CN102121486B - 一种液压传动用节能高速开关阀 - Google Patents

一种液压传动用节能高速开关阀 Download PDF

Info

Publication number
CN102121486B
CN102121486B CN 201110046020 CN201110046020A CN102121486B CN 102121486 B CN102121486 B CN 102121486B CN 201110046020 CN201110046020 CN 201110046020 CN 201110046020 A CN201110046020 A CN 201110046020A CN 102121486 B CN102121486 B CN 102121486B
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
pwm
section
switch valve
speed switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 201110046020
Other languages
English (en)
Other versions
CN102121486A (zh
Inventor
陈健
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong University of Technology
Original Assignee
Guangdong University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong University of Technology filed Critical Guangdong University of Technology
Priority to CN 201110046020 priority Critical patent/CN102121486B/zh
Publication of CN102121486A publication Critical patent/CN102121486A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102121486B publication Critical patent/CN102121486B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明是一种液压传动用节能高速开关阀。包括阀芯，阀芯分为三段，中间段L为脉冲宽度调制PWM段，两端L1为出口段，中间段L的圆柱表面上设有交替的螺旋刃带，螺旋刃带将阀芯表面分为一路通向载荷回路P1，另一路通向回油路P2的两个油腔，其中中间段L包括有并联的两段或两段以上的脉冲宽度调制PWM段。本发明由于采用通过在阀芯表面PWM段布置较多的螺旋刃带的结构，则阀芯每转动一转，可以获得更多的PWM周期。但当PWM增加到很高时，流体的可压缩性等造成阀的状态切换过程损失增加，阀的效率下降。因此通过增加PWM中心段适当降低阀的旋转速度可提高阀的效率。本发明开关阀可用于与定量泵蓄能器等一起构成虚拟变量泵，能获得较高的效率及带宽。

