CN108506261A - 基于阀装置的压力调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于阀装置的压力调节方法，包括：获取所述液压系统中所设定的额定压力；获取所述液压系统中的实际压力；使所述实际压力与所述额定压力进行比较以获得比较结果；根据所述比较结果选择是否通过所述主动驱动机构驱动所述主阀芯以改变所述进油口与所述出油口之间所形成的通流截面。本发明所提供的方法利用主动驱动机构主动驱动主阀芯，从而减小了出油口的压力波动，从而能够最大程度的减小压力波动对执行元件的影响。

Description

基于阀装置的压力调节方法

技术领域

本发明涉及液压控制技术领域，特别涉及一种基于阀装置的压力调节方 法。

背景技术

液压系统用于工业、科技以及生活的各个领域。通常，液压系统包括液 压油存储设备(如，油箱)、液压动力机构(如，液压泵)、液压控制元件(如， 换向阀、溢流阀、减压阀、增压阀等)、执行元件(如，液压缸、液压马达 等)以及连接上述元件和设备的液压管路。其中，液压油存储设备用于为整 个系统提供所需的液压油，液压动力机构用于吸取该液压油以使液压油供给 执行元件，执行元件将液压油的动能转换为机械能以驱动负载，而控制元件 用于控制液压系统的压力和液压油的流向等。例如，溢流阀可使整个液压系 统的维持在一个恒定的压力，换向阀用于改变液压油的流向以使液压油选择 性地供给不同的执行元件，单向阀仅允许液压油单向通过，增压阀用于使液 压系统中的某一个支路的压力增大(大于液压系统的压力)以满足与其连接 的执行元件的需要，减压阀用于使液压系统中的某一个支路的压力减小以满 足与其连接的执行元件的需要。

现有技术中的减压阀通常包括一个主阀和先导阀；主阀包括主阀体和主 阀芯，主阀体上开设有进油口和出油口，主阀芯设置于主阀体中并能够滑动 以改变进油口与出油口之间的通流截面；且出油口与主阀芯的底部之间开设 有导流通道，且主阀芯上开设有贯通其上下两端的节流孔道；先导阀包括先 导阀体和先导阀芯；先导阀芯开设有与节流孔道连通的先导进油口以及与用 于与油箱连通的先导出油口，先导阀芯在弹簧作用下封堵进油口。

使用减压阀时，使主阀体的进油口与液压系统管路连接，出油口与液压 执行元件连接，液压系统的液压油通过进油口进入主阀体内并从出油口流出 的同时，出油口处的部分液压油通过导流通道进入主阀芯的底部以推抵主阀 芯向上运动以改变进油口与出油口之间的通流截面，同时液压油通过节流孔 道进入先导阀体使得先导阀芯打开，然后，从先导阀体的出油口回油箱，这 样使得主阀芯位置在一个相对稳定的位置，使得通流截面的大小保持相对稳 定，此时，导向阀芯的打开压力与节流孔道、导流通道以及出口压力相等且小于主阀芯的进油口处的液压油压力，从而使出油口处的压力形成一个定 值，且小于进油口处的液压油的压力。

现有技术中的上述减压阀存在如下缺点：

1、当来自液压系统的液压油压力发生波动时，上述减压阀的出口油的 液压油也会成比例的发生波动，这相应会使执行元件产生较大波动，对执行 元件的工作和使用寿命不利，且会产生较大噪音，也同时影响连接于执行元 件上的负载。

2、当与执行元件连接的负载的运行产生波动时，上述减压阀的进油口 的液压油的压力也会发生波动，其对液压系统也不利，并同时对负载也会造 成很大影响。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的实施例提供了一种基于 阀装置的压力调节方法。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是：

一种基于阀装置的压力调节方法，所述阀装置包括主阀和先导阀，所述 主阀包括主阀体以及设置于所述主阀体内的主阀芯；所述主阀体开设有进油 口和出油口，所述进油口和所述出油口连入所述阀装置所在的液压系统，其 特征在于，所述阀装置还包括主动驱动机构，所述调节方法包括：

获取所述液压系统中所设定的额定压力；

获取所述液压系统中的实际压力；

使所述真实压力与所述额定压力进行比较以获得比较结果；

根据所述比较结果选择是否通过所述主动驱动机构驱动所述主阀芯以 改变所述进油口与所述出油口之间所形成的通流截面。

优选地，所述额压力包括第一额定压力和第二额定压力，所述第一额定 压力为与所述进油口连接的液压系统的系统管路内的额定的压力，所在第二 额定压力为液压系统中的执行元件工作所需的额定的压力；所述实际压力包 括第一实际压力和第二实际压力，所述第一实际压力为所述进油口处的实际 的压力，所述第二实际压力为所述出油口处的实际的压力；当所述第一实际 压力产生波动时，所述调节方法包括：

获取所述第一额定压力和所述第二额定压力；

获取所述第一实际压力，；

使所述第一实际压力与所述第一额定压力和/或所述第二额定压力进行 比较以获得第一比较结果；

根据所述第一比较结果选择是否通过所述主动驱动机构驱动所述主阀 芯产生位移以改变所述进油口与所述出油口之间的通流截面。

优选地，当所述第二实际压力产生波动时，所述调节方法包括：

获取所述第二额定压力和所述第一额定压力；

获取所述第二实际压力；

使所述第二实际压力与所述第二额定压力和或所述第一额定压力进行 比较以获得第二比较结果。

根据所述第二比较结果选择是否通过所述主动驱动机构驱动所述主阀 芯以改变所述进油口与所述出油口之间的通流截面。

优选地，所述阀装置为减压阀；

当所述第一比较结果为所述第一实际压力大于所述第一额定压力，且所 述第一实际压力与所述第一额定压力之间的压力差大于第一预设压力差时， 利用所述主动驱动机构驱动主阀芯以使所述主阀芯朝所述通流截面减小的 方向运动；

