CN112879369B - 比例阀控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种比例阀控制方法，比例阀设有阀芯、套设于阀芯的阀套、容置阀套的阀体，阀套设有阀套进油口、阀套的第一组工作油口及阀套的第二组工作油口，阀套的第一组工作油口及阀套的第二组工作油口设置于阀套进油口的两侧，包括：驱动阀芯到第一工作位置，应用阀套进油口及阀套的第一组工作油口工作，通过阀套的第二组工作油口回油；驱动阀芯到第二工作位置，应用阀套进油口及阀套的第二组工作油口工作，通过阀套的第一组工作油口回油；其中，第一工作位置与第二工作位置位于同一平面。由此，将阀芯与阀套按照上述的运动模式，通过阀芯与阀套油口的位置关系来控制流量。降低了精密铸造和钻削珩磨的加工难度，削减生成成本。

Description

比例阀控制方法

技术领域

本发明涉及比例阀领域，尤其是指一种比例多路阀控制方法。

背景技术

传统多路阀按结构形式分为分片式和整体式两类，在工程机械的比例阀结构系统中广泛运用。分片多路阀由首片主控联、尾联和多组片式工作联通过螺栓紧固在一起，尽管具有一定的灵活性，但是片与片之间存在泄露风险，并且在出现单片阀故障时必须松开螺栓和拆卸管道进行维护，不易操作。

整体式多路阀则采用整体的集成块铸造，尽管减少了可能的泄露部位，但是与阀杆配合的腔孔部分加工精度极高，任何部位的加工不良即导致整阀报废，加工和铸造难度大，成本高。

此外，采用铸铁铸造片式多路阀和整体式多路阀时，由于阀杆采用低合金钢，热处理后的阀杆硬度远高于阀块铸铁，污染引起的损伤往往先作用于阀体，导致维护成本大幅增加。而铸造沙眼一旦出现在阀孔，工作片或整阀即无法使用，大幅增加检测成本和不良品率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种比例阀控制方法，降低比例阀结构的生产难度，并实现比例阀的使用。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种比例阀控制方法，所述比例阀设有阀芯、套设于所述阀芯的阀套及容置所述阀套的阀体，阀套及阀体设有相对应的油口，所述阀套设有阀套进油口、阀套的第一组工作油口及阀套的第二组工作油口，所述阀套的第一组工作油口及所述阀套的第二组工作油口设置于所述阀套进油口的两侧，所述方法包括如下步骤：

驱动所述阀芯到第一工作位置，应用所述阀套进油口及所述阀套的第一组工作油口工作，通过所述阀套的第二组工作油口回油；

驱动所述阀芯到第二工作位置，应用所述阀套进油口及所述阀套的第二组工作油口工作，通过所述阀套的第一组工作油口回油；

其中，所述第一工作位置与所述第二工作位置位于同一平面。

进一步地，所述方法还包括如下步骤：

驱动所述阀芯到第三工作位置，所述阀套的第一组工作油口及阀套的第二组工作油口均处于回油状态；

其中，所述第三工作位置位于所述第一工作位置与所述第二工作位置的中间位置。

可选地，所述阀套的第一组工作油口包括阀套的第一工作油口及阀套的第一出油口，所述阀套的第二组工作油口包括阀套的第二工作油口及阀套的第二出油口；所述阀套的第一工作油口及所述阀套的第二工作油口均靠近所述阀套进油口，所述阀套的第一出油口及所述阀套的第二出油口均远离所述阀套进油口；

其中，所述驱动阀芯到第一工作位置，应用所述阀套进油口及所述阀套的第一组工作油口工作，通过所述阀套的第二组工作油口回油的步骤，具体为，流经所述进油口的液压油流入所述阀套的第一工作油口，所述阀套的第二工作油口的液压油流入所述阀套的第二出油口；

其中，所述驱动阀芯到第二工作位置，应用所述阀套进油口及所述阀套的第二组工作油口工作，通过所述阀套的第一组工作油口回油的步骤，具体为，流经所述进油口的液压油流入所述阀套的第二工作油口，所述阀套的第一工作油口的液压油流入所述阀套的第一出油口。