Description

一种液压传动用节能高速开关阀
技术领域
本发明是一种液压传动用节能高速开关阀，属于液压传动用节能高速开关阀的改造技术。 
背景技术
现有一种液压传动用的二位三通旋转高速开关阀，其阀芯结构如图1、2、3、4、5所示。阀芯1分为三段，中间段L为PWM（脉冲宽度调制）段，两端L1为出口段。中心PWM段圆柱表面上有交替的螺旋刃带2，将阀芯表面分为两个油腔，一路通向载荷回路P1，另一路通向回油路P2。阀芯1旋转时，位于静止阀套上的人口喷嘴在螺旋刃带2之间转换，交替将流体在载荷回路P1和回油路P2之间切换。可通过控制，改变阀芯相对于入口喷嘴的轴向位置获得在一个PWM周期里流向载荷回路的时间（即占空比）。阀芯向上或向下轴向移动可获得从0%-100%的占空比。阀芯的旋转运动通过从流体自身向载荷回路或回油路流动时产生的动量矩驱动。现有技术存在的问题是当PWM很高时（75Hz）,由于流体的可压缩性，使得在由高压向低压状态转换时压力的动态响应变得迟缓而降低，从而使旋转阀的效率及液压系统的效率降低。图2所示的菱形入口是位于阀套上的，沿阀套的圆周方向布置，阀套的圆周上有一个通道，将液压泵的流体送到各菱形入口，菱形入口的数量等于阀芯上螺旋刃带对的数量（N）。菱形入口的方向与阀芯中心有一个偏心，形成流体动量。图2中，Rh为菱形高度，Rw为菱形宽度，β为螺旋角。图4中，Ht为螺旋厚度，Hh为螺旋高度，Hw为螺旋宽度。
发明内容
本发明的目的在于考虑上述问题而提供一种通过降低阀的压降来实现减少流体通过阀时的流量损失的液压传动用节能高速开关阀。本发明设计合理，方便实用。
本发明的技术方案是：本发明的液压传动用节能高速开关阀，包括有阀芯，阀芯分为三段，中间段L为脉冲宽度调制PWM段，两端L1为出口段，中间段L的圆柱表面上设有交替的螺旋刃带，螺旋刃带将阀芯表面分为一路通向载荷回路P1，另一路通向回油路P2的两个油腔，其中中间段L包括有并联的两段或两段以上的脉冲宽度调制PWM段。
上述脉冲宽度调制PWM段的流量与压降的关系为                                               
Figure 2011100460209100002DEST_PATH_IMAGE002
，通过一个脉冲宽度调制PWM段的流量下降时，其压降也会下降，当流量下降一半时，压降只有原来的四分之一，当流量下降为原来的三分之一时，压降只有原来的九分之一。
本发明由于采用通过在阀芯表面PWM段布置较多的螺旋刃带的结构，则阀芯每转动一转，可以获得更多的PWM周期。但当PWM增加到很高时，流体的可压缩性等造成阀的状态切换过程损失增加，阀的效率下降。因此通过增加PWM中心段适当降低阀的旋转速度可提高阀的效率。本发明自旋转高速开关阀的旋转速度与流量的平方成正比。因此可达到很高的旋转速度。本发明旋转高速开关阀可用于与定量泵蓄能器等一起构成虚拟变量泵。可以获得较高的效率以及带宽，本发明是一种设计巧妙，性能优良，方便实用的液压传动用节能高速开关阀。
附图说明
图1为现有技术二位三通旋转高速开关阀阀芯结构的示意图；
图2为图1中位于静止阀套上的菱形入口的展开图；
图3为图1中A处螺旋刃带在0°～360°的展开图；
图4为图1中单个螺旋刃带的结构示意图；
图5为现有技术二位三通旋转高速开关阀的油路走向示意图；
图6为本发明实施例高速开关阀两段PWM中心段并联的阀芯结构示意图；
图7为图6中螺旋刃带在0°～360°的展开图；
图8为本发明实施例高速开关阀的油路走向示意图；
图9为本发明实施例两个PWM中心段重叠部分L2的油路走向示意图；
图10为本发明实施例与其他构件组成液压系统的示意图。
具体实施方式
实施例：
本发明的结构示意图如图6、7、8、9所示，本发明的液压传动用节能高速开关阀，包括有阀芯1，阀芯1分为三段，中间段L为脉冲宽度调制PWM段，两端L1为出口段，中间段L的圆柱表面上设有交替的螺旋刃带2，螺旋刃带2将阀芯表面分为一路通向载荷回路P1，另一路通向回油路P2的两个油腔，其中中间段L包括有并联的两段或两段以上的脉冲宽度调制PWM段。
本实施例中，上述脉冲宽度调制PWM段的流量与压降的关系为
Figure 151592DEST_PATH_IMAGE002
，通过一个脉冲宽度调制PWM段的流量下降时，其压降也会下降，当流量下降一半时，压降只有原来的四分之一，当流量下降为原来的三分之一时，压降只有原来的九分之一。这相当于电路中的电阻并联现象，电流不变时通过并联电阻的功率消耗降低，流量类似电路的电流，压力降类似于电路中的电压降。因此可以达到节能的目的。同时也增加了PWM占空比的调节灵敏度。但可能会引起阀芯旋转速度的下降从而降低阀的性能。这要求在设计中在节能和性能之间寻找一个平衡。
本发明的液压传动用节能高速开关阀3与单向阀4、蓄能器5、节流阀负载6、定量泵7组成虚拟变量泵的原理图如图10所示，可以获得较高的效率以及带宽。

Claims (1)

1.一种液压传动用节能高速开关阀，包括有阀芯（1），阀芯（1）分为三段，中间段L为脉冲宽度调制PWM段，两端L1为出口段，中间段L的圆柱表面上设有交替的螺旋刃带（2），螺旋刃带（2）将阀芯表面分为一路通向载荷回路P1，另一路通向回油路P2的两个油腔，其特征在于中间段L包括有并联的两段或两段以上的脉冲宽度调制PWM段。
CN 201110046020 2011-02-25 2011-02-25 一种液压传动用节能高速开关阀 Expired - Fee Related CN102121486B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110046020 CN102121486B (zh) 2011-02-25 2011-02-25 一种液压传动用节能高速开关阀

