P_A、电子压力补偿阀或电液压力补偿阀第Ⅰ控制腔P_F连通，主阀出油口P_B与电子压力补偿阀或电液压力补偿阀第Ⅱ控制腔P_E连通。本发明设计了新型元件电子压力补偿阀和电液压力补偿阀，采用电子控制单元控制和检测补偿阀芯位置，实现补偿阀芯闭环控制和补偿压差连续调控，提高了整个阀的流量控制精度，增强了抗负载变化流量调节刚性，具有结构简单、动态特性好和高精度流量稳态控制的优点。

技术领域

本发明属于一种二位二通比例流量阀，具体涉及到一种电控补偿二通比例流量阀。

背景技术

二通比例流量阀作为重大机械装备电液控制系统的核心元件，可连续控制液压执行器流量，在海洋工程、铁路隧道、航空航天、核电等领域应用广泛。由阀口流量方程可知，通过比例流量阀流量不仅和阀口开口面积A有关，同时还受阀口两端压差Δp变化影响。

为了消除负载变化影响，如图1所示，传统流量阀在比例节流阀的进口或出口串联一个压力补偿阀，维持节流阀两端压差Δp恒定，实现通流流量的比例控制。但这种流量控制阀在低工作压力范围内可控性差、动态响应慢；同时，受补偿阀芯液动力和动态频响影响，节流阀压差Δp波动大，存在较大的流量偏差和负载压力阶跃起动流量超调，图2和图3分别给出了其稳态负载特性曲线和负载阶跃响应特性曲线。

为了提高比例流量阀的控制精度、改善动态特性，现有解决方案是采用二通插装阀作为动态流量传感器，对阀的流量进行检测，将通过传感器的流量转为二通插装阀阀芯的位移或压差，作为反馈信号闭环控制阀的流量，典型的应用有流量-位移-力反馈比例流量阀。但这种阀的不足是结构较为复杂，也不适合大流量的控制阀。

发明内容

为了解决上述问题，本发明旨在提供一种结构简单、动态特性好、调控范围大的电控补偿二通比例流量阀，克服传统流量阀负载阶跃和起动阶跃下流量超调大的缺陷，实现高精度流量稳态控制。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种电控补偿二通比例流量阀，包括比例先导阀(1)、主阀(6)和第Ⅰ位移传感器(10)；比例先导阀包括有先导阀芯(2)、第Ⅰ比例电磁铁(3)、先导阀弹簧(4)、先导阀体(5)、先导阀进油口(A₂)和先导阀出油口(B₂)；主阀包括有主阀芯(7)、主阀套(8)、主阀复位弹簧(9)、主阀进油口(P_A)、主阀出油口(P_B)和主阀控制腔(P_C)；第Ⅰ位移传感器安装在主阀芯上，检测主阀芯位移；其特征在于，还包括电子压力补偿阀(11)或电液压力补偿阀(12)，具体包括哪种压力补偿阀由负载压力和流量决定；

所述电子压力补偿阀是比例电磁铁控制的压力补偿阀或直线电机控制的压力补偿阀或旋转电机驱动滚珠丝杠控制的压力补偿阀，电子压力补偿阀是比例电磁铁控制的压力补偿阀时包含有位移传感器(13)、第Ⅱ比例电磁铁(14)、补偿阀体(15)、补偿阀芯(16)、弹簧(17)、进油口(A₁)、出油口(B₁)、第Ⅰ控制腔(P_F)和第Ⅱ控制腔(P_E)；补偿阀芯布置在补偿阀体之中，弹簧一端作用在补偿阀芯左端面C上，另一端作用在补偿阀体上、并与补偿阀芯形成第Ⅰ控制腔P_F，第Ⅱ比例电磁铁与补偿阀体连接、作用在补偿阀芯右端面D上，并与补偿阀芯、补偿阀体形成第Ⅱ控制腔P_E，位移传感器与第Ⅱ比例电磁铁集成安装；