其中，所述比例阀还包括阀芯驱动装置，所述阀芯驱动装置包括动力杆，所述动力杆的一端连接于所述阀芯，所述动力杆的另一端连接于复位弹簧模块及电磁控制模块；所述电磁控制模块包括衔铁、衔铁套筒及电磁线圈，所述复位弹簧模块的弹性端连接于所述衔铁，所述衔铁套筒及电磁线圈均固定于所述阀体的空腔中；其中，所述复位弹簧模块，用于配合所述电磁控制模块，将所述阀芯定位；

所述驱动所述阀芯到第一工作位置的步骤，具体为，通过所述电磁线圈带动所述衔铁在所述衔铁套筒内运动，并通过所述动力杆驱动带动所述阀芯与所述阀套产生相对运动，使阀芯位于第一工作位置；

所述驱动所述阀芯到第二工作位置的步骤，具体为，通过所述电磁线圈带动所述衔铁在所述衔铁套筒内运动，并通过所述动力杆驱动带动所述阀芯与所述阀套产生相对运动，使阀芯位于第二工作位置。

具体的，所述驱动所述阀芯到第三工作位置的步骤，包括：

停止运行所述电磁线圈，所述复位弹簧模块控制所述阀芯位于第三工作位置。

进一步地，所述阀芯设有压力反馈通道；

所述驱动所述阀芯到第一工作位置或第二工作位置后，所述方法还包括，应用所述压力反馈通道监测所述阀套的第一组工作油口或第二组工作油口的压力值，并根据所述压力值，将第一组工作油口或第二组工作油口的工作油导出。

其中，所述阀芯设有中位通道，所述中位通道设有槽口，所述驱动所述阀芯到第三工作位置的步骤之后，还包括：

应用所述槽口的大小及形状，控制回油速度。

具体的，所述压力反馈通道与所述中位通道相导通；

所述驱动所述阀芯到第一工作位置的步骤，具体为，通过所述阀套遮盖与所述第一工作位置对应的所述槽口；

所述驱动所述阀芯到第二工作位置的步骤，具体为，通过所述阀套遮盖与所述第二工作位置对应的所述槽口。

具体的，所述阀芯驱动装置成对设置于所述阀芯的两端；所述驱动所述阀芯到第三工作位置的步骤，包括：

所述阀芯的一端的电磁线圈停止运行，对应的复位弹簧模块控制所述阀芯位于第三工作位置；或者，

所述阀芯的另一端的电磁线圈停止运行，对应的复位弹簧模块控制所述阀芯位于第三工作位置。

其中，所述阀套进油口、阀套的第一组工作油口及阀套的第二组工作油口分别设有镗孔；所述方法还包括：

应用设有镗孔的所述比例阀，控制液压油的流量。

本发明的有益效果在于：改变传统的比例阀模式，在阀芯与阀体之间设置了阀套，并将阀芯与阀套按照上述的运动模式，通过阀芯凸起与阀套油口的位置关系来控制流量。由此，降低了传统多路阀阀体所需的精密铸造和钻削珩磨的加工难度，大幅度降低了阀体的精密加工程度，削减生成成本。而且，液压油污染损坏的阀体部分被阀套保护，阀套容易被可以被直接替换，降低了维护成本。

附图说明

下面结合附图详述本发明的具体结构

图1为本发明的第一实施例的比例阀控制方法的流程图；

图2为本发明的第二实施例的比例阀控制方法的流程图；

图3为本发明的第三实施例的比例阀控制方法的流程图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1，图1为本发明的第一实施例的比例阀控制方法的流程图。本申请的第一实施例提供一种比例阀控制方法，比例阀设有阀芯、套设于阀芯的阀套、容置阀套的阀体，阀套及阀体设有相对应的油口，阀套设有阀套进油口、阀套的第一组工作油口及阀套的第二组工作油口，阀套的第一组工作油口及阀套的第二组工作油口设置于阀套进油口的两侧，方法包括如下步骤：

