CN113309752B - 一种比例阀液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及阀门控制技术领域，具体涉及一种比例阀液压控制系统。包括比例阀主体，所述比例阀主体的输入端口和输出端口连接有管柱体，所述管柱体内平行设置有相互隔离的进液管和出液管，所述进液管与比例阀主体的输入端口连接，所述出液管与比例阀主体的输出端口连接，所述管柱体上靠近出液管一侧的可拆卸式地连接有液压传感器，所述液压传感器的采压端口从出液管的侧壁可拆卸式地垂直插入出液管内，所述液压传感器的信号输出端电性连接有控制主板，所述控制主板的信号输出端电性连接比例阀主体的信号控制端。本发明可以有效提高比例阀的控制精度，实现比例阀的精准液压输出。

Description

一种比例阀液压控制系统

技术领域

本发明涉及阀门控制技术领域，具体涉及一种比例阀液压控制系统。

背景技术

随着液压传动和液压伺服系统的发展，生产实践中出现一些既要求能够连续的控制压力、流量和方向，又不需要其控制精度很高的液压系统。由于普通的液压元件不能满足具有一定的伺服性要求，而使用电液伺服阀又由于控制精度要求不高而过于浪费，因此近几年产生了介于普通液压元件(开关控制)和伺服阀(连续控制)之间的比例阀。比例阀实质上是一种廉价的、抗污染性能较好的电液控制阀。比例阀的发展经历两条途径，一是用比例电磁铁取代传统液压阀的手动调节输入机构，在传统液压阀的基础下：发展起来的各种比例方向、压力和流量阀；二是一些原电液伺服阀生产厂家在电液伺服阀的基础上，降低设计制造精度后发展起来的。

比例阀是一种新型的液压控制装置，在普通压力阀、流量阀和方向阀上，用比例电磁铁替代原有的控制部分，按输入的电气信号连续地、按比例地对油流的压力、流量或方向进行远距离控制。比例阀一般都具有压力补偿性能，输出压力和流量可以不受负载变化的影响。比例阀与普通液压元件相比，有如下特点：一、电信号便于传递，能简单地实现远距离控制；二、能连续、按比例地控制液压系统的压力和流量，实现对执行机构的位置、速度、力量的控制，并能减少压力变换时的冲击；三、是减少了元件数量，简化了油路。

比例阀的使用条件和保养与一般液压元件相同，比伺服阀的抗污染性能强，工作可靠。但是，现有的比例阀在输出压力的控制上表现得还差强人意，在精度的把控上还有待提升，因此，目前亟需一种可以提高比例阀输出压力控制精度的有效技术手段。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种比例阀液压控制系统，其应用时，可以有效提高比例阀的控制精度，实现比例阀的精准液压输出。

本发明所采用的技术方案为：

一种比例阀液压控制系统，包括比例阀主体，所述比例阀主体的输入端口和输出端口连接有管柱体，所述管柱体内平行设置有相互隔离的进液管和出液管，所述进液管与比例阀主体的输入端口连接，所述出液管与比例阀主体的输出端口连接，所述管柱体上靠近出液管一侧的可拆卸式地连接有液压传感器，所述液压传感器的采压端口从出液管的侧壁可拆卸式地垂直插入出液管内，所述液压传感器的信号输出端电性连接有控制主板，所述控制主板的信号输出端电性连接比例阀主体的信号控制端。

基于上述技术内容，通过管柱体内的进液管和出液管可以分别实现比例阀主体的输入和输出；通过液压传感器可以检测出液管内输出液体的压力，并将压力信号转换为电信号传递至控制主板；控制主板可根据液压传感器传递的电信号判定比例阀主体的输出液压是否在设定值，如果有偏差则可通过发送相应的调控信号至比例阀主体的信号控制端，来精确调控比例阀主体，实现比例阀主体的精准液压输出，且在调控后，液压传感器还可以继续检测液压，若输出液压还有偏差，控制主板还可以继续进行调控，形成调节闭环，直至达到想要的输出液压；通过将液压传感器的采压端口从出液管的侧壁垂直插入出液管内，可以提高液压传感器的检测精确度，且不会造成采压端口的固渣封堵。通过该控制系统可以有效提高比例阀的控制精度，实现比例阀的精准液压输出。