当所述第一比较结果为所述第一实际压力大于所述第一额定压力，且所 述第一实际压力与所述第一额定压力之间的压力差小于第一预设压力差时， 使所述主动驱动机构处于静止状态。

优选地，当所述第一比较结果为所述第一实际压力小于所述第一额定压 力而大于所述第二额定压力，且所述第一额定压力与所述第一实际压力之间 的压力差大于第一预设压力差时，利用所述主动驱动机构驱动主阀芯以使所 述主阀芯朝所述通流截面增大的方向运动；

当所述第一比较结果为所述第一实际压力小于所述第一额定压力，且所 述第一额定压力与所述第一实际压力之间的压力差小于第一预设压力差时， 使所述主动驱动机构处于静止状态。

当所述第一比较结果为所述第一实际压力小于所述第二额定压力时，使 所述主动驱动机构处于静止状态。

优选地，所述阀装置为减压阀；

当所述第二比较结果为所述第二实际压力大于所述第二额定压力且小 于所述第一额定压力，且所述第二实际压力与所述第二额定压力之间的压力 差大于第二预设压力差时，利用主动驱动机构驱动主阀芯以使所述主阀芯朝 所述通流截面减小的方向运动；

当所述第二比较结果为所述第二实际压力大于所述第二额定压力，且所 述第二实际压力与所述第二额定压力之间的压力差小于第二预设压力差 时，，使所述主动驱动机构处于静止状态。

优选地，当所述第二比较结果为所述第二实际压力小于所述第二额定压 力，且所述第二额定压力与所述第二实际压力之间的压力差大于第二预设压 力差时，利用主动驱动机构驱动主阀芯以使所述主阀芯朝所述通流截面增大 的方向运动；

当所述第二比较结果为所述第二实际压力小于所述第二额定压力，且所 述第二额定压力与所述第二实际压力之间的压力差小于第二预设压力差时， 使所述主动驱动机构处于静止状态。

与现有技术相比，本发明公开的基于阀装置的压力调节方法的有益效果 是：本发明所提供的方法利用主动驱动机构主动驱动主阀芯，从而减小了出 油口的压力波动，从而能够最大程度的减小压力波动对执行元件的影响。

附图说明

图1为本发明所公开的基于阀装置的压力调节方法的流程图。

图2为本发明所公开的压力调节方法所基于的阀装置的简易图(阀装置 所处的压力状态为：P1-P1o>PA；P1为第一实际压力，P2为第一实际压力， P1o为第一额定压力，P2o为第二额定压力，PA为第一预设压力差，PB为第 二预设压力差)。

图3为本发明所公开的压力调节方法所基于的阀装置的简易图(阀装置 所处的压力状态为：P1-P1o<PA；P1为第一实际压力，P2为第一实际压力， P1o为第一额定压力，P2o为第二额定压力，PA为第一预设压力差，PB为第 二预设压力差)。

图4为本发明所公开的压力调节方法所基于的阀装置的简易图(阀装置 所处的压力状态为：P1o-P1>PA，且P2o<P1<P1o；P1为第一实际压力，P2 为第一实际压力，P1o为第一额定压力，P2o为第二额定压力，PA为第一预 设压力差，PB为第二预设压力差)。

图5为本发明所公开的压力调节方法所基于的阀装置的简易图(阀装置 所处的压力状态为：P1<P2o；P1为第一实际压力，P2为第一实际压力，P1o 为第一额定压力，P2o为第二额定压力，PA为第一预设压力差，PB为第二预 设压力差)。

图6为本发明所公开的压力调节方法所基于的阀装置的简易图(阀装置 所处的压力状态为：P2-P2o>PB；P1为第一实际压力，P2为第一实际压力， P1o为第一额定压力，P2o为第二额定压力，PA为第一预设压力差，PB为第 二预设压力差)。

图7为本发明所公开的压力调节方法所基于的阀装置的简易图(阀装置 所处的压力状态为：P2-P2o<PB；P1为第一实际压力，P2为第一实际压力， P1o为第一额定压力，P2o为第二额定压力，PA为第一预设压力差，PB为第 二预设压力差)。

图8为本发明所公开的压力调节方法所基于的阀装置的简易图(阀装置 所处的压力状态为：P2o-P2>PB；P1为第一实际压力，P2为第一实际压力， P1o为第一额定压力，P2o为第二额定压力，PA为第一预设压力差，PB为第 二预设压力差)。

图9为本发明所公开的压力调节方法所基于的阀装置的简易图(阀装置 所处的压力状态为：P2o-P2<PB；P1为第一实际压力，P2为第一实际压力， P1o为第一额定压力，P2o为第二额定压力，PA为第一预设压力差，PB为第 二预设压力差)。

图10为本发明所公开的阀装置的结构示意图(阀装置所处的压力状态 为：P1-P1o>PA；P1为第一实际压力，P2为第一实际压力，P1o为第一额定 压力，P2o为第二额定压力，PA为第一预设压力差，PB为第二预设压力差)。

图11为本发明所公开的阀装置的结构示意图(阀装置所处的压力状态 为：P1-P1o<PA；P1为第一实际压力，P2为第一实际压力，P1o为第一额定 压力，P2o为第二额定压力，PA为第一预设压力差，PB为第二预设压力差)。

图12为本发明所公开的阀装置的结构示意图(阀装置所处的压力状态 为：P1o-P1>PA，且P2o<P1<P1o；P1为第一实际压力，P2为第一实际压 力，P1o为第一额定压力，P2o为第二额定压力，PA为第一预设压力差，PB 为第二预设压力差)。

