CN110701138B - 一种可监控大行程液压阀状态的新型结构 - Google Patents

Abstract

一种可监控大行程液压阀状态的新型结构，包括阀芯、监控组件、盖板体；盖板体内部设置有盖板体中心孔，盖板体中心孔中以可滑动的方式设置有阀芯；盖板体一侧设置有活塞套安装孔，活塞套安装孔中固定连接有监控组件；监控组件包括活塞套、感应活塞、复位弹簧、传感器、反馈杆、活塞套中心孔、传感器中心孔、油孔、球面、中心螺丝孔、传感器安装孔和螺纹头；提高了检测装置的响应性、稳定性和可靠性，极大地降低了成本并保证了测量的精确性，使得大规格液压阀工作状态的精确控制成为可能，可以极大地提升大型液压系统的控制水平和主机装备的工作品质。

Description

一种可监控大行程液压阀状态的新型结构

技术领域：

本发明涉及大行程液压阀设备技术领域，更具体地说是一种可监控大行程液压阀状态的新型结构。

背景技术：

当前伴随着智能制造的理念越来越深入于各种工业生产活动，智能控制技术也越来越多地应用于各种工业装备，液压传动控制系统是机械装备的核心部分，各种液压阀工作状态的检测与控制是液压系统智能化的基础。而受高性能传感器的有效测量行程的限制，大规格、大行程液压阀的检测与控制很困难，限制了大型液压系统的控制水平和工作性能的提升。

普通结构的插装阀，由于阀芯的运动行程过长，已经远远超出了高精度传感器的量程，无法用传感器监控阀芯的运动状态，因此不能精确地控制该阀的工作状态。

发明内容：

为解决上述问题，克服现有技术的不足，本发明提供了一种结构简洁、量程大、响应快、可靠性高、精确性高、稳定性高的可监控大行程液压阀状态的新型结构。

为实现上述目的，本发明提供的一种可监控大行程液压阀状态的新型结构，包括阀芯、监控组件、盖板体；

盖板体内部设置有盖板体中心孔，盖板体中心孔中以可滑动的方式设置有阀芯；盖板体一侧设置有活塞套安装孔，活塞套安装孔中固定连接有监控组件。

进一步的，监控组件包括活塞套、感应活塞、复位弹簧、传感器、反馈杆、活塞套中心孔、传感器中心孔、油孔、球面、中心螺丝孔、传感器安装孔和螺纹头；活塞套固定设置在活塞套安装孔内，活塞套内部设置有活塞套中心孔和传感器安装孔，活塞套中心孔和传感器安装孔首尾相连；活塞套中心孔内部以可滑动的方式设置有感应活塞，感应活塞的一端设置有球面，感应活塞的另一端设置有中心螺丝孔；传感器安装孔内固定连接有传感器，传感器内部设置有传感器中心孔，感器中心孔内部以可滑动的方式设置有反馈杆，反馈杆的一端设置有螺纹头；螺纹头与中心螺丝孔啮合相连；复位弹簧套设在反馈杆外部，复位弹簧的一端与感应活塞相连，复位弹簧的另一端与传感器相连；活塞套内设置有油孔，油孔的一端与传感器安装孔相连通，油孔的另一端与盖板体中心孔相连通。

进一步的，阀芯上端设置有阀头，阀头上设置有圆锥斜面。

进一步的，阀芯包括圆锥斜面，监控组件包括感应活塞，感应活塞的一端设置有球面；圆锥斜面与球面相接触，圆锥斜面与感应活塞垂直。

进一步的，活塞套和传感器之间设置有密封胶圈。

进一步的，盖板体中心孔与监控组件之间的夹角为锐角。

本发明的有益效果是：

本发明提供的可监控大行程液压阀状态的新型结构实现了大行程液压阀工作状态的监控，通过创新性地设计和应用新型控制结构，采用被测参量的同步转换的技术方案，提高了检测装置的响应性、稳定性和可靠性，极大地降低了成本并保证了测量的精确性，使得大规格液压阀工作状态的精确控制成为可能，可以极大地提升大型液压系统的控制水平和主机装备的工作品质。

盖板体中心孔与监控组件之间的夹角为锐角，盖板体中心孔与监控组件之间的夹角为锐角，且圆锥斜面与感应活塞垂直，以方便将阀芯的运动方向转变为感应活塞的运动方向，同时减小侧向力，减小感应活塞运动阻力，提高感应活塞的响应性，而感应活塞通过传感器监测位置十分方便，极大地简化了以往对大行程液压阀监测所采用的结构。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图；

附图2是本发明的局部结构放大示意图；

附图3是本发明的盖板体和阀芯结构放大示意图；

附图4是本发明的监控组件结构放大示意图；

附图5是本发明的传感器结构放大示意图；

附图6是本发明的活塞套结构放大示意图；

附图中：1、阀芯，2、阀套，3、监控组件，4、盖板体，5、活塞套，6、感应活塞，7、复位弹簧，8、传感器，9、反馈杆，10、盖板体中心孔，11、活塞套安装孔，12、阀头，13、圆锥斜面，14、活塞套中心孔，15、传感器中心孔，16、油孔，17、球面，18、中心螺丝孔，19、传感器安装孔，20、螺纹头。