在一个可能的设计中，所述控制主板上集成有模拟量采集模块、功率放大器和驱动控制器，所述模拟量采集模块的输入端与液压传感器电性连接，模拟量采集模块的输出端电性连接功率放大器的输入端，功率放大器的输出端连接驱动控制器的输入端，驱动控制器的输出端连接比例阀主体的信号控制端。其应用时，通过模拟量采集模块可以采集液压传感器输出的模拟量电信号，通过功率放大器可以对拟量电信号进行功率放大，然后传输给驱动控制器，驱动控制器可以根据放大后的电信号精确判定比例阀主体的输出液压是否与设定值有偏差，并在出现偏差后直接调控比例阀主体，进行输出液压的精度调节。

在一个可能的设计中，所述系统还包括第一保护壳体和第二保护壳体，所述液压传感器设于第一保护壳体内，所述控制主板设于第二保护壳体内，所述第一保护壳体和第二保护壳体可拆卸式连接。其应用时，通过第一保护壳体和第二保护壳体可以分别对液压传感器和控制主板进行保护，且通过第一保护壳体和第二保护壳体的可拆卸式连接，便于进行液压传感器和控制主板的拆装维护。

在一个可能的设计中，所述第一保护壳体上靠近液压传感器采压端口的一端设有安装盘，液压传感器采压端口穿过安装盘与管柱体插接，所述安装盘与管柱体之间通过螺栓连接。其应用时，通过安装盘和螺栓可以十分便捷地将第一保护壳体和液压传感器安装在管柱体上。

在一个可能的设计中，所述管柱体的侧壁内部设有测压螺孔、密封槽和安装盲孔，所述测压螺孔贯穿至出液管内，所述密封槽与测压螺孔连通，在密封槽内设有密封垫圈，液压传感器的采压端口穿过密封垫圈旋入测压螺孔内，所述安装盲孔用于旋入螺栓。其应用时，通过安装盲孔可以高效安装安装盘，通过测压螺孔可以螺旋拧入液压传感器的采压端口，通过密封槽和密封垫圈可以对测压螺孔和采压端口进行密封，防止出液管内的液体溢出。

在一个可能的设计中，所述第一保护壳体与第二保护壳体之间通过连接件连接，所述第一保护壳体、第二保护壳体和连接件的两侧均设有圆形端口，连接件两侧的圆形端口上设有外螺纹，第一保护壳体和第二保护壳体的圆形端口内设有内螺纹，第一保护壳体和第二保护壳体均通过圆形端口与连接件形成螺纹连接。其应用时，通过连接件可以高效连接组装第一保护壳体与第二保护壳体，便于进行液压传感器和控制主板的拆装维护。

在一个可能的设计中，所述连接件内设有用于隔绝第一保护壳体和第二保护壳体的隔层所述隔层上设有接线端子，所述液压传感器和控制主板均通过相应的导线插接在接线端子上。其应用时，通过设置隔层可以将第一保护壳体和第二保护壳体相互隔绝开来，防止第一保护壳体和第二保护壳体内的器件相互干扰。通过在隔层设置接线端子，便于进行液压传感器和控制主板信号线的对接。

在一个可能的设计中，所述第一保护壳体、第二保护壳体和连接件内均设有电磁屏蔽层，在第二保护壳体内还设有为控制主板供电的电源模块。其应用时，通过在第一保护壳体、第二保护壳体和连接件内设置电磁屏蔽层，可以有效屏蔽比例阀主体工作时，其内部产生电磁场，防止电磁场影响液压传感器的检测精度以及控制主板的调控精确度。

在一个可能的设计中，所述比例阀主体上设有控制连接端口，所述控制连接端口与第二保护壳体之间通过布线管连接，控制主板的信号输出端与比例阀主体的信号控制端通过电磁屏蔽线缆连接，电磁屏蔽线缆连接布设于布线管内，所述布线管上还连接有套接壳，所述套接壳可拆卸式地套接在比例阀主体的一端。其应用时，通过设置布线管可以很方便地进行控制主板与比例阀主体之间的连接线缆布线，通过设置套接壳套接比例阀主体，可以对布线管和第二保护壳体起到良好的固定作用，防止第一保护壳体和第二保护壳体的重力均集中在第一保护壳体与管柱体的安装部位，造成第一保护壳体和第二保护壳体的晃动。

