CN103016438B - 一种电液比例控制阀组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电液比例控制阀组，属于电液比例控制系统领域。所述阀组包括：第一溢流阀、平衡阀、电液比例换向阀、双速切换阀、油箱、第二溢流阀和第一梭阀，进油口与所述电液比例换向阀的进油口连通，所述电液比例换向阀的第一出油口与所述平衡阀的进油口相互连通，所述平衡阀的弹簧腔先导口分别与所述平衡阀的出油口和所述平衡阀的进油口相互连通，所述平衡阀的出油口、所述第一溢流阀的进油口、所述第一梭阀的第一进油口与所述双速马达的第一工作油口相互连通，所述双速马达的第二工作油口与所述第一梭阀的第二进油口、所述第一溢流阀的出油口和所述电液比例换向阀的第二出油口相互连通。本发明实现了水下定位用绞车毫米级高精度行程控制。

Description

一种电液比例控制阀组

技术领域

本发明涉及电液比例控制系统领域，特别涉及一种电液比例控制阀组。

背景技术

水下定位绞车是海洋平台上重要的装置，其大多采用电液比例控制系统来控制。

现有的电液比例控制系统通常包括电液比例换向阀、马达、平衡阀和溢流阀。其中，电液比例换向阀的出油口与平衡阀的进油口连通，平衡阀的出油口与溢流阀的进油口和马达的第一工作油口连通，马达的第二工作油口和溢流阀的出油口和电液比例换向阀的进油口连通，通过电液比例换向阀控制高压油的流量，从而控制马达的运转，以实现对水下定位绞车姿态的调整。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

在现有的电液比例控制系统中，电液比例换向阀一般存在零位死区，即电液比例换向阀的阀芯必须达到一定的阀口开度，才能维持输出流量的稳定。电液比例元件的最小稳定输出流量为3L/min，马达在正常工作状态下，3L/min的最小稳定流量使得马达在10s中内旋转3圈(马达旋转一圈对应的缆绳的行程为10mm)，则缆绳在3L/min对应的行程为30mm，超出了绞车的毫米级高精度控制要求，影响水下定位绞车的高精度控制。

发明内容

为了解决绞车的精度控制不能达到毫米级要求的问题，本发明实施例提供了一种电液比例控制阀组。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种电液比例控制阀组，包括：第一溢流阀、平衡阀、油箱和电液比例换向阀，所述阀组还包括：双速切换阀、第二溢流阀和第一梭阀；

所述电液比例换向阀的第一出油口与所述平衡阀的进油口连通，所述平衡阀的弹簧腔先导口分别与所述平衡阀的出油口和所述平衡阀的进油口相互连通，所述平衡阀的出油口、所述第一溢流阀的进油口、所述第一梭阀的第一进油口、双速马达的第一工作油口相互连通，所述双速马达的第二工作油口与所述第一梭阀的第二进油口、所述第一溢流阀的出油口、所述平衡阀的控制油口和所述电液比例换向阀的第二出油口相互连通；

所述第一梭阀的出油口与所述第二溢流阀的进油口连通，所述第二溢流阀的出油口与所述双速切换阀的进油口连通，所述双速切换阀的两个工作油口分别与所述双速马达变量油缸的两个油口连通，所述双速切换阀的出油口与所述油箱连通。

进一步地，所述阀组还包括：第二梭阀、减压阀和第三溢流阀，所述减压阀的出油口和所述电液比例换向阀的进油口连通，所述电液比例换向阀的所述第一出油口和所述第二出油口分别与所述第二梭阀的两个进油口连通，所述第二梭阀的出油口与所述第三溢流阀的进油口和所述减压阀的控制油口相互连通。

具体地，所述平衡阀的控制油口上设置有单向节流阀，所述单向节流阀由第一节流阀和单向阀并联而成，所述单向阀的进油口与所述平衡阀的弹簧腔先导口连接。

进一步地，所述平衡阀和所述单向节流阀之间设置有第二节流阀。

具体地，所述电液比例换向阀为三相四通阀。

具体地，所述双速切换阀为两位四通换向阀。

具体地，所述平衡阀的进油口与出油口之间设置有第二单向阀，所述第二单向阀的进油口与所述平衡阀的进油口连通。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：在绞车正常收缆、放缆操作过程中，需进行毫米级高精度行程控制时，本发明实施例通过双速马达的大排量与小排量的切换来克服电液比例换向阀存在零位死区，双速切换阀电磁铁得电，高压油与第一梭阀的进油口比较后，油压高于第一梭阀的控制压力，高压油流入第二梭阀，推开第二溢流阀，并通过双速切换阀驱动马达变量油缸运动，使双速马达处于大排量的工作状态，此时，双速马达旋转一圈所需要的油液增多，即在最小稳定输出流量3L/min的输出状况下，双速马达在运行10s时刚好旋转一圈，缆绳的行程正好为10mm，实现了对水下定位用绞车的毫米级高精度行程控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的电液比例控制阀组线路示意图。

