CN102425581A - 先导流量闭环控制的流量阀及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种先导流量闭环控制的流量阀及控制方法。本发明主要是解决现有比例流量阀存在的控制精度低和压差损失较大的技术问题。本发明的技术方案是：先导流量闭环控制的流量阀，它包括比例放大器、比例先导阀和主阀，其中：它还包括压力传感器、先导流量计算器、先导流量调节器、位移传感器和先导位移调节器；压力传感器安装在第Ⅰ流道和第Ⅱ流道上，压力传感器的输出信号端与先导流量计算器的输入端口连接。本发明的方法是：将计算出的流量q _y 与给定值q _S比较，得到偏差值，采用PID控制器，闭环控制比例先导阀的流量，使通过比例先导阀的流量不随负载压力和主阀上腔压力的变化而改变，进而控制主阀流量随先导阀的设定值而改变。

Description

先导流量闭环控制的流量阀及控制方法

技术领域

本发明涉及一种先导流量闭环控制的流量阀及控制方法，它属于一种液压控制元件中的电液比例流量控制阀及控制方法，其通过控制先导阀输出流量不受外界负载变化的影响，进而实现主阀流量不受外负载变化的影响。

背景技术

比例流量控制阀是液压系统的重要元件之一，通过对流量的控制，实现对执行元件速度的改变。比例流量控制阀有直动式和先导式之分，对于大流量阀，常采用先导式。由于流量控制阀是通过改变阀口的大小来改变流量值，根据阀口的流量公式，通过阀口的流量不仅与阀的开口面积有关，而且与阀口前后的压差有关，因而在阀口面积不变，而压差改变时流量也会发生变化。现有技术中的先导比例流量控制阀常采用压差补偿器来对比例流量阀进出油口两端的压差进行补偿来解决这个问题。然而这种方法由于受到液动力的影响，仍然存在较大的流量偏差，控制精度相对较低。

图1是瑞典学者B.Anderson上世纪80年代初发明的流量放大型比例流量阀（Valvistor），其主阀的流量与先导阀的流量成正比，当阀的结构参数确定后，主阀按比例放大通过先导阀的流量。为了消除比例先导阀1进出口压差变化对通过其流量的影响，在主阀6和先导阀1之间串联一个小通径的定差减压阀17，对比例先导阀1进出口压差进行补偿，相对于在主阀口进行压差补偿的原理，简化了阀的结构。结构布置上，主阀进油口A通过主阀6第Ⅲ流道L₃连通节流槽Cx，节流槽Cx通过主阀套8的节流边K与主阀控制腔X相通。定差减压阀17的进油口A₂与主阀控制腔X连通，定差减压阀17的出油口B₂同时与比例先导阀1的进油口Ay 、定差减压阀17的无弹簧油腔C₃相连通，先导阀出油口By 同时与定差减压阀弹簧腔C₂及主阀出油口B相连通。这样基本保证了先导阀进油口Ay与出油口By之间的压差恒定，但由于采用开环控制，控制流量仍然要受到压差补偿用定差减压阀液动力的影响，控制精度低，阀的机械结构也相对复杂，同时加大了阀的最低工作压力。

发明内容

本发明的目的是解决现有比例流量阀存在的结构复杂、制造难度大、控制精度低和压差损失较大的技术问题，提供一种结构简单、制造容易、控制精度高和压差损失小的先导流量闭环控制的流量阀。

本发明的另一目的是提供一种先导流量闭环控制的流量阀的控制方法。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是：

