[发明专利]一种带扰动补偿的高精度大流量多路阀

说明书

一种带扰动补偿的高精度大流量多路阀，包括至少一联阀组，各阀组共用统一的主油路、回油路和负载敏感油路，每联阀组包括换向阀和压差补偿器；压差补偿器包括先导补偿器、主阀和先导油路，先导补偿器设置有可控泄压腔，主阀为插装阀、设置有先导控制腔，先导油路依次连通主油路、可控泄压腔进油口、主阀先导控制腔油口。本发明设计了新型先导控制型压差补偿器，采用比例电磁铁直接驱动的先导阀作为压差补偿器补偿载荷差异，主阀起流量放大作用，克服了传统补偿器阀芯行程长、控制力大、比例电磁铁不能直接参与控制的难题；进一步，新型先导控制型压差补偿器的主阀采用插装阀结构形式，具有通流能力大的特点，易实现多路阀的大流量控制。

技术领域

本发明涉及液压控制技术领域，特别涉及一种用于工程机械的带扰动补偿的高精度大流量多路阀。

背景技术

多路阀是一种由主阀、负载保持阀、补油阀及安全阀等组成的多功能液压阀，是控制工程机械液压多执行器系统的核心元件。目前，工程机械常用的多路阀主要有开中心多路阀和闭中心多路阀两种。

开中心多路阀通过复杂节流槽设计对系统流量进行精确控制，技术成熟，主要用于负流量系统、正流量系统以及少部分定量泵控制系统中，但多执行器复合动作时，系统流量流向低负载执行器，存在操控性差的问题。闭中心多路阀常与负载敏感泵组成负载敏感系统，在主节流阀前或阀后布置压差补偿器，保持各联多路阀主节流阀两端压差相同，实现多联执行器复合操作的比例控制和协调动作，改善了整机操控性，这也是今后工程机械用多路阀的发展趋势。其中，压差补偿器作为闭中心多路阀的核心元件，直接控制多路阀的压差和流量，对多路阀的控制性能和动静态特性具有举足轻重的作用。

公式给出了压差补偿器控制的换向阀口工作压差，式中A为补偿器阀芯控制面积，k₁为补偿器弹簧刚度，x为补偿器阀芯位移，x₁、x₀分别为补偿器阀芯初始位移和最大位移，p₁和p₂分别为补偿器进出口压力。其中，方括号内第一项是弹簧力，第二项是液动力。由上式可见，只有上述两项作用力之差保持恒定，才能使换向阀口的工作压差Δp恒定，才能保证换向阀控制流量不受压力变化影响。但实际中，压差补偿器阀芯时刻受摩擦力、液动力、弹簧力、温度等扰动因素影响，补偿压差控制精度较低，造成多路阀流量控制精度低。图1给出了带压差补偿器的多路阀的稳态负载特性曲线，从图中可以看出，受压差补偿器控制精度影响，多路阀控制流量存在大的超调，控制流量越大、超调越大。图2给出了多路阀的负载阶跃响应曲线，当负载压力突然下降时，受压差补偿器动态特性影响，节流阀阀口压差突然增大，造成通过多路阀的流量急剧上升，其超调量峰值可达调定值得100％以上。进一步，传统压差补偿器采用滑阀形式，限制了主阀的通流能力。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种带扰动补偿的高精度大流量多路阀，采用新型先导控制型压差补偿器，通过控制补偿器补偿压差或阀芯位移，实时补偿各类扰动因素，提高多路阀的流量控制精度和控制平稳性；进一步，新型先导控制型压差补偿器采用插装阀作为主阀，可提高多路阀的通流能力。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种带扰动补偿的高精度大流量多路阀，包括至少一联阀组，各阀组共用统一的主油路、回油路和负载敏感油路，每联阀组包括换向阀，还包括压差补偿器；

所述压差补偿器包括先导补偿器、主阀和先导油路，所述先导补偿器设置有可控泄压腔，所述主阀为插装阀、设置有先导控制腔，所述先导油路依次连通主油路、可控泄压腔进油口、主阀先导控制腔油口。

所述的一种带扰动补偿的高精度大流量多路阀，其特征是：所述先导油路与所述主油路之间设置第Ⅰ阻尼孔。

所述的一种带扰动补偿的高精度大流量多路阀，其特征是：所述可控泄压腔进油口、主阀先导控制腔油口之间设置第Ⅱ阻尼孔。