CN116696878B - 一种低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组,包括阀体组件、两位两通比例阀、两位三通开关阀以及电子控制单元。本发明通过双线圈驱动、杠杆放大、液路优化、阀组集成等方法,实现了先导控制阀组开关工作口手动/电磁控制,比例工作口电磁比例控制。解决了煤矿井下高水基液压系统、本安供电条件下低功耗驱动先导比例控制问题,为液压支架高压、大流量比例阀主阀提供了先导级解决方案。本发明具有结构紧凑、功能丰富、本安驱动且易于智能控制等特点。
Description
技术领域
本发明涉及液压控制技术领域,尤其涉及一种低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组。
背景技术
煤炭是我国的主要的一次能源,我国煤炭产量的70%是由综采装备开采,每个工作面由100~200台液压支架组成庞大的支护设备群,电液换向阀是支架核心的电液控制元件,每个支架的控制阀组集成有多达10~20个电液换向阀。目前井下采用开关型换向阀,无法可控调节阀口流量,难以满足液压支架智能化、无人化的发展需求,将煤矿液压支架开关型电液控制阀升级为比例方向阀是支架智能化及综采工作面实现无人化的重要保障。
井下液压支架系统具有压力高、流量大、高粉尘、低粘度介质以及本安供电等特殊工况,授权公告号CN111894924B,手自一体控制的高水基高压大流量数字比例方向阀,在主阀功能、耐污染、使用介质等方面可满足井下液压支架使用要求,但是先导级部分采用高速开关阀进行控制,高速开关阀为满足高响应特性通常驱动电流较大,难以满足支架供电要求。支架比例方向阀要求具有手动开关和电液比例控制功能,因此先导级需要集成手动操作并具有比例调节能力,同时还应当适应支架本安供电体系。
目前尚没有满足上述功能的低功耗驱动型水基先导阀组,为此本发明旨在提出一种低功耗驱动型水基大流量比例阀先导控制阀组,以解决现有高水基先导阀组无法同时满足集成手动操作、比例调节控制以及适应支架本安供电体系的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组,以解决上述现有技术存在的问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组,包括阀体组件、两位两通比例阀、两位三通开关阀以及电子控制单元;
所述阀体组件包括阀体、插头端盖、配液板组件、球堵及杠杆腔端盖;所述球堵安装在所述阀体的侧面和底面,所述杠杆腔端盖和所述插头端盖通过螺栓连接到所述阀体上,所述配液板组件内嵌于所述阀体中;所述两位三通开关阀、所述两位两通比例阀分别插装安装于所述阀体的两侧,并通过所述杠杆腔端盖进行限位;所述阀体中部设置有容腔u,所述电子控制单元通过所述插头端盖封装置于所述容腔u内;所述两位三通开关阀、所述两位两通比例阀均与所述电子控制单元电性连接。
优选的,所述阀体上设有2个进液口P1和P2,2个工作口A和B,1个回液口R;2个所述进液口P1、P2分别与所述两位两通比例阀、所述两位三通开关阀的进液口连通;2个所述工作口A、B分别与所述两位三通开关阀、所述两位两通比例阀的工作口连通,所述回液口R与所述两位三通开关阀的回液口连通;所述工作口A和B、所述回液口R均安装有O型密封圈。
优选的,所述杠杆腔端盖上设置有比例杠杆腔v和开关杠杆腔w,所述杠杆腔端盖上开设有密封沟槽,所述密封沟槽沿所述比例杠杆腔v的周向设置,所述密封沟槽内安装有ED密封圈,所述杠杆腔端盖与所述阀体之间通过所述ED密封圈进行密封。
优选的,所述配液板组件包括配液板阀体、2个固定液阻、球堵以及O型密封圈;2个所述固定液阻分别是开关阀进液口固定液阻、比例阀进液口固定液阻,且2个所述固定液阻均内嵌安装于所述配液板阀体内;所述开关阀进液口固定液阻与所述进液口P2连通,所述比例阀进液口固定液阻与所述进液口P1连通;所述球堵安装于所述配液板阀体的一侧,所述配液板阀体的底端开设有进液口P,所述进液口P通过所述O型密封圈进行密封。
优选的,所述两位三通开关阀包括两位三通阀芯组件、开关放大杠杆组件和矿用本安开关电磁铁;所述矿用本安开关电磁铁与所述两位三通阀芯组件同向插装于所述阀体中,且所述矿用本安开关电磁铁的中轴线与所述两位三通阀芯组件的中轴线均位于同一竖直平面内;所述矿用本安开关电磁铁为干式电磁铁,所述矿用本安开关电磁铁配备有手动操作按钮。