一种先导流量闭环控制的流量阀，它包括比例放大器、由先导阀阀芯、比例电磁铁、先导阀复位弹簧、先导阀阀体、先导阀进油口、先导阀出油口、先导阀弹簧腔和先导阀无弹簧腔组成的比例先导阀和由主阀阀芯、主阀套、主阀进油口、主阀出油口、主阀控制腔、节流槽和节流边K组成的主阀，其中：它还包括第一压力传感器、第二压力传感器、先导流量计算器、先导流量调节器、位移传感器和先导位移调节器；主阀进油口通过主阀第Ⅲ流道连通节流槽，节流槽通过主阀套的节流边与主阀控制腔相通，主阀控制腔通过第Ⅰ流道与先导阀进油口相连通，第一压力传感器安装在第Ⅰ流道上，第一压力传感器输出信号端通过导线与先导流量计算器的第Ⅰ输入端口连接；先导阀出油口通过第Ⅱ流道与主阀出油口相连通，第二压力传感器安装在第Ⅱ流道上，第二压力传感器的输出信号端通过导线与先导流量计算器的第Ⅱ输入端口连接；位移传感器与先导阀阀芯同轴设置，检测先导阀阀芯的位移，其输出信号端同时与先导流量计算器的第Ⅲ输入端口和先导位移调节器的第Ⅱ输入端口连接；先导阀弹簧腔通过第Ⅳ流道与先导阀无弹簧腔连通，先导阀复位弹簧与先导阀阀芯同轴设置，并将一端作用在先导阀阀体上，另一端作用在先导阀阀芯上，用于先导阀阀芯复位；先导流量计算器的输出端口与先导流量调节器的第Ⅱ输入端口连接，先导流量调节器的第Ⅰ输入端口与给定信号连接，先导流量调节器的输出端口与先导位移调节器的第Ⅰ输入端口连接，先导位移调节器的输出端与比例放大器的输入端连接，比例放大器的输出端与比例电磁铁连接，输出信号给电磁铁，从而驱动电磁铁输出与之相适应的电磁力。

本发明的又一种先导流量闭环控制的流量阀，它包括比例放大器、由先导阀阀芯、比例电磁铁、先导阀复位弹簧、先导阀阀体、先导阀进油口、先导阀出油口、先导阀弹簧腔和先导阀无弹簧腔组成的比例先导阀和由主阀阀芯、主阀套、主阀进油口、主阀出油口、主阀控制腔、节流槽和节流边的主阀，其中：它还包括第一压力传感器、第二压力传感器和先导流量计算器；主阀进油口通过主阀第Ⅲ流道连通节流槽，节流槽通过主阀套的节流边与主阀控制腔相通，主阀控制腔通过第Ⅰ流道与先导阀进油口相连通，第一压力传感器安装在第Ⅰ流道上，第一压力传感器输出信号端通过导线与先导流量计算器的第Ⅰ输入端口连接；先导阀出油口通过第Ⅱ流道与主阀出油口相连通，第二压力传感器安装在第Ⅱ流道上，第二压力传感器的输出信号端通过导线与先导流量计算器的第Ⅱ输入端口连接；先导阀弹簧腔通过第Ⅳ流道与先导阀无弹簧腔连通，先导阀复位弹簧与先导阀阀芯同轴设置，并将一端作用在先导阀阀体上，另一端作用在先导阀阀芯上，用于先导阀阀芯复位；先导流量计算器的输出端口与比例放大器的输入端连接，比例放大器的输出端与比例电磁铁连接，输出信号给电磁铁，从而驱动电磁铁输出与之相适应的电磁力。

本发明先导流量闭环控制的流量阀的控制方法，其首先通过第一压力传感器检测比例先导阀的进口压力p _A ，通过第二压力传感器检测比例先导阀的出口压力p _B ，通过位移传感器检测先导阀阀芯的位移，然后将上述检测到的进口压力p _A 、出口压力p _B和位移y 送入先导流量计算器中并按流量计算公式计算出通过比例先导阀的流量q _y ，即，                                                

式中：C——比例先导阀等效流量系数，，C_d——为比例先导阀阀口流量系数，r——油液的密度；A（y）——比例先导阀通流面积，y ——先导阀阀芯的位移；p _A ——比例先导阀进口压力，p _B ———比例先导阀出口压力；

将计算出的流量q _y 作为通过比例先导阀的实际流量，输入到先导流量调节器第Ⅱ输入端口，在先导流量调节器中将其与给定值q _S比较，得到偏差值，采用比例-积分-微分(PID)控制器，闭环控制比例先导阀的流量，使通过比例先导阀的流量不随负载压力和主阀上腔压力的变化而改变；先导流量调节器的输出值作为先导阀阀芯位移的设定值输入到先导位移调节器的第Ⅰ输入端，先导阀阀芯位移采用PD控制器，其输出值输入到比例放大器，局部闭环控制先导阀阀芯的位移。由Valvistor阀原理可知，通过主阀的流量与先导阀的流量呈线性关系，进而控制主阀流量随先导阀的设定值而改变。