具体实施方式：

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的附图1、附图2、附图3、附图4、附图5和附图6，对本发明进行更加详细的描述。

本发明提供的可监控大行程液压阀状态的新型结构，包括阀芯1、监控组件3、盖板体4；盖板体4内部设置有盖板体中心孔10，盖板体中心孔10中以可滑动的方式设置有阀芯1；盖板体4一侧设置有活塞套安装孔11，活塞套安装孔11中固定连接有监控组件3；监控组件3包括活塞套5、感应活塞6、复位弹簧7、传感器8、反馈杆9、活塞套中心孔14、传感器中心孔15、油孔16、球面17、中心螺丝孔18、传感器安装孔19和螺纹头20；活塞套5固定设置在活塞套安装孔11内，活塞套5内部设置有活塞套中心孔14和传感器安装孔19，活塞套中心孔14和传感器安装孔19首尾相连；活塞套中心孔14内部以可滑动的方式设置有感应活塞6，感应活塞6的一端设置有球面17，感应活塞6的另一端设置有中心螺丝孔18；传感器安装孔19内固定连接有传感器8，传感器8内部设置有传感器中心孔15，感器中心孔15内部以可滑动的方式设置有反馈杆9，反馈杆9的一端设置有螺纹头20；螺纹头20与中心螺丝孔18啮合相连；复位弹簧7套设在反馈杆9外部，复位弹簧7的一端与感应活塞6相连，复位弹簧7的另一端与传感器8相连；活塞套5内设置有油孔16，油孔16的一端与传感器安装孔19相连通，油孔16的另一端与盖板体中心孔10相连通；阀芯1上端设置有阀头12，阀头12上设置有圆锥斜面13；阀芯1包括圆锥斜面13，监控组件3包括感应活塞6，感应活塞6的一端设置有球面17；圆锥斜面13与球面17相接触，圆锥斜面13与感应活塞6垂直；活塞套5和传感器8之间设置有密封胶圈；盖板体中心孔10与监控组件3之间的夹角为锐角。

本发明的其中一种实施例如下：

本发明提供的一种可监控大行程液压阀状态的新型结构，主要包括阀芯1、监控组件3和盖板体4三部分，阀芯1以可滑动的方式设置在盖板体4内，监控组件3以一定角度连接在盖板体4的侧面，监控组件3内感应活塞6穿过盖板体4与阀头12上的圆锥斜面13接触，如此，在阀芯1做上下方向的运动时，监控组件3内的感应活塞6便跟随阀芯1在监控组件3内做倾斜一定角度的往复运动，同时监控组件3内的传感器8实时监测位置，通过间接的方法监测阀芯1在盖板体4内的运动情况。

盖板体4内部设置有盖板体中心孔10，盖板体4下端连接有阀套2，阀套2内部设置有阀套中心孔，盖板体中心孔10与阀套中心孔相连通；阀芯1在盖板体中心孔10和阀套中心孔内上下滑动；

阀芯1上端设置有阀头12，在阀头12的圆周面上设置有圆锥斜面13，圆锥斜面13使阀头12从圆柱状变成圆台状，圆锥斜面13与盖板体中心孔10的内壁之间形成的夹角为锐角；

监控组件3包括活塞套5、感应活塞6、复位弹簧7、传感器8、反馈杆9、活塞套中心孔14、传感器中心孔15、油孔16、球面17、中心螺丝孔18、传感器安装孔19和螺纹头20；活塞套5包括A端和B端，活塞套5固定安装在盖板体4侧面的活塞套安装孔11内，A端在活塞套安装孔11内，B端在活塞套安装孔11外；活塞套5的长度小于活塞套安装孔11的深度，保证活塞套5安装在活塞套安装孔11内后，A端不会穿入盖板体中心孔10内，不会影响阀芯1的正常运动；活塞套5内部设置有活塞套中心孔14和传感器安装孔19，活塞套中心孔14的直径小于传感器安装孔19的直径，活塞套中心孔14和传感器安装孔19贯穿活塞套5的两端，活塞套中心孔14、传感器安装孔19与活塞套5三者的中轴均重合；活塞套中心孔14设置有感应活塞6，感应活塞6能够在活塞套中心孔14内自由滑动；感应活塞6的一端从A端穿出直至盖板体中心孔10内并与圆锥斜面13相接触；

传感器8从B端安装入传感器安装孔19，在传感器8和活塞套5之间还设置有密封胶圈，以保证密闭性；传感器8内部设置有传感器中心孔15，传感器中心孔15为两级阶梯式的盲孔，封闭的一级阶梯孔径较小，开放的二级阶梯孔径较大；传感器中心孔15内设置有反馈杆9，反馈杆9能够在传感器中心孔15内滑动。