在一个可能的设计中，所述比例阀主体上还设有若干用于安装比例阀主体的安装板。其应用时，通过时设置安装板可以十分方便的进行比例阀主体的安装拆卸。

本发明的有益效果为：

本发明通过管柱体内的进液管和出液管可以分别实现比例阀主体的输入和输出；通过液压传感器可以检测出液管内输出液体的压力，并将压力信号转换为电信号传递至控制主板；控制主板可根据液压传感器传递的电信号判定比例阀主体的输出液压是否在设定值，如果有偏差则可通过发送相应的调控信号至比例阀主体的信号控制端，来精确调控比例阀主体，实现比例阀主体的精准液压输出，且在调控后，液压传感器还可以继续检测液压，若输出液压还有偏差，控制主板还可以继续进行调控，形成调节闭环，直至达到想要的输出液压；通过将液压传感器的采压端口从出液管的侧壁垂直插入出液管内，可以提高液压传感器的检测精确度，且不会造成采压端口的固渣封堵。通过该控制系统可以有效提高比例阀的控制精度，实现比例阀的精准液压输出。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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为本发明的结构示意图；

图2为管柱体的结构示意图；

图3为第一保护壳体的内部结构示意图；

图4为第二保护壳体的内部结构示意图；

图5为密封垫圈的结构示意图；

图6为连接件第一视角的结构示意图；

图7为连接件第二视角的结构示意图；

图8为布线管的结构示意图；

图9为安装板的设置示意图。

图中：1、比例阀主体；2、管柱体；3、进液管；4、出液管；5、液压传感器；6、控制主板；7、第一保护壳体；8、第二保护壳体；9、安装盘；10、螺栓；11、测压螺孔；12、密封槽；13、安装盲孔；14、密封垫圈；15、连接件；16、隔层；17、接线端子；18、电磁屏蔽层；19、电源模块；20、控制连接端口；21、布线管；22、套接壳；23、安装板。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。

实施例1：

本实施例提供了一种比例阀液压控制系统，如图1至图4所示，包括比例阀主体1，所述比例阀主体1的输入端口和输出端口连接有管柱体2，所述管柱体2内平行设置有相互隔离的进液管3和出液管4，所述进液管3与比例阀主体1的输入端口连接，所述出液管4与比例阀主体1的输出端口连接，所述管柱体2上靠近出液管4一侧的可拆卸式地连接有液压传感器5，所述液压传感器5的采压端口从出液管4的侧壁可拆卸式地垂直插入出液管4内，所述液压传感器5的信号输出端电性连接有控制主板6，所述控制主板6的信号输出端电性连接比例阀主体1的信号控制端。

所述控制主板6上集成有模拟量采集模块、功率放大器和驱动控制器，所述模拟量采集模块的输入端与液压传感器5电性连接，模拟量采集模块的输出端电性连接功率放大器的输入端，功率放大器的输出端连接驱动控制器的输入端，驱动控制器的输出端连接比例阀主体1的信号控制端。通过模拟量采集模块可以采集液压传感器5输出的模拟量电信号，通过功率放大器可以对拟量电信号进行功率放大，然后传输给驱动控制器，驱动控制器可以根据放大后的电信号精确判定比例阀主体1的输出液压是否与设定值有偏差，并在出现偏差后直接调控比例阀主体1，进行输出液压的精度调节。

具体实施时，通过管柱体2内的进液管3和出液管4可以分别实现比例阀主体1的输入和输出；通过液压传感器5可以检测出液管4内输出液体的压力，并将压力信号转换为电信号传递至控制主板6；控制主板6可根据液压传感器5传递的电信号判定比例阀主体1的输出液压是否在设值，如果有偏差则可通过发送相应的调控信号至比例阀主体1的信号控制端，来精确调控比例阀主体1，实现比例阀主体1的精准液压输出，且在调控后，液压传感器5还可以继续检测液压，若输出液压还有偏差，控制主板6还可以继续进行调控，形成调节闭环，直至达到想要的输出液压；通过将液压传感器5的采压端口从出液管4的侧壁垂直插入出液管4内，可以提高液压传感器5的检测精确度，且不会造成采压端口的固渣封堵。通过该控制系统可以有效提高比例阀的控制精度，实现比例阀的精准液压输出。