本发明又一先导流量闭环控制的流量阀的控制方法，其先用第一压力传感器检测比例先导阀进口的压力p _A，并将检测到的压力值输入到先导流量计算器的第Ⅰ输入端口，用第二压力传感器检测比例先导阀出口的压力p _B，并将检测到的压力值输入到先导流量计算器的第Ⅱ输入端口，先导流量计算器根据检测到的比例先导阀进出口压差，计算出先导阀阀芯位移，在先导流量计算器中，按公式计算出比例先导阀的新位移设定值

，

其中， 

——根据试验确定的比例先导阀通过额定流量时的最低压差，p _A——比例先导阀进口压力，p _B———比例先导阀出口压力，y _s——先导阀阀芯位移初始设定值；

将计算出的新位移设定值

输入到比例放大器，控制先导阀阀芯的位移，使通过比例先导阀的流量不受比例先导阀进口压力p _A和比例先导阀出口压力p _B变化的影响，进而控制主阀(6)流量随比例先导阀(1)的设定值而改变。

由于本发明采用了上述技术方案，基于Valvistor阀主阀输出流量与先导阀流量成比例关系的特点，利用压力和位移传感器实际检测出先导阀进出口压差和先导阀阀芯位移，再按流量计算公式计算出通过先导阀的流量，对先导阀流量进行闭环控制或按公式

 计算出先导阀的新位移设定值

，控制先导阀的位移，解决了现有比例流量阀存在的结构复杂、制造难度大、控制精度低和压差损失较大的技术问题。与背景技术相比，本发明具有以下优点：

1.结构简单，扩大了流量范围，提高了可控性，降低了节流损失；

2.不仅实现了节流、流量复合控制，而且可实现节流、流量、压力复合控制；

3.由于采用了闭环控制，因而控制精度高。

附图说明

图1是现有技术Valvistor阀控制流量结构原理示意图；

图中：1——比例先导阀，2——先导阀阀芯，3——比例电磁铁， Ay——先导阀进油口，By ——先导阀出油口，18——比例放大器，6——主阀，7——主阀阀芯，8——主阀套， A——主阀进油口，B——主阀出油口，X——主阀控制腔，Cx——节流槽，K——节流边，15——定差减压阀弹簧，16——定差减压阀阀芯，17——定差减压阀，A₂——定差减压阀进油口，B₂——定差减压阀出油口， C₂——定差减压阀弹簧腔，C₃——定差减压阀无弹簧腔；

图2是本发明使用压力传感器、位移传感器的比例流量阀结构示意图；图中：

1——比例先导阀，2——先导阀阀芯，3——比例电磁铁，4——先导阀复位弹簧，5——先导阀阀体（套），Ay——先导阀进油口，By——先导阀出油口，18——比例放大器，6——主阀，7——主阀阀芯， 8——主阀套，9——第一压力传感器，10——第二压力传感器，11——先导流量计算器，12——先导流量调节器，13——位移传感器，14——先导位移调节器，A——主阀进油口，B——主阀出油口，X——主阀控制腔，Cx——节流槽，K——节流边，L₁——第Ⅰ流道，L₂——第Ⅱ流道，L₃——第Ⅲ流道，L₄——第Ⅳ流道，Pz ——先导阀弹簧腔，P_y——先导阀无弹簧腔，D——先导流量计算器第Ⅰ输入端口，E——先导流量计算器第Ⅱ输入端口，F——先导流量计算器第Ⅲ输入端口，G——先导流量计算器输出端口， H——先导流量调节器第Ⅰ输入端口， I ——先导流量调节器第Ⅱ输入端口，J ——先导流量调节器输出端口，M——先导位移调节器第Ⅰ输入端口，N——先导位移调节器第Ⅱ输入端口。