图中：1-双速马达、2-第一溢流阀、3-平衡阀、4-电液比例换向阀、5-变量油缸、6-双速切换阀、7-油箱、8-第二溢流阀、9-第一梭阀、11-第二梭阀、12-减压阀、13-第三溢流阀、14-第一节流阀、15-单向阀、16-第二节流阀、17-第二单向阀、P-进油口、T-回油口、A-第一工作油口、B-第二工作油口、DT1-放缆比例电磁铁、DT2-收缆比例电磁铁、DT3-双速切换阀电磁铁、A1-第一梭阀的第一进油口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例

本发明实施例提供了一种电液比例控制阀组，适用于水下定位绞车。如图1所示，该阀组包括：第一溢流阀2、平衡阀3、油箱7、电液比例换向阀4、双速切换阀6、油箱7、第二溢流阀8和第一梭阀9。

电液比例换向阀4的第一出油口与平衡阀3的进油口连通，平衡阀3的弹簧腔先导口分别与平衡阀3的出油口和平衡阀3的进油口相互连通，平衡阀3的出油口、第一溢流阀2的进油口、第一梭阀9的第一进油口A1与双速马达1的第一工作油口A相互连通，双速马达1的第二工作油口B、第一梭阀9的第二进油口、第一溢流阀2的出油口、平衡阀3的控制油口和电液比例换向阀4的第二出油口相互连通。双速马达1的泄油口与油箱7连通。电液比例换向阀4的泄油口与该阀组的回油口T连通，电液比例换向阀4的进油口与该阀组的进油口P连通。

第一梭阀9的出油口与第二溢流阀8的进油口连通，第二溢流阀8的出油口与双速切换阀6的进油口连通，双速切换阀6的两个工作油口分别与双速马达1的变量油缸5的两个油口连通，双速切换阀6的出油口与油箱7连通。其中，双速马达1为通过变量机构控制的具有两种输出速度的马达。

进一步地，该阀组还包括：第二梭阀11、减压阀12和第三溢流阀13，进油口P和减压阀12的进油口连通，减压阀12的出油口和电液比例换向阀4的进油口连通，电液比例换向阀4的两个出油口分别与第二梭阀11的两个进油口连通，第二梭阀11的出油口与第三溢流阀13的进油口和减压阀12的控制油口相互连通，第三溢流阀13的出油口和回油口T连通。

本发明的阀组设置的减压阀12、第三溢流阀13、电液比例换向阀4和第二梭阀11构成一个两通压力补偿器，即压力变化，但是电液比例换向阀4输出的流量不变，用于保证电液比例换向阀组输出流量只与电液比例换向阀4的阀芯开口大小有关，电液比例换向阀4的阀芯开口大小，在电液比例换向阀4上的放缆比例电磁铁DT1或收缆比例电磁铁DT2的作用下无级变化，电液比例换向阀组输出的流量随着电液比例换向阀4的阀芯开口的无级变化而发生无级改变。

具体地，平衡阀3的控制油口上可以设置有单向节流阀，单向节流阀由第一节流阀14和单向阀15并联而成，单向阀15的进油口与平衡阀3的弹簧腔先导口连接，单向节流阀用于控制高压油的流向、流量和流速。

进一步地，平衡阀3和单向节流阀之间可以设置有第二节流阀16，第二节流阀16用于控制高压油的流量、流速。

具体地，电液比例换向阀4为三相四通阀。

具体地，双速切换阀为两位四通换向阀。

具体地，平衡阀3的进油口与出油口之间设置有第二单向阀17，第二单向阀17的进油口与平衡阀3的进油口连通。

下面简单介绍本发明实施例提供的电液比例控制阀组的工作原理：

放缆操作：电液比例换向阀4的放缆比例电磁铁DT1得电，高压油由进油口P经过减压阀12减压后，流入电液比例换向阀4，由电液比例换向阀4的第二出油口流出，一部分高压油流入第二梭阀11，流至第三溢流阀13，流入回油口T；另一部分高压油中的一部分流经平衡阀3的控制油口，推开平衡阀3，使平衡阀3的进油口和平衡阀3的出油口相通，方便由双速马达1流出的高压油流经电液比例换向阀4，流至回油口T；其余部分高压油直接流入双速马达1的第二工作油口B，驱动双速马达1反转而放缆，此时，双速马达1处于小排量状态，双速马达1回油腔的油液由第一工作油口A流入平衡阀3的出油口，由平衡阀3的进油口流出，通过电液比例换向阀4，流回回油口T，完成正常的放缆操作。