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201110046020 CN102121486B (zh) 2011-02-25 2011-02-25 一种液压传动用节能高速开关阀

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102121486A CN102121486A (zh) 2011-07-13
CN102121486B true CN102121486B (zh) 2013-04-10

Family

ID=44250118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201110046020 Expired - Fee Related CN102121486B (zh) 2011-02-25 2011-02-25 一种液压传动用节能高速开关阀

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102121486B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103016436B (zh) * 2012-12-31 2017-05-24 广东工业大学 一种液压传动用大流量二位四通高速开关阀及其应用
CN106958551B (zh) * 2016-01-12 2018-08-07 郑瑞源 旋转式液压阀

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3733963A (en) * 1971-03-29 1973-05-22 Abex Corp Method and apparatus for controlling displacement of a variable volume pump or motor
CN2118192U (zh) * 1991-11-19 1992-10-07 阮健 流体四通比例流量阀
CN2318628Y (zh) * 1998-01-14 1999-05-12 邢国基 压力表缓冲器
CN202031899U (zh) * 2011-02-25 2011-11-09 广东工业大学 液压传动用节能高速开关阀

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10236664B4 (de) * 2002-08-09 2016-05-12 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur adsorptiven Stofftrennung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3733963A (en) * 1971-03-29 1973-05-22 Abex Corp Method and apparatus for controlling displacement of a variable volume pump or motor
CN2118192U (zh) * 1991-11-19 1992-10-07 阮健 流体四通比例流量阀
CN2318628Y (zh) * 1998-01-14 1999-05-12 邢国基 压力表缓冲器
CN202031899U (zh) * 2011-02-25 2011-11-09 广东工业大学 液压传动用节能高速开关阀

Also Published As

Publication number Publication date
CN102121486A (zh) 2011-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100424361C (zh) 闭式电液控制系统
CN105134573A (zh) 一种柱塞组合式数字变量泵
CN102121486B (zh) 一种液压传动用节能高速开关阀
CN202031899U (zh) 液压传动用节能高速开关阀
CN107131159B (zh) 重力载荷下电动静液作动系统
CN103470578B (zh) 直驱式差动容积控制电液伺服控制系统
CN103062140A (zh) 基于合流控制方式的液压装置
CN104564862B (zh) 一种组合式泵控缸电液控制系统
CN103233934A (zh) 双自由度力矩马达驱动的力反馈型电液比例阀
CN203548436U (zh) 直驱式差动容积控制电液伺服控制系统
CN203717232U (zh) 一种泵及马达的液压控制机构
CN102562923A (zh) 磁流变弹性体旋转式磁流变阻尼器
CN107288872A (zh) 一种泵及使用该泵的液压动力总成
CN203098446U (zh) 一种单线圈径向流动式磁流变阀
CN203009434U (zh) 一种液压传动用大流量二位四通高速开关阀
CN202732553U (zh) 一种用于斜盘式液压变压器的转速调节装置
CN107689304A (zh) 一种液压操动机构
CN205013223U (zh) 一种电磁式柱塞泵装置
CN202441803U (zh) 一种磁流变弹性体旋转式阻尼器
CN108591005A (zh) 基于音圈电机原理驱动的高精度柱塞泵
CN102537192B (zh) 磁流变弹性体旋转式阻尼器
CN203321917U (zh) 双自由度力矩马达驱动的力反馈型电液比例阀
CN202833140U (zh) 一种高压叶片泵
CN107489612B (zh) 电机动力装置
CN206259831U (zh) 电动三轮车用自动调矩变速电机

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130410

Termination date: 20140225