实施例2：

作为对上述实施例的优化，所述系统还包括第一保护壳体7和第二保护壳体8，所述液压传感器5设于第一保护壳体7内，液压传感器5通过相应的连接杆连接在第一保护壳体7内，连接杆对液压传感器5起到连接支撑的作用，所述控制主板6设于第二保护壳体8内，所述第一保护壳体7和第二保护壳体8可拆卸式连接。具体实施时，通过第一保护壳体7和第二保护壳体8可以分别对液压传感器5和控制主板6进行保护，且通过第一保护壳体7和第二保护壳体8的可拆卸式连接，便于进行液压传感器5和控制主板6的拆装维护。

所述第一保护壳体7上靠近液压传感器5采压端口的一端设有安装盘9，液压传感器5采压端口穿过安装盘9与管柱体2插接，所述安装盘9与管柱体2之间通过螺栓10连接。具体实施时，通过安装盘9和螺栓10可以十分便捷地将第一保护壳体7和液压传感器5安装在管柱体2上。

所述管柱体2的侧壁内部设有测压螺孔11、密封槽12和安装盲孔13，所述测压螺孔11贯穿至出液管4内，所述密封槽12与测压螺孔11连通，在密封槽12内设有如图5所示的密封垫圈14，液压传感器5的采压端口穿过密封垫圈14旋入测压螺孔11内，所述安装盲孔13用于旋入螺栓10。具体实施时，通过安装盲孔13可以高效安装安装盘9，通过测压螺孔11可以螺旋拧入液压传感器5的采压端口，通过密封槽12和密封垫圈14可以对测压螺孔11和采压端口进行密封，防止出液管4内的液体溢出。

实施例3：

作为对上述实施例的优化，所述第一保护壳体7与第二保护壳体8之间通过如图6所示的连接件15连接，所述第一保护壳体7、第二保护壳体8和连接件15的两侧均设有圆形端口，连接件15两侧的圆形端口上设有外螺纹，第一保护壳体7和第二保护壳体8的圆形端口内设有内螺纹，第一保护壳体7和第二保护壳体8均通过圆形端口与连接件15形成螺纹连接。具体实施时，通过连接件15可以高效连接组装第一保护壳体7与第二保护壳体8，便于进行液压传感器5和控制主板6的拆装维护。

如图7所示，所述连接件15内设有用于隔绝第一保护壳体7和第二保护壳体8的隔层16所述隔层16上设有接线端子17，所述液压传感器5和控制主板6均通过相应的导线插接在接线端子17上。具体实施时，通过设置隔层16可以将第一保护壳体7和第二保护壳体8相互隔绝开来，防止第一保护壳体7和第二保护壳体8内的器件相互干扰。通过在隔层16设置接线端子17，便于进行液压传感器5和控制主板6信号线的对接。

实施例4：

作为对上述实施例的优化，所述第一保护壳体7、第二保护壳体8和连接件15内均设有电磁屏蔽层18，在第二保护壳体8内还设有为控制主板6供电的电源模块19。具体实施时，通过在第一保护壳体7、第二保护壳体8和连接件15内设置电磁屏蔽层18，可以有效屏蔽比例阀主体1工作时，其内部产生电磁场，防止电磁场影响液压传感器5的检测精度以及控制主板6的调控精确度。通过在第二保护壳体8内设置电源模块19，可以实时为控制主板6供电。

实施例5：

作为对上述实施例的优化，所述比例阀主体1上设有控制连接端口20，所述控制连接端口20与第二保护壳体8之间通过如图8所示的布线管21连接，控制主板6的信号输出端与比例阀主体1的信号控制端通过电磁屏蔽线缆连接，电磁屏蔽线缆连接布设于布线管21内，所述布线管21上还连接有套接壳22，所述套接壳22可拆卸式地套接在比例阀主体1的一端。具体实施时，通过设置布线管21可以很方便地进行控制主板6与比例阀主体1之间的连接线缆布线，通过设置套接壳22套接比例阀主体1，可以对布线管21和第二保护壳体8起到良好的固定作用，防止第一保护壳体7和第二保护壳体8的重力均集中在第一保护壳体7与管柱体2的安装部位，造成第一保护壳体7和第二保护壳体8的晃动。