收缆操作：电液比例换向阀4的收缆比例电磁铁DT2得电，高压油由进油口P经过减压阀12减压后，一部分高压油流入第二梭阀11，流至第三溢流阀13，流入回油口T；另一部分高压油流到第二单向阀17的进油口，当高压油的油压大于第二单向阀17的弹簧弹力时，高压油由第二单向阀17出油口流出，流至第一工作油口A，驱动双速马达1正转而收缆，此时，双速马达1处于小排量状态，双速马达1回油腔的油液由第二工作油口B，流回电液比例换向阀4的第二出油口，流回回油口T，完成正常的收缆操作。

在上述放缆操作和收缆操作过程中，双速切换阀电磁铁DT3均处于不得电状态，此时，高压油与第一梭阀9的进油口比较后，油压高于第一梭阀9的控制压力，高压油流入第一梭阀9，推开第二溢流阀8，变量油缸5的无杆腔充满油液，使得双速马达1处于小排量状态。

在收放、缆操作过程中，需进行毫米级高精度行程控制时，使双速切换阀电磁铁DT3得电，变量油缸5的有杆腔开始进油，双速马达1排量慢慢变大，高压油与第一梭阀9的进油口比较后，油压高于第一梭阀9的控制压力，高压油流入第一梭阀9，推开第二溢流阀8，并通过双速切换阀6驱动变量油缸5运动，使双速马达1处于大排量状态，此时双速马达1旋转一圈所需要的油液增多，即电液比例换向阀组在最小稳定输出流量3L/min的输出状况下，双速马达1在运行10s时刚好旋转一圈，缆绳的行程正好为10mm，实现了对水下定位用绞车的毫米级高精度行程控制。

本发明实施例提供的电液比例控制阀组通过双速马达的大排量与小排量的切换来克服电液比例换向阀存在零位死区，达到毫米级高精度行程控制，实现水下平台的姿态调整准确到位，同时，本发明实施例提供的电液比例控制阀组还具有管路的布置和连接简洁，结构紧凑，具有动作灵敏，响应快速，可靠性高等优点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电液比例控制阀组，包括：第一溢流阀、平衡阀、油箱和电液比例换向阀，其特征在于，所述阀组还包括：双速切换阀、第二溢流阀和第一梭阀；

所述电液比例换向阀的第一出油口与所述平衡阀的进油口连通，所述平衡阀的弹簧腔先导口分别与所述平衡阀的出油口和所述平衡阀的进油口相互连通，所述平衡阀的出油口、所述第一溢流阀的进油口、所述第一梭阀的第一进油口与双速马达的第一工作油口相互连通，所述双速马达的第二工作油口、所述第一梭阀的第二进油口、所述第一溢流阀的出油口、所述平衡阀的控制油口和所述电液比例换向阀的第二出油口相互连通；

所述第一梭阀的出油口与所述第二溢流阀的进油口连通，所述第二溢流阀的出油口与所述双速切换阀的进油口连通，所述双速切换阀的两个工作油口分别与所述双速马达的变量油缸的两个油口连通，所述双速切换阀的出油口与所述油箱连通。

2.根据权利要求1所述的阀组，其特征在于，所述阀组还包括：第二梭阀、减压阀和第三溢流阀，所述减压阀的出油口和所述电液比例换向阀的进油口连通，所述电液比例换向阀的所述第一出油口和所述第二出油口分别与所述第二梭阀的两个进油口连通，所述第二梭阀的出油口与所述第三溢流阀的进油口和所述减压阀的控制油口相互连通。

3.根据权利要求1所述的阀组，其特征在于，所述平衡阀的控制油口上设置有单向节流阀，所述单向节流阀由第一节流阀和单向阀并联而成，所述单向阀的进油口与所述平衡阀的弹簧腔先导口连接。

4.根据权利要求3所述的阀组，其特征在于，所述平衡阀和所述单向节流阀之间设置有第二节流阀。

5.根据权利要求1-4任一项所述的阀组，其特征在于，所述电液比例换向阀为三相四通阀。

6.根据权利要求1-4任一项所述的阀组，其特征在于，所述双速切换阀为两位四通换向阀。

7.根据权利要求1-4任一项所述的阀组，其特征在于，所述平衡阀的进油口与出油口之间设置有第二单向阀，所述第二单向阀的进油口与所述平衡阀的进油口连通。