图3是本发明又一使用压力传感器的比例流量阀结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图2所示，本实施例中的先导流量闭环控制的流量阀，它包括比例放大器18、由先导阀阀芯2、比例电磁铁3、先导阀复位弹簧4、先导阀阀体5、先导阀进油口Ay、先导阀出油口By、先导阀弹簧腔Pz和先导阀无弹簧腔Py组成的比例先导阀1和由主阀阀芯7、主阀套8、主阀进油口A、主阀出油口B、主阀控制腔X、节流槽Cx和节流边K组成的主阀6，其中：它还包括第一压力传感器9、第二压力传感器10、先导流量计算器11、先导流量调节器12、位移传感器13和先导位移调节器14；主阀进油口A通过主阀6第Ⅲ流道L₃连通节流槽Cx，节流槽Cx通过主阀套8的节流边K与主阀控制腔X相通，主阀控制腔X通过第Ⅰ流道L₁与先导阀进油口Ay相连通，第一压力传感器9安装在第Ⅰ流道L₁上，第一压力传感器9输出信号端通过导线与先导流量计算器11的第Ⅰ输入端口D连接；先导阀出油口By通过第Ⅱ流道L₂与主阀出油口B相连通，第二压力传感器10安装在第Ⅱ流道L₂上，第二压力传感器10的输出信号端通过导线与先导流量计算器11的第Ⅱ输入端口E连接；位移传感器13与先导阀阀芯2同轴设置，检测先导阀阀芯2的位移，其输出信号端同时与先导流量计算器11的第Ⅲ输入端口F和先导位移调节器14的第Ⅱ输入端口N连接；先导阀弹簧腔P_Z通过第Ⅳ流道L₄与先导阀无弹簧腔Py 连通，先导阀复位弹簧4与先导阀阀芯2同轴设置，并将一端作用在先导阀阀体5上，另一端作用在先导阀阀芯2上，用于先导阀阀芯2复位；先导流量计算器11的输出端口G与先导流量调节器12的第Ⅱ输入端口I连接，先导流量调节器12的第Ⅰ输入端口H与给定信号连接，先导流量调节器12的输出端口J与先导位移调节器14的第Ⅰ输入端口M连接，先导位移调节器14的输出端与比例放大器18的输入端连接，比例放大器18的输出端与比例电磁铁3连接，输出信号给比例电磁铁3，从而驱动比例电磁铁3输出与之相适应的电磁力。

上述先导流量闭环控制的流量阀的控制方法，其首先通过第一压力传感器9检测比例先导阀1的进口压力p _A ，通过第二压力传感器10检测比例先导阀1的出口压力p _B ，通过位移传感器13检测先导阀阀芯2的位移，然后将上述检测到的进口压力p _A 、出口压力p _B 和位移y送入先导流量计算器11中并按流量计算公式计算出通过比例先导阀的流量q _y ，即

，

式中：C——比例先导阀等效流量系数，

，C_d——为比例先导阀阀口流量系数，r——油液的密度；A（y）——比例先导阀通流面积，y ——先导阀阀芯的位移；p _A ——比例先导阀进口压力，p _B ———比例先导阀出口压力；将计算出的流量q _y 作为通过比例先导阀1的实际流量，输入到先导流量调节器12第Ⅱ输入端口I，在先导流量调节器12中将其与给定值q _S比较，得到偏差值，采用比例-积分-微分(PID)控制器，闭环控制比例先导阀1的流量，使通过比例先导阀1的流量不随负载压力和主阀6上腔压力的变化而改变；先导流量调节器12的输出值作为先导阀阀芯2位移的设定值输入到先导位移调节器的第Ⅰ输入端M，先导阀阀芯2位移采用PD控制，其输出值输入到比例放大器18，局部闭环控制先导阀阀芯2的位移。由Valvistor阀原理可知，通过主阀6的流量与比例先导阀1的流量呈线性关系，进而控制主阀6流量随比例先导阀1的设定值而改变。

本实施例中的先导流量闭环控制的流量阀工作原理是：先导流量计算器由4个端口和计算单元组成，分别是先导流量计算器第Ⅰ输入端口，先导流量计算器第Ⅱ输入端口，先导流量计算器第Ⅲ输入端口，先导流量计算器输出端口，计算单元由单片机构成，作用是根据流量计算公式实时计算通过先导阀的流量q _y ，流量计算公式为：