图13为本发明所公开的阀装置的结构示意图(阀装置所处的压力状态 为：P1<P2o；P1为第一实际压力，P2为第一实际压力，P1o为第一额定压 力，P2o为第二额定压力，PA为第一预设压力差，PB为第二预设压力差)。

图14为本发明所公开的阀装置的结构示意图(阀装置所处的压力状态 为：P2-P2o>PB；P1为第一实际压力，P2为第一实际压力，P1o为第一额定 压力，P2o为第二额定压力，PA为第一预设压力差，PB为第二预设压力差)。

图15为本发明所公开的阀装置的结构示意图(阀装置所处的压力状态 为：P2-P2o<PB；P1为第一实际压力，P2为第一实际压力，P1o为第一额定 压力，P2o为第二额定压力，PA为第一预设压力差，PB为第二预设压力差)。

图16为本发明所公开的阀装置的结构示意图(阀装置所处的压力状态 为：P2o-P2>PB；P1为第一实际压力，P2为第一实际压力，P1o为第一额定 压力，P2o为第二额定压力，PA为第一预设压力差，PB为第二预设压力差)。

图17为本发明所公开的阀装置的结构示意图(阀装置所处的压力状态 为：P2o-P2<PB；P1为第一实际压力，P2为第一实际压力，P1o为第一额定 压力，P2o为第二额定压力，PA为第一预设压力差，PB为第二预设压力差)。

图中：

100-主阀；10-主阀体；11-第一进油口；12-第一出油口；13-导向腔； 14-导流通道；20-主阀芯；21-第一驱动杆；22-第二驱动杆；23-节流孔道； 30-通流截面；40-第一电磁体；50-第二电磁体；60-控制机构；70-第一压力 传感器；80-第二压力传感器；90-平衡弹簧；200-先导阀；210-先导阀体； 211-第二进油口；212-第二出油口；213-先导阀芯；214-先导机构。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具 体实施方式对本发明作详细说明。

本发明的实施例公开了一种基于阀装置的压力调节方法，该压力调节方 法用于当阀装置所在液压系统的压力发生较大波动时对压力进行及时调节， 该阀装置为增压阀或减压阀，该阀装置包括主阀100、先导阀200以及装设 于主阀上的主动驱动机构，主阀100包括主阀体10以及设置于主阀体10内 的主阀芯20；主阀体10开设有进油口11和出油口12，进油口11与液压系 统的系统管路连通，出油口12与液压系统中的执行元件连通，该压力调节方 法尤其针对液压系统的压力波动对执行元件以及由执行元件驱动的负载的影 响，也针对执行元件及负载所产生的机械动力波动而对液压油的压力的影响， 如图1并结合图2至图9所示，该压力调节方法包括：

获取液压系统中所设定的额定压力。在该步骤中，所述的获取液压系统 中所设定的额定压力可以是获取与进油口11连通的液压系统管路的额定压 力，不妨称第一额定压力P1o；也可以是获取与出油口12连通的执行元件的 额定的工作压力(在额定的工作压力下，执行元件以及负载能够正常运行)， 不妨称第二额定压力P2o。

获取液压系统中的实际压力。在该步骤中，所述的获取液压系统中的实 际压力可以是获取主阀体10的进油口11的实际的压力，不妨称第一实际压 力P1；也可以是获取主阀体10的出油口12的实际的压力，不妨称第二实际 压力P2。

使实际压力与额定压力进行比较以获得比较结果。在该步骤中，使实际 压力与额定压力进行比较的方式可以有多种，例如，使第一实际压力与第一 额定压力和/或第二额定压力进行大小比较；和/或，使第二实际压力与第二 额定压力和/或第一额定压力进行比较；和/或，使第一实际压力与所述第一 额定压力作差后与预设压力差进行比较；和/或，使第二实际压力与第二额定 压力作差后与预设压力差进行比较。上述比较方式还需根据进油口11和出油 口12的实际压力与额定压力的偏离程度以及所偏离额定压力的是第一实际压力或者第二实际压力进行综合确定。

根据比较结果选择是否通过主动驱动机构驱动主阀芯20以改变进油口 11与出油口12之间的通流截面30。在本步骤中，当上述多种比较方式的比 较结果表明实际压力与额定压力偏离较大时，利用主动驱动机构驱动主动阀 芯滑动以使实际压力快速的调节至额定压力或者其附近。

应该说明的是：

1、上述调节方法的目的主要针对进油口11和出油口12处的压力波动对 执行元件及负载的影响，应该理解，该调节方法的目的也包括执行元件自身 运行波动而致使出油口12处的压力产生波动所再次反馈给执行元件的运行 的影响。

2、所谓压力波动应该理解为：实际压力突然偏离额定压力的过程，而不 应理解为实际压力缓慢偏离的过程，所谓突然偏离应该以秒级的十分之一以 下时间作为标准。

3、本发明提出的调节方法针对是出油口12或出油口12压力出现单侧压 力波动的情况。

在介绍本发明的压力调节方法的有益效果前，首相介绍主动驱动机构未 介入时，阀装置的工作过程以及其在液压系统中对执行元件的作用。阀装置 可以是增压阀，也可以是减压阀，以减压阀为例进行介绍。