S101、驱动阀芯到第一工作位置，应用阀套进油口及阀套的第一组工作油口工作，通过阀套的第二组工作油口回油；

S102、驱动阀芯到第二工作位置，应用阀套进油口及阀套的第二组工作油口工作，通过阀套的第一组工作油口回油；

其中，第一工作位置与第二工作位置位于同一平面。

本申请的优势在于：改变传统的比例阀模式，在阀芯与阀体之间设置了阀套，并将阀芯与阀套按照上述的运动模式，通过阀芯与阀套油口的位置关系来控制流量。由此，降低了传统多路阀阀体所需的精密铸造和钻削珩磨的加工难度，大幅度降低了阀体的精密加工程度，削减生成成本。而且，液压油污染损坏的阀体部分被阀套保护，阀套容易被可以被直接替换，降低了维护成本。

进一步地，方法还包括步骤：S103、驱动阀芯到第三工作位置，阀套的第一组工作油口及阀套的第二组工作油口均处于回油状态；其中，第三工作位置位于第一工作位置与第二工作位置的中间位置。

由此，通过阀芯与阀套直接的相对运动，使得阀芯具有中位状态。若将本发明应用于风扇之中，则可通过调节阀门处于中位状态，以此更换风扇的扇叶。

请参阅图2，图2为本发明的第二实施例的比例阀控制方法的流程图。上述的阀套的第一组工作油口，包括阀套的第一工作油口及阀套的第一出油口，阀套的第二组工作油口包括阀套的第二工作油口及阀套的第二出油口；阀套的第一工作油口及阀套的第二工作油口均靠近阀套进油口，阀套的第一出油口及阀套的第二出油口均远离阀套进油口。

基于第一实施例与第二实施例中的结构，S101、驱动阀芯到第一工作位置，应用阀套进油口及阀套的第一组工作油口工作，通过阀套的第二组工作油口回油的步骤，具体为，S201、流经进油口的液压油流入阀套的第一工作油口，阀套的第二工作油口的液压油流入阀套的第二出油口；

相对应的，S102、驱动阀芯到第二工作位置，应用阀套进油口及阀套的第二组工作油口工作，通过阀套的第一组工作油口回油的步骤，具体为，S202、流经进油口的液压油流入阀套的第二工作油口，阀套的第一工作油口的液压油流入阀套的第一出油口。由此，通过S201与S202，随着运动状态不同，液压油的流动轨迹产生变化。

请参阅图3，图3为本发明的第三实施例的比例阀控制方法的流程图。上述比例阀还包括阀芯驱动装置，阀芯驱动装置包括动力杆，动力杆的一端连接于阀芯，动力杆的另一端连接于复位弹簧模块及电磁控制模块；电磁控制模块包括衔铁、衔铁套筒及电磁线圈，复位弹簧模块的弹性端连接于衔铁，衔铁套筒及电磁线圈均固定于阀体的空腔中。

基于第一实施例、第二实施例及第三实施例中的结构，S101、驱动阀芯到第一工作位置的步骤，具体为，S301、通过电磁线圈带动衔铁在衔铁套筒内运动，并通过动力杆驱动带动阀芯与阀套产生相对运动，使阀芯位于第一工作位置；

S102、驱动阀芯到第二工作位置的步骤，具体为，S302、通过电磁线圈带动衔铁在衔铁套筒内运动，并通过动力杆驱动带动阀芯与阀套产生相对运动，使阀芯位于第二工作位置。由此，液压油均匀和平稳地流动，压力损失较少，在不降低流量处理能力的前提下，缩小阀门尺寸。

