CN103912532A - 一种双阀芯可编程控制液压阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双阀芯可编程控制液压阀。阀体开有阀芯孔，阀芯孔两侧同轴对称开有螺孔，一侧螺孔依次安装比例电磁铁和电磁铁线圈，另一侧螺孔依次安装比例电磁铁和电磁铁线圈，阀芯孔内对称装有阀芯和位移传感器，电气控制接口安装在阀体的顶部。两个工作油口开在阀体底部；两个工作油口与各自传感器油口相通；两个压力传感器分别安装在各自的传感器油口中；低压、高压油道平行于阀芯孔，高压油道位于低压油道正下方，回油孔与低压油道连通，进油孔与高压油道连通。本发明对称的双阀芯实现负载口独立控制，增加系统的自由度，降低能耗，尤其是背压功率损失；利用阀内自带的压力、阀芯位移传感器，对阀出口的压力、流量数据反馈，提高控制精度。

Description

一种双阀芯可编程控制液压阀
技术领域
本发明涉及电液转换控制元件，尤其是涉及一种双阀芯可编程控制液压阀。
背景技术
    电液比例控制技术的开发和普及，使得工程系统的控制技术进入了现代控制工程的新时代。对于电液比例控制技术的关键元件——电液比例阀控制性能的研究和改进，一直是这一领域的重点和难点。电液比例阀控制精度高、稳定性好、成本低、抗污染能力强，并且可以方便地实现计算机控制，因此应用领域日益广泛。传统的电液比例阀采用一根阀芯控制，阀的进口与出口的油液有着连动的关系。对于不需要回油背压的系统，传统的电液比例阀无法独立的调节阀的进口和出口的压力，造成了能源的浪费。
近些年来，随着电子技术、测试与传感技术的不断发展，使得传感器直接内嵌入液压元件成为可能。通过内嵌传感器进行压力和流量的闭环控制，直接反馈负载信息，控制精度进一步提高。同时，设计的模块化和制造的单元化让可编程阀控单元的实现成为可能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双阀芯可编程控制液压阀，能够通过阀内独立的两个阀芯调节执行器进口和出口的压力和流量；通过阀内自带的压力传感器和阀芯位移传感器直接向控制器反馈压力和流量信号，提高控制精度。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明包括阀体，第一阀芯，第二阀芯，第一位移传感器，第二位移传感器，第一比例电磁铁，第二比例电磁铁，第一电磁铁线圈，第二电磁铁线圈，电气控制接口，第一压力传感器和第二压力传感器。
阀体中心开有阀芯孔，阀芯孔两侧同轴对称开有螺孔，阀体的一侧螺孔中向内依次安装第一比例电磁铁和第一电磁铁线圈，从阀体的另一侧螺孔中向内依次安装第二比例电磁铁和第二电磁铁线圈，阀芯孔内依次装有第一阀芯、第一位移传感器、第二位移传感器和第二阀芯，电气控制接口安装在阀体的顶部；第一工作油口开在阀体底部，并与第一阀芯垂直，第二工作油口开在阀体底部，并与第二阀芯垂直；第一工作油口与第一传感器油口相通，第二工作油口与第二传感器油口相通；第一压力传感器与第二压力传感器分别安装在各自的第一传感器油口与第二传感器油口中，分别通过第一传感器堵头和第二传感器堵头螺纹密封；低压油道平行于阀芯孔，高压油道平行于阀芯孔，并位于低压油道正下方，回油孔开在阀体底部，并与低压油道连通，进油孔开在阀体底部，并与高压油道连通。
所述的第一压力传感器与第二压力传感器均为溅射薄膜压力传感器。
本发明具有的有益效果是：
1、在一个阀上采用两个独立的双阀芯控制工作口，使得两个工作口的压力流量能够独立控制，增加了系统的自由度。降低能耗，尤其是背压功率损失；利用阀内自带的压力、阀芯位移传感器，对阀出口的压力、流量数据反馈，提高控制精度。
2、压力传感器与阀芯位移传感器集成在阀控单元，能够完成压力流量信号的反馈，方便控制器合理制定控制方法。
3、外观与安装尺寸与传统换向阀一致，可以与传统阀方便替换。
附图说明
图1是一种双阀芯可编程控制液压阀结构装配图。
图2是本发明的阀体及附件示意图。
图3是本发明的阀体外观图。
图4是本发明的外观示意图。
图中：1、阀体，2、第一阀芯，3、第二阀芯，4、第一位移传感器，5、第二位移传感器，6、第一比例电磁铁，7、第二比例电磁铁，8、第一电磁铁线圈，9、第二电磁铁线圈，10、第一低压堵头，11、第二压力堵头，12、电气控制接口，13、第一高压堵头，14、第二高压堵头，15、第一压力传感器，16、第二压力传感器，17、第一传感器堵头，18、第二传感器堵头。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2、图3、图4所示，本发明包括阀体1，第一阀芯2，第二阀芯3，第一位移传感器4，第二位移传感器5，第一比例电磁铁6，第二比例电磁铁7，第一电磁铁线圈8，第二电磁铁线圈9，第一低压堵头10，第二低压堵头11，电气控制接口12，第一高压堵头13，第二高压堵头14，第一压力传感器15，第二压力传感器16，第一传感器堵头17和第二传感器堵头18。