，计算所得 q _y 就作为通过比例先导阀的实际流量，输入到先导流量调节器第Ⅱ输入端口，在先导流量调节器中将其与给定值q _S比较，得到偏差值，先导流量调节器采用PID控制器，闭环控制比例先导阀的流量，使通过比例先导阀的流量不随负载压力和主阀上腔压力的变化而改变。先导流量调节器的输出值作为先导阀阀芯位移的设定值输入到先导位移调节器的第Ⅰ输入端口，先导位移调节器采用PD控制，其输出值输入到比例放大器，局部闭环控制先导阀阀芯的位移。由Valvistor阀原理可知，通过主阀的流量与先导阀的流量呈线性关系，这样就控制了主阀流量随先导阀的设定值而改变。

实施例2

如图3所示，本实施例中的先导流量闭环控制的流量阀，它包括比例放大器18、由先导阀阀芯2、比例电磁铁3、先导阀复位弹簧4、先导阀阀体5、先导阀进油口Ay、先导阀出油口B _y 、先导阀弹簧腔Pz和先导阀无弹簧腔Py组成的比例先导阀1和由主阀阀芯7、主阀套8、主阀进油口A、主阀出油口B、主阀控制腔X、节流槽Cx和节流边K的主阀6，其中：它还包括第一压力传感器9、第二压力传感器10和先导流量计算器11；主阀进油口A通过主阀6第Ⅲ流道L₃连通节流槽Cx，节流槽Cx通过主阀套8的节流边K与主阀控制腔X相通，主阀控制腔X通过第Ⅰ流道L₁与先导阀进油口Ay相连通，第一压力传感器9安装在第Ⅰ流道L₁上，第一压力传感器9输出信号端通过导线与先导流量计算器11的第Ⅰ输入端口D连接；先导阀出油口By通过第Ⅱ流道L₂与主阀出油口B相连通，第二压力传感器10安装在第Ⅱ流道L₂上，第二压力传感器10的输出信号端通过导线与先导流量计算器11的第Ⅱ输入端口E连接；先导阀弹簧腔Pz通过第Ⅳ流道L₄与先导阀无弹簧腔Py连通，先导阀复位弹簧4与先导阀阀芯2同轴设置，并将一端作用在先导阀阀体5上，另一端作用在先导阀阀芯2上，用于先导阀阀芯2复位；先导流量计算器11的输出端口G与比例放大器18的输入端连接，比例放大器18的输出端与比例电磁铁3连接，输出信号给比例电磁铁3，从而驱动比例电磁铁3输出与之相适应的电磁力。

上述先导流量闭环控制的流量阀的控制方法，其先用第一压力传感器9检测比例先导阀1进口的压力p _A ，并将检测到的压力值输入到先导流量计算器11的第Ⅰ输入端口D，用第二压力传感器10检测比例先导阀1出口的压力p _B，并将检测到的压力值输入到先导流量计算器11的第Ⅱ输入端口E，先导流量计算器11根据检测到的比例先导阀1进出口压差，计算出先导阀阀芯2位移，在先导流量计算器11中，可按公式计算出比例先导阀1的新位移设定值，

；其中，

———是根据试验确定的比例先导阀1通过额定流量时的最低压差，p _A ——比例先导阀进口压力，p _B ——比例先导阀出口压力；y _s———先导阀阀芯位移初始设定值，将计算出的新位移设定值

输入到比例放大器18，控制先导阀阀芯2的位移，使通过比例先导阀1的流量不受比例先导阀1进口压力p _A 和比例先导阀1出口压力p _B 变化的影响，进而控制主阀(6)流量随比例先导阀(1)的设定值而改变。由Valvistor阀原理可知，通过主阀6的流量与比例先导阀1的流量呈线性关系，进而控制主阀6流量随比例先导阀的设定值而改变。

本实施例中的先导流量闭环控制的流量阀工作原理是：当比例先导阀不设置位移传感器时，用第一压力传感器检测比例先导阀进口的压力p _A，并将检测到的压力值输入到先导流量计算器的第Ⅰ输入端口，第二压力传感器检测先导阀出口的压力p _B，并将检测到的压力值输入到先导流量计算器的第Ⅱ输入端口，先导流量计算器根据检测的比例先导阀进出口压差，反算出先导阀阀芯位移的设定值。在先导流量计算器中，可按公式 计算出比例先导阀的新位移设定值，将计算出的位移设定值

输入到比例放大器，按此方法控制比例先导阀的位移，可使通过比例先导阀的流量不受p _A和p _B变化的影响，而由Valvistor阀原理可知主阀6的流量与比例先导阀1的流量呈线性关系，这样就控制了主阀6流量随比例先导阀1的设定值而改变。