具体地，S103、驱动阀芯到第三工作位置的步骤，包括：

S303、停止运行电磁线圈，复位弹簧模块控制阀芯位于第三工作位置。

由此，通过复位弹簧模块，配合电磁控制模块，将阀芯定位；该控制过程简单而巧妙，定位准确而高效。

具体地，阀芯驱动装置成对设置于阀芯的两端；S103、驱动阀芯到第三工作位置的步骤，还包括：

S3031、阀芯的一端的电磁线圈停止运行，对应的复位弹簧模块控制阀芯位于第三工作位置；或者，

S3032、阀芯的另一端的电磁线圈停止运行，对应的复位弹簧模块控制阀芯位于第三工作位置。

由此，可以使用直动式滑阀结构。阀芯驱动装置成对位于阀芯对侧，两侧均设有较强的复位弹簧，利于中位对中，增加抗污染能力。

上述的阀芯设有压力反馈通道；

驱动阀芯到第一工作位置或第二工作位置后，方法还包括：S304、应用压力反馈通道监测阀套的第一组工作油口或第二组工作油口的压力值，并根据压力值，将第一组工作油口或第二组工作油口的工作油导出。

由此，可以选择使用压力补偿器来进行压力反馈，改变多路阀的进油，实现多种状态的进油控制。其原理为，通过补偿器，使阀套进油口及对应的压力反馈出口的压力差值，始终等于补偿器的弹簧所发出的弹力，在比例阀在开口位置不变时，保持流量不受负载影响。

此外，复位弹簧模块中设有弹簧腔；弹簧腔设有泄油通道，当比例阀弹簧压缩后，弹簧腔的液压油释放到低压口，保持比例阀弹簧腔压力值不超过特定的阈值，避免了复位结构失控，也降低了复位结构损坏的可能。在一具体的实施例中，阀芯产生作用于弹簧腔的压力，当作用于弹簧腔的压力靠近峰值时，压力油通过泄油口释放，有效地避免因压力峰值而导致机芯意外和失控，降低了阀芯控制失效的可能性。

本申请的第四实施例中；基于上述各实施例中的结构，上述阀芯设有中位通道，上述中位通道设有槽口，驱动阀芯到第三工作位置的步骤之后，还包括：

应用槽口的大小及形状，控制回油速度。

需要了解的是，若阀芯没有槽口，当阀芯处于中位时，第一工作油口、第二工作油口均不与回油口相通；

若阀芯设有槽口，若阀芯槽口较大，当阀芯处于中位时，第一工作油口、第二工作油口均与回油口相通，实现快速回油的效果。

若阀芯设有槽口，若阀芯槽口较小，当阀芯处于中位时，第一工作油口、第二工作油口均与回油口相通，可以实现缓慢泄油的效果。

需要了解的是，压力反馈通道与中位通道相导通；

上述S101中，驱动阀芯到第一工作位置的步骤，具体为，通过阀套遮盖与第一工作位置对应的槽口；

上述S102中，驱动阀芯到第二工作位置的步骤，具体为，通过阀套遮盖与第二工作位置对应的槽口。

由此，通过阀套与槽口在第一工作位置与第二工作位置的配合，避免槽口影响到比例阀在第一工作位置与第二工作位置的运动状态；由此，以更好地控制流量。

本申请的第五实施例中，上述阀套进油口、阀套的第一组工作油口及阀套的第二组工作油口分别设有镗孔；方法还包括：

应用设有镗孔的比例阀，控制液压油的流量。

第五实施例的结构，可以与上述任意实施例的结构相结合。由此，通过阀套镗孔配合阀体镗孔，通流面积提高，增加了比例阀的可调节范围。经过验证，使用阀套镗孔这一结构，通流能力可达60Lpm以上。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种比例阀控制方法，其特征在于，所述比例阀设有阀芯、套设于所述阀芯的阀套及容置所述阀套的阀体，阀套及阀体设有相对应的油口，所述阀套设有阀套进油口、阀套的第一组工作油口及阀套的第二组工作油口，所述阀套的第一组工作油口及所述阀套的第二组工作油口设置于所述阀套进油口的两侧，所述阀芯设有压力反馈通道；所述阀芯设有中位通道，所述中位通道设有槽口，所述阀套进油口、阀套的第一组工作油口及阀套的第二组工作油口分别设有镗孔；所述压力反馈通道与所述中位通道相导通；

