[其他]三通插装式电液比例复合阀

说明书

本发明是属于流体控制系统中对流体的方向，流量实现比例控制的装置。

传统的四边滑阀-四臂牵连受控的液压阻力基本控制单元，如采用带四个控制边的伺服阀或方向比例阀，见图1，则可实现对双向执行器件的运动或动力比例控制。但是由于液压全桥的四臂液阻置于同一阀芯上，互相刚性牵连，丧失了各臂独立可控性。在工程应用时，失去了对每一受控容腔的压力或流量参数进行独立控制和实现复合控制功能的可能性。由于滑阀的质量和尺寸限制了这类阀的动态响应特性。很难做成插装式结构。

在七十年代初发展起来的二通插装阀作为单臂控制液压阻力基本控制单元的一种技术方案，是构成任何液压阻力控制系统的最小独立构件。作为一个独立可控的基本单元，采用一个二通插装阀单元组件，并不能满足液压系统中对一个受控容腔的方向和流量等参数完整的控制要求。为提高液压半桥的流量控制增益，二桥臂的控制拟采用同步差动方式。采用一对二通插装式调速阀复合成液压半桥，这不仅增加了二臂同步控制的技术困难，而且结构上也不紧凑，（见图2）。

一种更为理想的技术方案是采用三通插装阀-双臂牵连差动受控的液压半桥基本控制单元，见图3。它兼容了以上二种技术方案的优点，不仅结构紧凑，而且控制增益有所提高。若用它来控制单作用或双作用差动油缸的方向和流量，仅需要一个这样的阀。它相当于四边滑阀和二通插装阀更具有原理和结构上的合理性、新颖性。为此特提出本发明。

本发明为，可在高压流体介质中工作的三通插装式电液比例复合阀，（见图4）（以下简称电液比例复合阀）。它由八个部件组成，即双向电流控制调节器部件〔1〕。双向耐高压比例电磁铁部件〔2〕（以下简称比例电磁铁）。中空的阀盖部件〔3〕和左面中空的插孔体部件〔4〕内依次装有与比例电磁铁的衔铁〔58〕连接的双控制边滑阀式先导级部件〔6〕和双向三通插装式流量传感器部件〔7〕。中空的端盖部件〔5〕和右面中空的插孔体部件〔4〕内装有主调节器部件〔8〕、分别用螺钉〔9〕、〔15〕连成一体。

电液比例复合阀作为双臂牵连差动受控的液压半桥控制单元组合，其主调节器〔8〕是带二个控制阀口〔27〕、〔28〕的三通插装式滑阀。它的流量传感器〔7〕也是带二个控制阀口〔35〕、〔36〕的三通插装式滑阀。为了缩短其轴向尺寸。便于实现插装式结构。将其油口P口〔30〕、A口〔32〕轴向布置，O口〔25〕径向布置。主调节器〔8〕的上腔〔16〕作为先导阀控制的受控容腔。主调节器阀芯〔26〕和流量传感器阀芯〔39〕相对于无信号中位是双向可控的。先导级也是相对于无信号中位是双向可控的液压半桥。阀盖〔3〕是先导级〔6〕与比例电磁铁〔2〕及插孔体〔4〕联成一体的连接法兰。端盖〔5〕是主调节器〔8〕与插孔体〔4〕的连接法兰。

作为进一步的描述：流量传感器阀芯〔39〕与先导阀芯〔11〕同轴布置。其间有反馈弹簧〔46〕，它使通过流量传感器阀口〔35〕、〔36〕的流量转化为位移Z，阀芯〔39〕的运动压缩或放松反馈弹簧〔46〕，此弹簧力作用在先导阀芯〔11〕上。与输入的电磁力相平衡。实现阀内“流量-位移-力反馈”的闭环控制原理，使本阀具有良好的稳态控制精度。同时本发明还在主级与先导级间设置阻尼器〔49〕，实现了级间“速度-动压反馈”，改善了阀的动态特性。

此外，电液比例复合阀的主调节器阀芯〔26〕及流量传感器阀芯〔39〕均采用单弹簧实现无信号时的机械对中。取代了传统方向阀二根弹簧对中的机构，从而使本发明更为紧凑。

本发明如果用一个相应的手调机构〔80〕代替比例电磁铁〔2〕，可以派生出手调比例复合阀，见图5。

本发明如果用耐高压位移传感器检测流量传感器阀芯〔39〕的位移信号，并转换为电压信号，反馈到双向电流控制调节器〔1〕上，与输入电信号相比较，实现阀内“流量-位移-电反馈”的闭环控制。构成电反馈比例复合阀，见图6。

附图图面说明：

图1四边滑阀应用图例。

图2二通插装阀应用图例。

图3三通插装阀应用图例。

图4三通插装式电液比例复合阀构造示意图。

图5三通插装式手动比例复合阀构造示意图。

图6三通插装式电反馈比例复合阀构造示意图。

下面是本发明的三种实施例，通过实施例的描述和附图给出本发明的细节。