[发明专利]压电比例阀及其控制方法

说明书

本发明涉及比例阀技术领域，尤其是涉及一种压电比例阀及其控制方法，包括主阀组件和先导阀，还包括控制电路、传感器模块和供气组件，所述主阀组件包括主阀体和阀芯，所述阀芯滑动设置在主阀体的阀腔中，所述主阀体上设置有与阀腔连通的进气通道、出气通道和排气通道，所述传感器模块设置在主阀体上并用于检测进气通道内的压力和出气通道内的压力，所述先导阀设置在主阀体上，所述主阀体上设置有复位机构，所述先导阀与复位机构相互配合并控制阀芯在阀腔内往复位移，使用时，进气通道和出气通道处分别设置传感器模块，控制电路监测传感器模块的压力信息，并控制先导阀带动阀芯在阀腔内位移，控制出气通道开度，达到对整个阀体输出压力的控制。

技术领域

本发明涉及比例阀技术领域，尤其是涉及一种压电比例阀及其控制方法。

背景技术

数字控制技术在气动伺服系统中的应用越来越普遍，使得比例阀朝向低功耗节能、集成紧凑小型化、精密化、高速化和长寿命等发现发展。为了实现以上方向目标，越来越多的研究机构和公司对比例阀进行不同方面的研究，比如，对传统气动阀结构的研究和改进、比例阀核心零部件的材料性能的研究。现有公司把压电材料的电-机械转换特性引入到比例阀中，作为传统电磁比例阀的升级。

采用压电技术的比例阀从机构上主要包含主阀和压电先导阀两部分。压电先导阀需要一定的开启压力，这个开启压力不能过大，过大容易损伤压电先导阀；开启压力也不能过小，过小便无法开启阀门或者不能正常控制阀门开闭。

现有专利中200980145199.4中公开了一种用于借助激光束加工工件的机器，文中涉及了一种比例阀，但实际运行时该比例阀结构稳定性差，同时也无法根据进出口气压进行自适应调节，导致比例阀无法正常运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决实际运行时现有比例阀结构稳定性差，同时也无法根据进出口气压进行自适应调节的问题，现提供了一种压电比例阀及其控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种压电比例阀，包括主阀组件和先导阀，还包括控制电路、传感器模块和供气组件，所述主阀组件包括主阀体和阀芯，所述阀芯滑动设置在主阀体的阀腔中，所述主阀体上设置有与阀腔连通的进气通道、出气通道和排气通道，所述传感器模块用于检测进气通道内的压力和出气通道内的压力，所述先导阀设置在主阀体上，所述主阀体上设置有复位机构，所述先导阀与复位机构相互配合并用于控制阀芯在阀腔内往复位移，从而实现调节出气通道的开度或将出气通道、阀腔和排气通道连通，所述供气组件设置在主阀体上，所述先导阀和传感器模块均与控制电路之间信号连接。

本发明通过在主阀体的进气通道和出气通道处分别设置传感器模块，控制电路监测传感器模块的压力信息，并控制先导阀带动阀芯在阀腔内位移，从而实现控制出气通道开度，也就达到对整个阀体输出压力的控制，保证比例阀输出稳定，并且能够根据进出口气压进行自适应调节。

进一步地，所述传感器模块包括设置在主阀体上的第一传感器及第二传感器，所述第一传感器设置在进气通道内，所述第二传感器设置在出气通道内。

进一步地，所述供气组件上设置有用于控制气体向进气通道输气或断气的电磁阀。

进一步地，所述供气组件包括供气本体、出气封盖和活塞，所述供气本体开设有贯穿两端的滑道，所述活塞滑动设置在滑道内，所述活塞沿其轴向开设有气体通道，所述出气封盖设置在滑道内，所述滑道的一端与进气通道连通，所述出气封盖位于滑道靠近主阀体的一端，所述活塞的一端与出气封盖接触并将气体通道封堵，所述出气封盖与滑道之间具有间隙，所述活塞与滑道之间设置有第一弹簧，所述第一弹簧位于活塞远离出气封盖的一端，当所述电磁阀控制气体的作用力大于第一弹簧的作用力，所述活塞在滑道内位移并使活塞的一端与出气封盖脱离，实现气体通道打开并将外部气体由气体通道向进气通道输送。

进一步地，所述出气封盖靠近进气通道的一端为锥形结构，所述锥形结构的大端位于出气封盖远离进气通道的一端。