系统的液压油通过阀装置的进油口11进入主阀体10，并从出油口12流 出，进出油口12处的液压油同时通过导流通道14进入主阀芯20的底部推抵 主阀芯20并通过节流孔道23以及先导阀流出，此时，主阀芯20在底部的液 压油的推动下保持在使通流截面30大小恒定的位置，节流孔道23使得液压 油的压力产生压降，这使得出油口12处的油液油的压力降低并保持在一个稳 定的压力，从而使液压系统的液压油经阀装置后压力降低并稳定在该降低的 压力值。而当液压系统的液压油的压力发生改变后，出油口12处的压力会发 生改变，然后，经过导流通道14的液压油使得主阀芯20移动，从而使通流 截面30的大小改变以使出油口12的液压油的压力回归到变化前的压力值， 这样执行元件会在该恒定的压力值(此时的压力值为执行元件正常运行的额 定压力值，即，第二额定压力值)正常运行。

然而，当液压系统的压力(该液压系统的压力包括进油口11或者出油口 12处的液压油的压力)在短时间内发生变化时，即产生波动时，使得出油口 12的液压油也快速发生变化，而经过导流通道14的液压油并不能快速推动 主阀芯20以快速改变通流截面30以使出油口12的液压油快速回归到执行元 件正常运行的额定的压力值，这样会使出油口12的压力与液压系统的压力发 生同步变化，或称波动。增压阀也同样存在这种情况。

本发明的压力调节方法便是用于解决上述减压阀或增压阀存在的上述问 题。

根据上述可知，当液压系统中的压力出现较大波动时(无论是出油口12， 还是进油口11出现波动)，利用主动驱动机构主动驱动主阀芯20以针对压力 波动做出快速反应，以使主阀芯20加快滑动以快速改变通流截面30的大小， 以使出油口12处的液压油的压力快速回复至执行元件正常运行的额定压力 (即，第二额定压力)，进而减小出油口12处的压力波动。

本发明所提供的方法利用主动驱动机构主动驱动主阀芯20，从而减小了 出油口12的压力波动，从而能够最大程度的减小压力波动对执行元件的影 响。

针对进油口11或出油口12发生压力波动的不同情况，以阀装置为减压 阀为例详细说明压力调节方法。

在介绍调节方法之前，不妨分类定义比较结果，当比较方式为第一实际 压力与第一额定压力以及第二额定压力进行比较时，其比较结果成为第一比 较结果；当比较方式为第二实际压力与第二额定压力以及第一额定压力进行 比较时，其比较结果成为第二比较结果。

下面介绍具体调节方法

情况一：

如图2所示，当第一比较结果为第一实际压力大于第一额定压力，且第 一实际压力与第一额定压力之间的压力差大于第一预设压力差PA时，利用主 动驱动机构驱动主阀芯20以使主阀芯20朝通流截面30减小的方向运动；

如图3所示，当第一比较结果为第一实际压力大于第一额定压力，且第 一实际压力与第一额定压力之间的压力差小于第一预设压力差时，使主动驱 动机构处于静止状态。

上述情况具体理解为：当主阀体10的进油口11处的压力突然增大，且 所增大的量较大(压力增大量以第一预设压力差作为标准)时，然后，利用 主动驱动机构主动驱动主阀芯20，而使出油口12处的液压油的压力的增量 和增速降低，以使该处压力快速回归至第一额定压力或其附近。而当进油口 11处的压力所增大的量较小时，其增大的压力不会对出油口12压力造成大 的影响，因此，无需利用主动驱动机构驱动主阀芯20，仅利用液压油驱动主 阀芯20的以改变通流截面30即可。

情况二：

如图4所示，当第一比较结果为第一实际压力小于第一额定压力而大于 第二额定压力，且第一额定压力与第一实际压力之间的压力差大于第一预设 压力差时，利用主动驱动机构驱动主阀芯20以使主阀芯20朝通流截面30 增大的方向运动；

当第一比较结果为第一实际压力小于第一额定压力，且第一额定压力与 第一实际压力之间的压力差小于第一预设压力差时，使主动驱动机构处于静 止状态。

如图5所示，当第一比较结果为第一实际压力小于第二额定压力时，使 主动驱动机构处于静止状态。

上述情况具体理解为：当进油口11处的压力突然减小时，且所减小的量 较大(压力减小量以第一预设压力差作为标准)，然后，利用主动驱动机构主 动驱动主阀芯20，而使出油口12的压力的下降量和下降速度快速降低，以 使出油口12处的压力快速回归至第二额定压力或其附近。而当进油口11处 的压力所减小的量较小时，其减小的压力不会对出口压力造成大的影响，因 此，无需利用主动驱动机构驱动主阀芯20，仅利用液压油驱动主阀芯20的 以改变通流截面30即可。而当进油口11处的减小的量使得进油口11处的实 际压力小于第二额定压力时，说明液压系统的系统管路的压力不足以满足执 行元件的要求，需要至少瞬时提高系统管路内液压油的流量以增大进油口11 处的压力，此时，利用主动驱动机构驱动主阀芯20并不能改变使出油口12 回归至执行元件正常运行的第二额定压力，因此，使主动驱动机构保持不驱 动主动阀芯的静止状态。

情况三：

如图6所示，当第二比较结果为第二实际压力大于第二额定压力且小于 第一额定压力，且第二实际压力与第二额定压力之间的压力差大于第二预设 压力差PB时，利用主动驱动机构驱动主阀芯20以使主阀芯20朝通流截面 30减小的方向运动；