计算公式推导如下：根据阀口流量计算公式，通过比例先导阀的流量为：

，式中： C——比例先导阀等效流量系数；

，C _d——为阀口流量系数，为常值；r——油液的密度；A（y）——比例先导阀通流面积；y——比例先导阀阀芯位移；p _A——比例先导阀进口压力，p _B——— 比例先导阀出口压力。设比例先导阀的开口面积和先导阀阀芯位移设定值y _s成线性关系，A（y）=W y _s，式中，W是比例先导阀面积增益，y _s是先导阀阀芯位移初始设定值，上式成为

，假设比例先导阀进出口的压差不变，即

始终等于一个恒定值△p ₀，通过比例先导阀的流量就只和先导阀阀芯位移成线性关系，有

，为了使实际通过比例先导阀的流量不受压差变化的影响，除了保持压差恒定外，也可以采用根据测试的压差改变位移设定值的方法，设新的位移设定值为

，则有：

  进一步可得，

。

Claims (4)

1.一种先导流量闭环控制的流量阀，它包括比例放大器（18）、由先导阀阀芯(2)、比例电磁铁(3)、先导阀复位弹簧(4)、先导阀阀体(5)、先导阀进油口(Ay)、先导阀出油口(By)、先导阀弹簧腔(Pz)和先导阀无弹簧腔(Py)组成的比例先导阀(1)和由主阀阀芯(7)、主阀套(8)、主阀进油口(A)、主阀出油口(B)、主阀控制腔(X)、节流槽(Cx)和节流边(K)组成的主阀(6)，其特征是：它还包括第一压力传感器(9)、第二压力传感器(10)、先导流量计算器(11)、先导流量调节器(12)、位移传感器(13)和先导位移调节器(14)；主阀进油口(A)通过主阀(6)第Ⅲ流道(L₃)连通节流槽(Cx)，节流槽(Cx)通过主阀套(8)的节流边(K)与主阀控制腔(X)相通，主阀控制腔(X)通过第Ⅰ流道(L₁)与先导阀进油口(Ay )相连通，第一压力传感器(9)安装在第Ⅰ流道(L₁)上，第一压力传感器(9)输出信号端通过导线与先导流量计算器(11)的第Ⅰ输入端口(D)连接；先导阀出油口(By)通过第Ⅱ流道(L₂)与主阀出油口(B)相连通，第二压力传感器(10)安装在第Ⅱ流道(L₂)上，第二压力传感器(10)的输出信号端通过导线与先导流量计算器(11)的第Ⅱ输入端口(E)连接；位移传感器(13)与先导阀阀芯(2)同轴设置，检测先导阀阀芯（2）的位移，其输出信号端同时与先导流量计算器(11)的第Ⅲ输入端口(F)和先导位移调节器(14)的第Ⅱ输入端口（N）连接；先导阀弹簧腔(Pz)通过第Ⅳ流道(L₄)与先导阀无弹簧腔(Py)连通，先导阀复位弹簧(4)与先导阀阀芯(2)同轴设置，并将一端作用在先导阀阀体(5)上，另一端作用在先导阀阀芯(2)上，用于先导阀阀芯(2)复位；先导流量计算器(11)的输出端口(G)与先导流量调节器(12)的第Ⅱ输入端口(I)连接，先导流量调节器(12)的第Ⅰ输入端口(H)与给定信号连接 ，先导流量调节器(12)的输出端口(J)与先导位移调节器(14)的第Ⅰ输入端口(M)连接，先导位移调节器(14)的输出端与比例放大器（18）的输入端连接，比例放大器（18）的输出端与比例电磁铁(3)连接，输出信号给电磁铁。