阀体1中心开有阀芯孔1-10，阀芯孔1-10两侧同轴对称开有螺孔，阀体1的一侧螺孔中向内依次安装第一比例电磁铁6和第一电磁铁线圈8，从阀体1的另一侧螺孔中向内依次安装第二比例电磁铁7和第二电磁铁线圈9，阀芯孔1-10内依次装有第一阀芯2、第一位移传感器4、第二位移传感器5和第二阀芯3，电气控制接口12安装在阀体1的顶部，阀体1的顶部开有四个螺栓安装孔1-1、1-2、1-3、1-4；第一工作油口1-8开在阀体1底部，并与第一阀芯2垂直，第二工作油口1-9开在阀体1底部，并与第二阀芯3垂直；第一工作油口1-8与第一传感器油口1-6相通，第二工作油口1-9与第二传感器油口1-7相通；第一压力传感器15与第二压力传感器16分别安装在各自的第一传感器油口1-6与第二传感器油口1-7中，分别通过第一传感器堵头17和第二传感器堵头18螺纹密封；低压油道1-11平行于阀芯孔1-10，高压油道1-12平行于阀芯孔1-10，并位于低压油道1-11正下方，高压油道1-12的两侧有第一高压堵头13和第二高压堵头14，防止压力油泄露；回油孔1-13开在阀体1底部，并与低压油道1-11连通；低压油通过回油孔1-13充满阀芯孔1-10两侧同轴对称的螺孔，使第一比例电磁铁6和第一电磁铁线圈8与第二比例电磁铁7和第二电磁铁线圈9浸入在低压油中；为防止油液外漏，在阀体1上方两侧对称开有工艺孔，第一低压堵头10与第二压力堵头11分别安装在其中，用于防止油液接触电气控制接口12；进油孔1-5开在阀体1底部，并与高压油道1-12连通。
如图2所示，所述的第一压力传感器15与第二压力传感器16均为溅射薄膜压力传感器。
下面结合图1、图2说明本发明的工作过程：
泵出口的压力油通过阀体1的进油孔1-5流入高压流道1-12，分别从左右两边进入阀芯孔1-10。第一比例电磁铁6与第一电磁铁线圈8驱动第一阀芯2控制高压油进入第一工作油口1-8的流量，多余的油液进入低压油道1-11，从回油孔1-13流出至油箱。第二比例电磁铁7与第二电磁铁线圈9驱动第二阀芯3控制高压油进入第二工作油口1-9的流量，多余的油液进入低压油道1-11，从回油孔1-13流出至油箱。在第一阀芯2和第二阀芯3工作的过程中，第一位移传感器4和第二位移传感器5分别检测其阀芯位移并将数据上传至电气控制接口12，通过电气控制接口12中自带的DSP处理器，将阀芯位移量转换成计算流量，反馈至中央控制器。
如图2所示，第一压力传感器15与第二压力传感器16分别检测第一工作油口1-8与第二工作油口1-9出口的实时压力，从而反馈负载压力信息至电气控制接口12。
本发明第一阀芯2和第二阀芯3分别连到执行器的进油口和出油口，可以独立的控制执行器进油口和出油口进出油液的流量，从而达到工作压力流量与负载所需相适应。同时，因为出油口背压可以独立的进行调节，节约工作所需能源。
本发明内嵌有第一位移传感器4、第二位移传感器5、第一压力传感器15、第二压力传感器16，能够对阀工作状况，压力流量参数进行反馈，便于控制器制定控制策略，提高了控制的响应和精度。
上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种双阀芯可编程控制液压阀，其特征在于：包括阀体（1），第一阀芯（2），第二阀芯（3），第一位移传感器（4），第二位移传感器（5），第一比例电磁铁（6），第二比例电磁铁（7），第一电磁铁线圈（8），第二电磁铁线圈（9），电气控制接口（12），第一压力传感器（15）和第二压力传感器（16）；
阀体（1）中心开有阀芯孔（1-10），阀芯孔（1-10）两侧同轴对称开有螺孔，阀体（1）的一侧螺孔中向内依次安装第一比例电磁铁（6）和第一电磁铁线圈（8），从阀体（1）的另一侧螺孔中向内依次安装第二比例电磁铁（7）和第二电磁铁线圈（9），阀芯孔（1-10）内依次装有第一阀芯（2）、第一位移传感器（4）、第二位移传感器（5）和第二阀芯（3），电气控制接口（12）安装在阀体（1）的顶部；第一工作油口（1-8）开在阀体（1）底部，并与第一阀芯（2）垂直，第二工作油口（1-9）开在阀体（1）底部，并与第二阀芯（3）垂直；第一工作油口（1-8）与第一传感器油口（1-6）相通，第二工作油口（1-9）与第二传感器油口（1-7）相通；第一压力传感器（15）与第二压力传感器（16）分别安装在各自的第一传感器油口（1-6）与第二传感器油口（1-7）中，分别通过第一传感器堵头（17）和第二传感器堵头（18）螺纹密封；低压油道（1-11）平行于阀芯孔（1-10），高压油道（1-12）平行于阀芯孔（1-10），并位于低压油道（1-11）正下方，回油孔（1-13）开在阀体（1）底部，并与低压油道（1-11）连通，进油孔（1-5）开在阀体（1）底部，并与高压油道（1-12）连通。
2.根据权利要求1所述的一种双阀芯可编程控制液压阀，其特征在于：所述的第一压力传感器（15）与第二压力传感器（16）均为溅射薄膜压力传感器。
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