如图7所示，当第二比较结果为第二实际压力大于第二额定压力，且第 二实际压力与第二额定压力之间的压力差小于第二预设压力差时，使主动驱 动机构处于静止状态。

上述情况具体理解为：当出油口12处的压力突然增大时(出油口12处 的压力增大多数由执行元件自身运行造成，例如，执行元件所驱动的负载突 然增大)，且所增大的量较大(压力增大量以第二预设压力差作为标准)，然 后，利用主动驱动机构主动驱动主阀芯20，从而尽量减少通过通流截面30 的量，以减少通过出油口12的量，进而使出油口12处的液压油的压力回归 至执行元件正常运行的额定压力。而当出油口12处的压力所减小的量较小 时，出油口12处的压力没有产生较大波动，该较小的压力波动对执行元件的 影响不大，因此，无需利用主动驱动机构驱动主阀芯20，仅利用液压油改变 主阀芯20的位置，从而改变通流截面30即可。

情况四：

如图8所示，当第二比较结果为第二实际压力小于第二额定压力，且第 二额定压力与第二实际压力之间的压力差大于第二预设压力差时，利用主动 驱动机构驱动主阀芯20以使主阀芯20朝通流截面30增大的方向运动；

如图9所示，当第二比较结果为第二实际压力小于第二额定压力，且第 二额定压力与第二实际压力之间的压力差小于第二预设压力差时，使主动驱 动机构处于静止状态。

上述情况具体理解为：当出油口12处的压力突然减小(压力突然减小多 数由执行元件自身运行造成，例如执行元件所驱动的负载突然减小)，且所减 小的量较大(压力减小量以第二预设压力差作为标准)时，利用主动驱动机 构主动驱动主阀芯20，而使通流截面30增大，以增加通过出油口12的流量， 进而使出油口12处的压力快速回归至执行元件正常运行所需的额定压力，以 满足执行元件正常运行。而当出油口12处的减小的量较小时，说明出油口 12处的压力波动不大，无需利用主动驱动机构驱动主阀芯20。

本发明的压力调节方法针对上述四种情况给出的不同的调节出油口12 压力的具体策略，从而使得出油口12的压力不会发生大的波动，基本维持于 执行元件所需额定压力或额定压力的附近。

本发明的上述压力调节方法不但能够使执行元件正常运行，而且能够减 小或避免执行元件以及整个液压系统因压力波动所产生的对液压系统的其他 部件的冲击，并降低了各元件动作所产生的噪音，且对执行元件所驱动的负 载具有保护作用。

本发明的一个实施例还公开了一种阀装置，该阀装置的用于减小或避免 压力波动对执行元件的运行所造成的影响，从而使执行元件能够在额定压力 或其附近正常运行。

如图10至17所示，并结合图1至图9，该阀装置,包括主阀100和先导 阀200。

主阀100包括主阀体10、主阀芯20、平衡弹簧90、导流通道14。先导 阀200包括先导阀体210、先导阀芯213、先导机构214以及主动驱动机构。

主阀体10内开设有导向腔13，主阀体10上开设有贯通导向腔13的第 一进油口11和第一出油口12，第一进油口11与液压系统中的系统管路连通， 第一出油口12与液压系统中的执行元件连通；主阀芯20，其设置于导向腔 13中并能够沿导向腔13滑动以改变第一进油口11与第一出油口12之间的 通流截面30；主阀芯20开设有轴向贯通的节流孔道23；平衡弹簧90设置于 导向腔13中并用于向下推抵主阀芯20；导流通道14开设于主阀体10内以 使第一出油口12处的液压油通过导流通道14向上推抵主阀芯20并通过节流 孔道23。

先导阀体210开设有第二进油口211和第二出油口212；第二进油口211 直接或者间接与节流孔道23连通，第二出油口212用于与液压系统的油箱； 先导阀芯213设置于先导阀体210中；先导机构214用于使先导阀芯213以 预定压力封堵第二进油口211；主动驱动机构设置于主阀上，主动机构用于 根据第一进油口11和/或第一出油口12处的液压油的实际压力及液压系统的 额定压力选择性驱动主阀芯20。

上述实施例的阀装置可作为减压阀或增压阀使用。现以作为减压阀为例 介绍上述阀装置的工作原理：

使第一进油口11接入液压系统的系统管路，使第一出油口12与液压系 统的执行元件连通，该执行元件用于驱动负载，当然，执行元件的运行情况 也受负载影响。当系统管路中的液压油以液压系统的额定压力通过第一进油 口11进入主阀体10内后，从主阀体10的第一出油口12流出以进入执行元 件中并驱动执行元件以带动负载工作，第一出油口12处的部分液压油通过导 流通道14流至主阀芯20底部，该液压油一方面通过节流孔道23、先导阀体 210的第二进油口211而迫使先导阀芯213打开第二进油口211，然后，液压 油进入先导阀体210，然后，从第二出油口212回流油箱，在液压油经过节 流孔道23后，其产生压降，从而使主阀芯20上端的液压油的压力小于其底 部的液压油的压力；另一方面，该主阀芯20底部的液压油推抵主阀芯20滑 动以使主阀芯20向上运动至某一位置，此时，平衡弹簧90以及主阀芯20 上方的液压油对主阀芯20的作用力与主阀芯20底部的液压油对主阀芯20的作用力平衡，对应地，通流截面30的面积大小确定，使得第一出油口12 处的液压油的压力恒定(该恒定的压力变为执行元件正常工作的额定压力)， 且小于第一进油口11处的压力。当第一进油口11处的液压油的压力因某种 原因发生变化(例如，系统管路因其他控制元件、执行元件、动力元件变化 而使压力发生)或者第一出油口12处的压力因某种原因发生变化(例如执行 元件运行状态、负载运行状态改变使压力发生变化)时，主阀芯20的底部的 液压油会发生变化，主阀芯20受力平衡被打破，使得主阀芯20移动，从而 使通流截面30再次改变，从而使第一出油口12处压力的回归至变化前的压 力，从而能够使执行元件在正常的压力下运行。