优选的,所述开关放大杠杆组件的放大比例为10:1,所述开关放大杠杆组件包括开关放大杠杆、转动销套、转动销以及调整螺钉;所述开关放大杠杆通过所述转动销转动安装在所述阀体上,且所述开关放大杠杆设置于所述开关杠杆腔w内,所述开关放大杠杆的支点位于两个受力点之间,所述开关放大杠杆的两个受力点分别与所述矿用本安开关电磁铁、所述两位三通阀芯组件对应设置。
优选的,所述两位两通比例阀包括比例阀芯组件、比例放大杠杆组件和低功耗比例电磁铁;所述低功耗比例电磁铁与所述比例阀芯组件同向插装于所述阀体中,且所述低功耗比例电磁铁的中轴线与所述比例阀芯组件的中轴线均位于同一竖直平面内。
优选的,所述低功耗比例电磁铁为湿式电磁铁,所述低功耗比例电磁铁由两组衔铁电磁线圈进行驱动;所述低功耗比例电磁铁包括极靴、线圈骨架、限位片、衔铁、电磁推杆、隔磁环、耐压导套、电磁线圈、隔磁板、调节弹簧、调节螺钉以及O型静密封;两组所述衔铁电磁线圈通过所述隔磁板进行分隔;所述隔磁环分别焊接于所述耐压导套中;所述衔铁分别置于所述耐压导套中部的衔铁容腔e/f中,所述衔铁为阶梯结构,所述衔铁与所述电磁推杆通过螺纹进行连接;所述电磁推杆的一端与所述比例放大杠杆组件连接,所述电磁推杆的另一端与所述调节弹簧连接;所述调节弹簧通过所述电磁推杆的凸台及所述调节螺钉内部的凹槽进行固定;所述极靴、所述耐压导套、隔磁板之间焊接连接。
优选的,所述比例放大杠杆组件的放大比例为5:1,所述比例放大杠杆组件包括比例放大杠杆、转动销套、转动销以及调整螺钉;所述比例放大杠杆通过所述转动销转动安装在所述阀体上,且所述比例放大杠杆设置于所述开关杠杆腔v内,所述比例放大杠杆的支点位于两个受力点之间,所述比例放大杠杆的两个受力点分别与所述比例阀芯组件、所述电磁推杆对应设置;所述电磁推杆与所述比例放大杠杆接触的端面为球面。
优选的,所述比例阀芯组件包括比例阀套、复位弹簧、比例阀芯、比例阀座、动密封及若干静密封;所述比例阀芯设置于所述比例阀座与所述比例阀套组成的腔体内,所述复位弹簧置于所述比例阀芯和所述比例阀套之间,且所述复位弹簧通过所述比例阀芯的凸台和所述比例阀套的盲孔安装定位;
所述比例阀套与所述阀体配合构成供液容腔x;所述比例阀座、所述比例阀芯和所述比例阀套配合构成进液容腔s;所述复位弹簧所处的容腔为弹簧腔y;所述比例阀芯和所述比例阀座配合形成2个容腔,分别是最左端推杆腔z和中部容腔t,容腔t与工作口B相通;所述低功耗比例电磁铁的工作液由进液口P1经容腔x、流道i、比例杠杆腔v以及流道m与n充满衔铁容腔e/f之中;进液口P1通过流道k、流道h、流道i及流道j与供液容腔x、进液容腔s、弹簧腔y、比例杠杆腔v以及推杆腔z进行连通。
与现有技术相比,本发明具有如下优点和技术效果:
1)解决了专利CN111894924B中比例阀没有本安型先导阀的问题,配合专利CN111894924B主阀可实现支架液压缸比例控制。
2)解决了本安比例电-机械转换装置输出力不足的缺点,采用双电磁线圈低功耗驱动,在限制最大驱动电流的前提下,克服了发热问题,保证了驱动力的输出,满足了本安电源下比例阀的驱动要求。
3)比例阀芯组件,通过流道设计,沟通了阀芯两端的作用容腔(弹簧腔、推杆腔及比例杠杆腔相通),解决了高压状态下阀芯静压平衡问题,减小了轴向驱动力,有效降低了对电-机械转换装置的驱动力要求。
4)比例阀芯组件的推杆腔与比例杠杆腔相通,减少了动密封密封圈的使用数量,整个阀芯仅有一道动密封,减小了密封圈摩擦非线性的影响,有效降低了控制难度。
5)低功耗比例电磁铁衔铁与导套滑动配合部分设计成两个突起的轴肩,减小了滑动接触面积;比例杠杆采用球型点接触设计,减小了滑动摩擦带来的能量损耗,提高了水平推动杠杆时的顺滑程度;比例电磁铁采用湿式电磁铁,工作介质对衔铁的运动起到了润滑作用。
6)阀组整体采用插装式结构,比例放大杠杆与开关放大杠杆同向布置,整体减小了阀体体积,更加适应煤矿井下局促的安装空间。阀组与主阀的连接采用盖板连接的方式,通过螺钉安装于主阀阀体之上即可。
7)阀芯组件与电磁铁组件进行模块化设计,便于拆卸、更换、维修、安装。