2.一种先导流量闭环控制的流量阀，它包括比例放大器（18）、由先导阀阀芯(2)、比例电磁铁(3)、先导阀复位弹簧(4)、先导阀阀体(5)、先导阀进油口(Ay)、先导阀出油口(By)、先导阀弹簧腔(Pz)和先导阀无弹簧腔(Py)组成的比例先导阀(1)和由主阀阀芯(7)、主阀套(8)、主阀进油口(A)、主阀出油口(B)、主阀控制腔(X)、节流槽(Cx)和节流边(K)组成的主阀(6)，其特征是：它还包括第一压力传感器(9)、第二压力传感器(10)和先导流量计算器(11)；主阀进油口(A)通过主阀(6)第Ⅲ流道(L₃)连通节流槽(Cx)，节流槽(Cx)通过主阀套(8)的节流边(K)与主阀控制腔(X)相通，主阀控制腔(X)通过第Ⅰ流道(L₁)与先导阀进油口(Ay )相连通，第一压力传感器(9)安装在第Ⅰ流道(L₁)上，第一压力传感器(9)输出信号端通过导线与先导流量计算器(11)的第Ⅰ输入端口(D)连接；先导阀出油口(By )通过第Ⅱ流道(L₂)与主阀出油口(B)相连通，第二压力传感器(10)安装在第Ⅱ流道(L₂)上，第二压力传感器(10)的输出信号端通过导线与先导流量计算器(11)的第Ⅱ输入端口(E)连接；先导阀弹簧腔(Pz)通过第Ⅳ流道(L₄)与先导阀无弹簧腔(Py)连通，先导阀复位弹簧(4)与先导阀阀芯(2)同轴设置，并将一端作用在先导阀阀体(5)上，另一端作用在先导阀阀芯(2)上，用于先导阀阀芯(2)复位；先导流量计算器(11)的输出端口(G)与比例放大器（18）的输入端连接，比例放大器（18）的输出端与比例电磁铁(3)连接，输出信号给电磁铁。

3.一种实现权利要求1所述的先导流量闭环控制的流量阀的控制方法，其特征是：首先通过第一压力传感器(9)检测比例先导阀(1)的进口压力p _A，通过第二压力传感器(10)检测比例先导阀(1)的出口压力p _B，通过位移传感器(13)检测先导阀阀芯（2）的位移，然后将上述检测到的进口压力p _A、出口压力p _B和位移y送入先导流量计算器(11)中并按流量计算公式计算出通过比例先导阀（1）的流量                                                

q _y ，即，

式中：C——比例先导阀等效流量系数，，C_d——为比例先导阀阀口流量系数，r——油液的密度；A（y）——比例先导阀通流面积，y ——先导阀阀芯的位移；p _A ——比例先导阀进口压力，p _B ———比例先导阀出口压力；

将计算出的流量 q _y 作为通过比例先导阀(1)的实际流量，输入到先导流量调节器(12)第Ⅱ输入端口(I)，在先导流量调节器(12)中将其与给定值 q _S比较，得到偏差值，采用比例-积分-微分(PID)控制，闭环控制比例先导阀(1)的流量，使通过比例先导阀(1)的流量不随负载压力和主阀(6)上腔压力的变化而改变；先导流量调节器(12)的输出值作为先导阀阀芯(2)位移的设定值输入到先导位移调节器(14)的第Ⅰ输入端（M），先导阀阀芯(2)位移采用PD控制，其输出值输入到比例放大器（18），局部闭环控制先导阀阀芯(2)的位移。

4.一种实现权利要求2所述的先导流量闭环控制的流量阀的控制方法，其特征是：先用第一压力传感器(9)检测比例先导阀（1）进口的压力p _A，并将检测到的压力值输入到先导流量计算器（11）的第Ⅰ输入端口（D），用第二压力传感器(10)检测比例先导阀（1）出口的压力p _B，并将检测到的压力值输入到先导流量计算器（11）的第Ⅱ输入端口（E），先导流量计算器（11）根据检测到的比例先导阀（1）进出口压差，计算出先导阀阀芯(2)位移，在先导流量计算器(11)中，按公式计算出比例先导阀(1)的新位移设定值

，

其中，是根据试验确定的比例先导阀(1)通过额定流量时的最低压差，p _A ——比例先导阀进口压力，p _B ———比例先导阀出口压力；y _s——先导阀阀芯位移初始设定值；

将计算出的新位移设定值

输入到比例放大器（18），控制先导阀阀芯(2)的位移，使通过比例先导阀(1)的流量不受比例先导阀(1)进口压力p _A和比例先导阀(1)出口压力p _B 变化的影响，进而控制主阀(6)流量随比例先导阀(1)的设定值而改变。

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