然而，当第一进油口11和第一出口油的压力产生较大波动时，主阀芯 20底部的液压油并不能快速的驱动主阀芯20以对应改变通流截面30进而使 第一出油口12处的压力快速回归，这势必造成第一出油口12的压力也产生 较大波动，从而影响执行元件的正常的运行，进而影响负载。

在面临压力产生较大波动的情况，本发明的阀装置得主动驱动机构用于 在压力发生较大波动时，主动驱动主阀芯20，使得主阀芯20快速滑动以快 速调整通流截面30，从而使第一出油口12的压力快速回归，从而降低了第 一出油口12处的液压油的压力的波动程度，使该压力总能够维持在执行元件 正常运行所需的额定压力或其附近。

在本发明的一个优选实施例中，如图10至17所示，阀装置还包括控制 机构60、第一压力传感器70以及第二传感器；其中；第一压力传感器70和 第二传感器对应装设于主阀体10的第一进油口11和第一出油口12，以分别 用于测量第一进油口11和第一出油口12的实际压力；主阀芯20的两端分别 设置有磁性材料制成的第一驱动杆21和第二驱动杆22；主动驱动机构包括 第一电磁体40和第二电磁体50；第一电磁体40和第二电磁体50均包括环状铁芯以及绕于环状铁芯上的线圈；第一驱动杆21和第二驱动杆22分别对 应至少部分的伸入至第一电磁体40和第二电磁体50的环状铁芯中；控制机 构60包括处理器和控制器；处理器分别与第一压力传感器70和第二压力传 感器80电连接以获得第一进油口11和第一出油口12的实际压力；处理器存 储有液压系统的额定压力；处理器将实际压力与额定压力进行比较；控制器 与处理器电连接，控制器用于获取处理器的比较结果，并根据比较结果选择 性地向第一电磁体40和第二电磁体50通电。其中：选择性地向第一电磁体 40和第二电磁体50通电是指：单独向第一电磁体40通电，或者单独向第二 电磁体50通电，或者均不向第一电磁体40和第二电磁体50通电。

根据上述实施例可知，本发明公开的阀装置在面临实际压力产生较大波 动时，总能够使第一出油口12处的液压油快速回归至执行元件正常运行的额 定压力或附近。下面根据压力波动情况来详细说明阀装置应对压力波动的调 节方法，并以此说明本发明的阀装置的有益效果。

为清楚的说明调节方法，不妨对上述的实际压力和额定压力进行分离定 义，其与本发明的公开的上述压力调节方法定义一致。

与第一进油口11连通的液压系统管路的额定压力称第一额定压力；与第 一出油口12连通的执行元件的额定的工作压力称第二额定压力；主阀体10 的第一进油口11处的实际压力称第一实际压力；主阀体10的第一出油口12 的实际压力称第二实际压力；其中第一实际压力由第一压力传感器70测量获 得，第二实际压力由第二压力传感器80测量获得。

阀装置实际是根据第一实际压力和第二实际压力与第一额定压力和第二 额定压力的比较结果来进行调整而使第二实际压力回归的，其中，各压力参 数之间的比较由处理器进行运算以获得比较结果，控制器根据比较结果来控 制第一电磁体40和第二电磁体50以使主动驱动机构实现对主阀芯20的驱 动。

阀装置在连接于系统管路与执行元件之间时供面临四种压力波动情况。 针对这四种波动情况，阀装置对于采用不同的调节方式。

情况一：

如图10所示当处理器所计算得出的第一比较结果为第一压力传感器70 所测量得到的第一实际压力大于第一额定压力，且第一实际压力与第一额定 压力之间的压力差大于第一预设压力差时，控制器控制电源向第一电磁体40 通电(同时使第二磁体保持断电状态)以通过第一驱动杆21驱动主阀芯20 向下滑动以减小通流截面30的面积；

如图11所示，当处理器所计算得出的第一比较结果为第一压力传感器 70所测量得到的第一实际压力大于第一额定压力，且第一实际压力与第一额 定压力之间的压力差小于第一预设压力差时，控制器控制电源同时使第一磁 体和第二磁体保持断电状态，即，不利用主动驱动机构驱动主阀芯20。

上述情况具体理解为：当主阀体10的进油口处的压力突然增大时，且所 增大的量较大(压力增大量以第一预设压力差作为标准)，然后，利用第一电 磁体40主动驱动主阀芯20，而使出油口处的液压油的压力的增量和增速降 低，以使该处压力快速回归至第一额定压力或其附近。而当进油口处的压力 所增大的量较小时，其增大的压力不会对出油口压力造成大的影响，因此， 无需利用主动驱动机构驱动主阀芯20，仅利用液压油改变主阀芯20的位置， 从而改变通流截面30即可。

情况二：

如图12所示，当处理器所计算得出第一比较结果为第一压力传感器70 所测量得到的第一实际压力小于第一额定压力而大于第二额定压力，且第一 额定压力与第一实际压力之间的压力差大于第一预设压力差时，控制器控制 电源向第一电磁体40通电(同时使第二磁体保持断电状态)以通过第一驱动 杆21驱动主阀芯20向下滑动以减小通流截面30的面积。

当处理器所计算得出第一比较结果为第一压力传感器70所测量得到的 第一实际压力小于第一额定压力，且第一额定压力与第一实际压力之间的压 力差小于第一预设压力差时，控制器控制电源同时使第一磁体和第二磁体保 持断电状态，即，不利用主动驱动机构驱动主阀芯20。

如图13所示，当处理器所计算得出的第一比较结果为第一压力传感器 70所测量得到的第一实际压力小于第二额定压力时，控制器控制电源同时使 第一磁体和第二磁体保持断电状态，不利用主动驱动机构驱动主阀芯20。