所述方法包括如下步骤：

驱动所述阀芯到第一工作位置，具体为，通过所述阀套遮盖与所述第一工作位置对应的所述槽口；应用所述阀套进油口及所述阀套的第一组工作油口工作，通过所述阀套的第二组工作油口回油；

驱动所述阀芯到第二工作位置，具体为，通过所述阀套遮盖与所述第二工作位置对应的所述槽口；应用所述阀套进油口及所述阀套的第二组工作油口工作，通过所述阀套的第一组工作油口回油；其中，所述第一工作位置与所述第二工作位置位于同一平面；

应用所述压力反馈通道监测所述阀套的第一组工作油口或第二组工作油口的压力值，并根据所述压力值，将第一组工作油口或第二组工作油口的工作油导出；

驱动所述阀芯到第三工作位置，所述阀套的第一组工作油口及阀套的第二组工作油口均处于回油状态；其中，所述第三工作位置位于所述第一工作位置与所述第二工作位置的中间位置；

应用所述槽口的大小及形状，控制回油速度；

应用设有镗孔的所述比例阀，控制液压油的流量。

2.如权利要求1所述的比例阀控制方法，其特征在于，所述阀套的第一组工作油口包括阀套的第一工作油口及阀套的第一出油口，所述阀套的第二组工作油口包括阀套的第二工作油口及阀套的第二出油口；所述阀套的第一工作油口及所述阀套的第二工作油口均靠近所述阀套进油口，所述阀套的第一出油口及所述阀套的第二出油口均远离所述阀套进油口；

其中，所述驱动阀芯到第一工作位置，应用所述阀套进油口及所述阀套的第一组工作油口工作，通过所述阀套的第二组工作油口回油的步骤，具体为，流经所述进油口的液压油流入所述阀套的第一工作油口，所述阀套的第二工作油口的液压油流入所述阀套的第二出油口；

其中，所述驱动阀芯到第二工作位置，应用所述阀套进油口及所述阀套的第二组工作油口工作，通过所述阀套的第一组工作油口回油的步骤，具体为，流经所述进油口的液压油流入所述阀套的第二工作油口，所述阀套的第一工作油口的液压油流入所述阀套的第一出油口。

3.如权利要求2所述的比例阀控制方法，其特征在于，所述比例阀还包括阀芯驱动装置，所述阀芯驱动装置包括动力杆，所述动力杆的一端连接于所述阀芯，所述动力杆的另一端连接于复位弹簧模块及电磁控制模块；所述电磁控制模块包括衔铁、衔铁套筒及电磁线圈，所述复位弹簧模块的弹性端连接于所述衔铁，所述衔铁套筒及电磁线圈均固定于所述阀体的空腔中；其中，所述复位弹簧模块，用于配合所述电磁控制模块，将所述阀芯定位；

所述驱动所述阀芯到第一工作位置的步骤，具体为，通过所述电磁线圈带动所述衔铁在所述衔铁套筒内运动，并通过所述动力杆驱动带动所述阀芯与所述阀套产生相对运动，使阀芯位于第一工作位置；

所述驱动所述阀芯到第二工作位置的步骤，具体为，通过所述电磁线圈带动所述衔铁在所述衔铁套筒内运动，并通过所述动力杆驱动带动所述阀芯与所述阀套产生相对运动，使阀芯位于第二工作位置。

4.如权利要求3所述的比例阀控制方法，其特征在于，所述驱动所述阀芯到第三工作位置的步骤，具体包括：

停止运行所述电磁线圈，所述复位弹簧模块控制所述阀芯位于第三工作位置。

5.如权利要求4所述的比例阀控制方法，其特征在于，所述阀芯驱动装置成对设置于所述阀芯的两端；所述驱动所述阀芯到第三工作位置的步骤，具体包括：

所述阀芯的一端的电磁线圈停止运行，对应的复位弹簧模块控制所述阀芯位于第三工作位置；或者，

所述阀芯的另一端的电磁线圈停止运行，对应的复位弹簧模块控制所述阀芯位于第三工作位置。

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