8)采用两个电磁铁分别控制两个阀芯,阀组两个工作口相互独立,可通过电子控制单元同时协同控制两个工作口状态,丰富了阀组的使用功能。
9)电子控制单元可叠加算法来提高阀芯控制精度,例如采用叠加振颤信号(PWM信号)的方式减小衔铁摩擦非线性的影响;针对比例电磁铁磁滞现象,通过测定电磁铁力与电压间滞环特性曲线,根据输入信号及其微分施加时变的矫正电压,使电磁铁输出推力近似处于线性状态。
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是本发明提供的低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组总体三维轴测图;
图2是本发明提供的低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组三维结构示意图;
图3是本发明提供的低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组阀体组件示意图;
图4是本发明提供的低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组阀体底部配液孔布置图;
图5是本发明提供的低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组配液板组件结构示意图;
图6是本发明提供的低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组两位三通开关阀二维结构示意;
图7是本发明提供的低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组两位两通比例阀二维结构示意;
图8是本发明提供的低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组两位两通比例阀阀芯组件二维结构示意;
图9是本发明提供的低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组液压回路功能示意图;
图10是本发明提供的低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组应用于专利CN111894924B主阀的控制回路示意图;
图11是本发明提供的低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组比例电磁铁精准控制方案示意;
其中:阀体组件1、两位两通比例阀2、两位三通开关阀3、电子控制单元4、ED密封圈5、阀体6、插头端盖7、配液板组件8、球堵9、O型密封圈10、杠杆腔端盖11、开关阀进液口固定液阻12、比例阀进液口固定液阻13、配液板阀体14、球堵15、O型密封圈16、两位三通阀芯组件17、矿用本安开关电磁铁18、手动操作按钮19、开关放大杠杆组件20、调整螺钉21、转动销22、转动销套23、开关放大杠杆24、比例放大杠杆组件25、比例阀芯组件26、极靴27/36、O型静密封28、线圈骨架29/37、限位片30、隔磁环31/38、衔铁32/41、电磁线圈33/39、耐压导套34/40、隔磁板35、调节弹簧42、调节螺钉43、电磁推杆44、调整螺钉45、转动销套46、转动销47、比例放大杠杆48、比例阀座49、比例阀芯50、动密封51、复位弹簧52、比例阀套53、静密封54。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参阅图1-3,本发明提供一种低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组,包括阀体组件1、两位两通比例阀2、两位三通开关阀3以及电子控制单元4;
阀体组件1包括阀体6、插头端盖7、配液板组件8、球堵9及杠杆腔端盖11;球堵9安装在阀体6的侧面和底面,杠杆腔端盖11和插头端盖7通过螺栓连接到阀体6上,配液板组件8内嵌于阀体6中;两位三通开关阀3、两位两通比例阀2分别插装安装于阀体6的两侧,并通过杠杆腔端盖11进行限位,总体成左右布置形式,电磁铁位于上方,阀芯位于下方。阀体6中部设置有容腔u,电子控制单元4通过插头端盖7封装置于容腔u内;两位三通开关阀3、两位两通比例阀2中的电磁铁均与电子控制单元4电性连接,电子控制单元4配有四芯航空插头,方便安装、拆卸。