上述情况具体理解为：当进油口处的压力突然减小时，且所减小的量较 大(压力减小量以第一预设压力差作为标准)，然后，利用第一电磁体40主 动驱动主阀芯20，而使出油口的压力的下降量和下降速度快速降低，以使出 油口处的压力快速回归至第二额定压力或其附近。而当进油口处的压力所减 小的量较小时，其减小的压力不会对出口压力造成大的影响，因此，无需利 用主动驱动机构驱动主阀芯20，仅利用液压油驱动主阀芯20的以改变通流 截面30即可。而当进油口处的减小的量使得进油口处的实际压力小于第二额 定压力时，说明液压系统的系统管路的压力不足以满足执行元件的要求，需 要至少瞬时提高系统管路内液压油的流量以增大进油口处的压力，此时，利 用主动驱动机构驱动主阀芯20并不能改变使出油口回归执行元件的额定压 力，因此，不利用主动驱动机构驱动主阀芯20。。

情况三：

如图14所示，当处理器所计算得出第二比较结果为第二压力传感器80 所测量得到的第二实际压力大于第二额定压力且小于第一额定压力，且第二 实际压力与第二额定压力之间的压力差大于第二预设压力差时，控制器控制 电源向第一电磁体40通电(同时使第二磁体保持断电状态)以通过第一驱动 杆21驱动主阀芯20向下滑动以减小通流截面30的面积；

如图15所示，当处理器所计算得出第二比较结果为第二压力传感器80 所测量得到的第二实际压力大于第二额定压力，且第二实际压力与第二额定 压力之间的压力差小于第二预设压力差时，控制器控制电源同时使第一磁体 和第二磁体保持断电状态，即，不利用主动驱动机构驱动主阀芯20。。

上述情况具体理解为：当出油口处的压力突然增大时(出油口处的压力 增大多数由执行元件自身运行造成，例如，执行元件所驱动的负载突然增大)， 且所增大的量较大(压力增大量以第二预设压力差作为标准)，然后利用第一 电磁体40主动驱动主阀芯20，从而尽量减少通过通流截面30的量，以减少 通过出油口的量，进而使出油口处的液压油的压力回归至执行元件正常运行 的额定压力。而当出油口处的压力所减小的量较小时，出油口处的压力没有 产生较大波动，该压力波动对执行元件的影响不大，因此，无需利用主动驱动机构驱动主阀芯20，仅利用液压油改变主阀芯20的位置，从而改变通流 截面30即可。

情况四：

如图16所示，当处理器所计算得出的第二比较结果为第二压力传感器 80所测量得到的第二实际压力小于第二额定压力，且第二额定压力与第二实 际压力之间的压力差大于第二预设压力差时，控制器控制电源向第二电磁体 50通电(同时使第一磁体保持断电状态)以通过第二驱动杆22驱动主阀芯 20向上滑动以增大通流截面30的面积；

如图17所示，当处理器所计算得出的第二比较结果为第二压力传感器 80所测量得到的第二实际压力小于第二额定压力，且第二额定压力与第二实 际压力之间的压力差小于第二预设压力差时，不利用主动驱动机构驱动主阀 芯20。

上述情况具体理解为：当出油口处的压力突然减小(压力突然减小多数 由执行元件自身运行造成，例如执行元件所驱动的负载突然减小)，且所减小 的量较大(压力减小量以第二预设压力差作为标准)时，利用第二电磁体50 主动驱动主阀芯20，而使通流截面30增大，以增加通过出油口的流量，进 而使出油口处的压力快速回归至执行元件正常运行所需的额定压力，以满足 执行元件正常运行。而当出油口处的减小的量较小时，说明出油口处的压力 波动不大，无需利用主动驱动机构驱动主阀芯20。

本发明的阀装置针对上述四种情况给出的不同的调节出油口压力的具体 策略，从而使得出油口的压力不会发生大的波动，基本维持于执行元件所需 额定压力或额定压力的附近。

本发明的阀装置不但能够使执行元件正常运行，而且能够发生执行元件 以及整个液压系统因压力波动所产生的对液压系统的其他部件的冲击，并降 低了各元件动作所产生的噪音。且对执行元件所驱动的负载具有保护作用。

应该说明的是：第一预设压力差和第二预设压力差均为经验设定值，该 第一预设压力差可为第一额定压力的0.25倍左右；第二预设压力差可为第二 额定压力的0.3倍左右。

在本发明的一个优选实施例中，实际压力偏离额定压力的程度与通入线 圈的电流强度之间所形成的函数关系为增函数。也就是说，实际压力和额定 压力之间的压力差与预设压力差之间的差值越大，所对应通入线圈的电流强 度越大。

上述阀装置利用电磁作为驱动动力的好处以及设置两个电磁体驱动阀芯 的好处在于：

1、电磁作为驱动力的灵敏性更强，在面临波动情况时，需要采用高灵敏 度的驱动机构，以使驱动反应动作所占用的时间的远小于波动随占用的时间。

2、本发明并不限定采用电磁驱动作为主动驱动机构，然而，作为本发明 的一个优势便是利用电磁作为驱动主动阀芯的动力，现有技术中，也有存在 电磁体驱动阀芯的手段，然而，现有技术中，采用电磁体驱动阀芯一方面是 用于先导阀芯213，其具体是使给先导阀芯213封堵阀口的一定的预紧力， 其作用是设定先导阀芯213的打开力；另一方面，电磁体驱动阀芯用于使阀 芯从一端运动至另一端，其目的并不是联合液压油来改变通流截面30的面 积，而是使液压油达到换向的目的。而本发明的电磁体是用于与液压油联合 给主阀芯20以助力，而使主阀芯20加速动作，且电磁体给予主阀芯20的驱 动力是瞬时的，时间具体小于秒级的十分之一，然后随后撤销。