感应活塞6的一端设置有中心螺丝孔18，反馈杆9的一端设置有螺纹头20，中心螺丝孔18和螺纹头20之间等旋紧啮合固定，感应活塞6和反馈杆9通过中心螺纹孔与螺纹头20的啮合进行连接；反馈杆9的直径小于感应活塞6的直径；当感应活塞6前后滑动时，反馈杆9也随之滑动。

感应活塞6的另一端设置有球面17，球面17与圆锥斜面13相接触，极大减小感应活塞6与圆锥斜面13之间的摩擦力。

在反馈杆9外部套有复位弹簧7，复位弹簧7一端与感应活塞6相连，另一端与传感器中心孔15一级阶梯和二级阶梯过渡处相连；当阀芯1向上运动，带动感应活塞6向传感器8一端滑动时，将复位弹簧7压缩，复位弹簧7缩短；当阀芯1向下运动时，感应活塞6受复位弹簧7的驱动向活塞套5一端滑动。

活塞套5内设置有油孔16，油孔16的一端与传感器安装孔19相连通，油孔16的另一端与盖板体中心孔10相连通；感应活塞6运动时，感应活塞6两端的油液通过活塞套5内的油孔16连通，减小了感应活塞6运动的阻力并提高了感应活塞6运动的稳定性。

其中，传感器8的型号为LVDT型位移传感器。

在实际使用时，当阀芯1向上运动时，感应活塞6在阀芯1的圆锥斜面13的驱动下，沿着活塞套中心孔14向传感器8侧运动，复位弹簧7被压缩，反馈杆9随之沿着同一方向在传感器8内运动，直至阀芯1运动停止，实现了阀芯1的运动和感应活塞6的运动的同步转换，随着阀芯1运动所处的不同位置，反馈杆9也相应地处于不同的位置，传感器8检测反馈杆9不同位置从而相应地产生不同的位置信号，实现阀芯1的位置检测；当阀芯1向下运动时，感应活塞6在复位弹簧7的驱动下，沿着活塞套中心孔14向阀芯1侧运动，复位弹簧7逐渐张开，反馈杆9随之沿着同一方向在传感器8内运动，直至阀芯1运动停止，实现了阀芯1的运动和感应活塞6的运动的同步转换，随着阀芯1运动所处的不同位置，反馈杆9也相应地处于不同的位置，传感器8检测反馈杆9不同位置从而相应地产生不同的位置信号，实现阀芯1的位置检测。

感应活塞6运动时，感应活塞6两端的油液通过活塞套5内的油孔16连通，减小了感应活塞6运动的阻力。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种可监控大行程液压阀状态的新型结构，包括阀芯（1）、监控组件（3）、盖板体（4）；其特征在于：

所述盖板体（4）内部设置有盖板体中心孔（10），所述盖板体中心孔（10）中以可滑动的方式设置有阀芯（1）；所述盖板体（4）一侧设置有活塞套安装孔（11），所述活塞套安装孔（11）中固定连接有监控组件（3）；

所述监控组件（3）包括活塞套（5）、感应活塞（6）、复位弹簧（7）、传感器（8）、反馈杆（9）、活塞套中心孔（14）、传感器中心孔（15）、油孔（16）、球面（17）、中心螺丝孔（18）、传感器安装孔（19）和螺纹头（20）；所述活塞套（5）固定设置在活塞套安装孔（11）内，所述活塞套（5）内部设置有活塞套中心孔（14）和传感器安装孔（19），所述活塞套中心孔（14）和传感器安装孔（19）首尾相连；所述活塞套中心孔（14）内部以可滑动的方式设置有感应活塞（6），所述感应活塞（6）的一端设置有球面（17），所述感应活塞（6）的另一端设置有中心螺丝孔（18）；所述传感器安装孔（19）内固定连接有传感器（8），所述传感器（8）内部设置有传感器中心孔（15），所述感器中心孔（15）内部以可滑动的方式设置有反馈杆（9），所述反馈杆（9）的一端设置有螺纹头（20）；所述螺纹头（20）与中心螺丝孔（18）啮合相连；所述复位弹簧（7）套设在反馈杆（9）外部，所述复位弹簧（7）的一端与感应活塞（6）相连，所述复位弹簧（7）的另一端与传感器（8）相连；所述活塞套（5）内设置有油孔（16），所述油孔（16）的一端与传感器安装孔（19）相连通，所述油孔（16）的另一端与盖板体中心孔（10）相连通；

所述阀芯（1）包括圆锥斜面（13），所述监控组件（3）包括感应活塞（6），所述感应活塞（6）的一端设置有球面（17）；所述圆锥斜面（13）与球面（17）相接触，所述圆锥斜面（13）与感应活塞（6）垂直；

所述盖板体中心孔（10）与监控组件（3）之间的夹角为锐角。

2.根据权利要求1所述的可监控大行程液压阀状态的新型结构，其特征在于：所述阀芯（1）上端设置有阀头（12），所述阀头（12）上设置有圆锥斜面（13）。

3.根据权利要求1所述的可监控大行程液压阀状态的新型结构，其特征在于：所述活塞套（5）和传感器（8）之间设置有密封胶圈。