如图9所示，所述比例阀主体1上还设有若干用于安装比例阀主体1的安装板23。具体实施时，通过时设置安装板23可以十分方便的进行比例阀主体1的安装拆卸。

本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (7)

1.一种比例阀液压控制系统，其特征在于：包括比例阀主体（1），所述比例阀主体（1）的输入端口和输出端口连接有管柱体（2），所述管柱体（2）内平行设置有相互隔离的进液管（3）和出液管（4），所述进液管（3）与比例阀主体（1）的输入端口连接，所述出液管（4）与比例阀主体（1）的输出端口连接，所述管柱体（2）上靠近出液管（4）一侧的可拆卸式地连接有液压传感器（5），所述液压传感器（5）的采压端口从出液管（4）的侧壁可拆卸式地垂直插入出液管（4）内，所述液压传感器（5）的信号输出端电性连接有控制主板（6），所述控制主板（6）的信号输出端电性连接比例阀主体（1）的信号控制端；所述系统还包括第一保护壳体（7）和第二保护壳体（8），所述液压传感器（5）设于第一保护壳体（7）内，所述控制主板（6）设于第二保护壳体（8）内，所述第一保护壳体（7）和第二保护壳体（8）可拆卸式连接；所述第一保护壳体（7）与第二保护壳体（8）之间通过连接件（15）连接，所述第一保护壳体（7）、第二保护壳体（8）和连接件（15）的两侧均设有圆形端口，连接件（15）两侧的圆形端口上设有外螺纹，第一保护壳体（7）和第二保护壳体（8）的圆形端口内设有内螺纹，第一保护壳体（7）和第二保护壳体（8）均通过圆形端口与连接件（15）形成螺纹连接；所述第一保护壳体（7）、第二保护壳体（8）和连接件（15）内均设有电磁屏蔽层（18），在第二保护壳体（8）内还设有为控制主板（6）供电的电源模块（19）。

2.根据权利要求1所述的一种比例阀液压控制系统，其特征在于：所述控制主板（6）上集成有模拟量采集模块、功率放大器和驱动控制器，所述模拟量采集模块的输入端与液压传感器（5）电性连接，模拟量采集模块的输出端电性连接功率放大器的输入端，功率放大器的输出端连接驱动控制器的输入端，驱动控制器的输出端连接比例阀主体（1）的信号控制端。

3.根据权利要求1所述的一种比例阀液压控制系统，其特征在于：所述第一保护壳体（7）上靠近液压传感器（5）采压端口的一端设有安装盘（9），液压传感器（5）采压端口穿过安装盘（9）与管柱体（2）插接，所述安装盘（9）与管柱体（2）之间通过螺栓（10）连接。

4.根据权利要求3所述的一种比例阀液压控制系统，其特征在于：所述管柱体（2）的侧壁内部设有测压螺孔（11）、密封槽（12）和安装盲孔（13），所述测压螺孔（11）贯穿至出液管（4）内，所述密封槽（12）与测压螺孔（11）连通，在密封槽（12）内设有密封垫圈（14），液压传感器（5）的采压端口穿过密封垫圈（14）旋入测压螺孔（11）内，所述安装盲孔（13）用于旋入螺栓（10）。

5.根据权利要求1所述的一种比例阀液压控制系统，其特征在于：所述连接件（15）内设有用于隔绝第一保护壳体（7）和第二保护壳体（8）的隔层（16），所述隔层（16）上设有接线端子（17），所述液压传感器（5）和控制主板（6）均通过相应的导线插接在接线端子（17）上。

6.根据权利要求1所述的一种比例阀液压控制系统，其特征在于：所述比例阀主体（1）上设有控制连接端口（20），所述控制连接端口（20）与第二保护壳体（8）之间通过布线管（21）连接，控制主板（6）的信号输出端与比例阀主体（1）的信号控制端通过电磁屏蔽线缆连接，电磁屏蔽线缆连接布设于布线管（21）内，所述布线管（21）上还连接有套接壳（22），所述套接壳（22）可拆卸式地套接在比例阀主体（1）的一端。

7.根据权利要求1所述的一种比例阀液压控制系统，其特征在于：所述比例阀主体（1）上还设有若干用于安装比例阀主体（1）的安装板（23）。

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