3、根据上述阀装置调节方法可知，采用两个电磁体与采用一个电磁体的 效果差异很大，若采用一个电磁体，虽然通过电流正反的切换能够实现主阀 芯20的两个方向的驱动，然而，电流的正反切换会导致磁场转换的迟滞，这 可导致驱动力的变换频率小于压力波动频率，这使得阀装置反应的灵敏度变 差，而采用两个电磁体可不通过正反方向切换电流使得阀装置对于压力波动 的反应灵敏度高。

在本发明的一个优选实施例中，如图10所示，第二进油口211通过导向 腔13与节流孔道23连通。

在本发明的一个优选实施例中，先导机构214包括用于推抵先导阀芯213 的先导弹簧，优选地，先导机构214还包括通过磁力推抵先导阀芯213的先 导电磁体，该先导电磁体与先导弹簧联合使用或单独使用以推抵先导阀芯 213。

本发明还公开了一种液压系统，包括执行元件和系统管路，上述的阀装 置，阀装置的第一进油口11与系统管路连通，阀装置的第一出油口12与执 行元件连通。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的 保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范 围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落 在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于阀装置的压力调节方法，所述阀装置包括主阀和先导阀，所述主阀包括主阀体以及设置于所述主阀体内的主阀芯；所述主阀体开设有进油口和出油口，所述进油口和所述出油口连入所述阀装置所在的液压系统，其特征在于，所述阀装置还包括主动驱动机构，所述调节方法包括：

获取所述液压系统中所设定的额定压力；

获取所述液压系统中的实际压力；

使所述真实压力与所述额定压力进行比较以获得比较结果；

根据所述比较结果选择是否通过所述主动驱动机构驱动所述主阀芯以改变所述进油口与所述出油口之间所形成的通流截面。

2.根据权利要求1所述的调节压力的方法，其特征在于，所述额压力包括第一额定压力和第二额定压力，所述第一额定压力为与所述进油口连接的液压系统的系统管路内的额定的压力，所在第二额定压力为液压系统中的执行元件工作所需的额定的压力；所述实际压力包括第一实际压力和第二实际压力，所述第一实际压力为所述进油口处的实际的压力，所述第二实际压力为所述出油口处的实际的压力；当所述第一实际压力产生波动时，所述调节方法包括：

获取所述第一额定压力和所述第二额定压力；

获取所述第一实际压力，；

使所述第一实际压力与所述第一额定压力和/或所述第二额定压力进行比较以获得第一比较结果；

根据所述第一比较结果选择是否通过所述主动驱动机构驱动所述主阀芯产生位移以改变所述进油口与所述出油口之间的通流截面。

3.根据权利要求2所述的调节压力的方法，其特征在于，当所述第二实际压力产生波动时，所述调节方法包括：

获取所述第二额定压力和所述第一额定压力；

获取所述第二实际压力；

使所述第二实际压力与所述第二额定压力和或所述第一额定压力进行比较以获得第二比较结果。

根据所述第二比较结果选择是否通过所述主动驱动机构驱动所述主阀芯以改变所述进油口与所述出油口之间的通流截面。

4.根据权利要求3所述的调节方法，其特征在于，所述阀装置为减压阀；

当所述第一比较结果为所述第一实际压力大于所述第一额定压力，且所述第一实际压力与所述第一额定压力之间的压力差大于第一预设压力差时，利用所述主动驱动机构驱动主阀芯以使所述主阀芯朝所述通流截面减小的方向运动；

当所述第一比较结果为所述第一实际压力大于所述第一额定压力，且所述第一实际压力与所述第一额定压力之间的压力差小于第一预设压力差时，使所述主动驱动机构处于静止状态。

5.根据权利要求4所述的调节方法，其特征在于，

当所述第一比较结果为所述第一实际压力小于所述第一额定压力而大于所述第二额定压力，且所述第一额定压力与所述第一实际压力之间的压力差大于第一预设压力差时，利用所述主动驱动机构驱动主阀芯以使所述主阀芯朝所述通流截面增大的方向运动；

当所述第一比较结果为所述第一实际压力小于所述第一额定压力，且所述第一额定压力与所述第一实际压力之间的压力差小于第一预设压力差时，使所述主动驱动机构处于静止状态。

当所述第一比较结果为所述第一实际压力小于所述第二额定压力时，使所述主动驱动机构处于静止状态。

6.根据权利要求3所述的调节方法，其特征在于，所述阀装置为减压阀；

当所述第二比较结果为所述第二实际压力大于所述第二额定压力且小于所述第一额定压力，且所述第二实际压力与所述第二额定压力之间的压力差大于第二预设压力差时，利用主动驱动机构驱动主阀芯以使所述主阀芯朝所述通流截面减小的方向运动；

当所述第二比较结果为所述第二实际压力大于所述第二额定压力，且所述第二实际压力与所述第二额定压力之间的压力差小于第二预设压力差时，，使所述主动驱动机构处于静止状态。

7.根据权利要求6所述的调节方法，其特征在于，

当所述第二比较结果为所述第二实际压力小于所述第二额定压力，且所述第二额定压力与所述第二实际压力之间的压力差大于第二预设压力差时，利用主动驱动机构驱动主阀芯以使所述主阀芯朝所述通流截面增大的方向运动；

当所述第二比较结果为所述第二实际压力小于所述第二额定压力，且所述第二额定压力与所述第二实际压力之间的压力差小于第二预设压力差时，使所述主动驱动机构处于静止状态。