参阅图3-5,阀体6上设有2个进液口P1和P2,2个工作口A和B,1个回液口R;2个进液口P1、P2分别与两位两通比例阀2、两位三通开关阀3的进液口连通;2个工作口A、B分别与两位三通开关阀3、两位两通比例阀2的工作口连通,回液口R与两位三通开关阀3的回液口连通;工作口A和B、回液口R均安装有O型密封圈10。
杠杆腔端盖11上设置有比例杠杆腔v和开关杠杆腔w,杠杆腔端盖11上开设有密封沟槽,密封沟槽沿比例杠杆腔v的周向设置,密封沟槽内安装有ED密封圈5,杠杆腔端盖11与阀体6之间通过ED密封圈5进行密封,从而使比例杠杆腔v和开关杠杆腔w相互不连通。
配液板组件8包括配液板阀体14、2个固定液阻、球堵15以及O型密封圈16;2个固定液阻分别是开关阀进液口固定液阻12、比例阀进液口固定液阻13,且2个固定液阻均内嵌安装于配液板阀体14内;开关阀进液口固定液阻12与进液口P2连通,比例阀进液口固定液阻13与进液口P1连通;球堵15安装于配液板阀体14的一侧,配液板阀体14的底端开设有进液口P,进液口P通过O型密封圈16进行密封。
参阅图6,两位三通开关阀3包括两位三通阀芯组件17、开关放大杠杆组件20和矿用本安开关电磁铁18;矿用本安开关电磁铁18与两位三通阀芯组件17同向插装于阀体6中,且矿用本安开关电磁铁18的中轴线与两位三通阀芯组件17的中轴线均位于同一竖直平面内;矿用本安开关电磁铁18为干式电磁铁,工作时开关杠杆腔w内没有工作介质,矿用本安开关电磁铁18配备有手动操作按钮19,可通过手动操作控制电磁铁18的开关动作。
开关放大杠杆组件20的放大比例为10:1,开关放大杠杆组件20包括开关放大杠杆24、转动销套23、转动销22以及调整螺钉21;开关放大杠杆24通过转动销22转动安装在阀体6上,且开关放大杠杆24设置于开关杠杆腔w内,开关放大杠杆24的支点位于两个受力点之间,开关放大杠杆24的两个受力点分别与矿用本安开关电磁铁18、两位三通阀芯组件17对应设置。通过开关放大杠杆24放大矿用本安开关电磁铁18的输出作用力,实现驱动球阀动作,进而完成换向。
参阅图7和图8,两位两通比例阀2包括比例阀芯组件26、比例放大杠杆组件25和低功耗比例电磁铁;低功耗比例电磁铁与比例阀芯组件26同向插装于阀体6中,且低功耗比例电磁铁的中轴线与比例阀芯组件26的中轴线均位于同一竖直平面内。
低功耗比例电磁铁由两组衔铁/电磁线圈进行驱动;低功耗比例电磁铁包括极靴27/36、线圈骨架29/37、限位片30、衔铁32/41、电磁推杆44、隔磁环31/38、耐压导套34/40、电磁线圈33/39、隔磁板35、调节弹簧42、调节螺钉43以及O型静密封28;两组衔铁/电磁线圈通过隔磁板35进行分隔;隔磁环31/38分别焊接于耐压导套34/40中;衔铁32/41分别置于耐压导套34/40中部的衔铁容腔e/f中,衔铁32/41为阶梯结构,减小衔铁32/41与耐压导套34/40的摩擦接触面积,衔铁32/41与电磁推杆44通过螺纹进行连接;电磁推杆44的一端与比例放大杠杆组件25连接,电磁推杆44的另一端与调节弹簧42连接;调节弹簧42通过电磁推杆44的凸台及调节螺钉43内部的凹槽进行固定;极靴27/36、耐压导套34/40、隔磁板35之间焊接连接,以保证密封可靠。
比例放大杠杆组件25的放大比例为5:1,比例放大杠杆组件25包括比例放大杠杆48、转动销套46、转动销47以及调整螺钉45;比例放大杠杆48通过转动销47转动安装在阀体6上,且比例放大杠杆48设置于所述开关杠杆腔v内,比例放大杠杆48的支点位于两个受力点之间,比例放大杠杆48的两个受力点分别与比例阀芯组件26、电磁推杆44对应设置;电磁推杆44与比例放大杠杆48接触的端面为球面,接触点为点接触,减小了推动杠杆25运动时产生的滑动位移摩擦力。
比例阀芯组件26包括比例阀套53、复位弹簧52、比例阀芯50、比例阀座49、动密封51及若干静密封54;比例阀芯50设置于比例阀座49与比例阀套53组成的腔体内,复位弹簧52置于比例阀芯50和比例阀套53之间,且复位弹簧52通过比例阀芯50的凸台和比例阀套53的盲孔安装定位;比例阀套53与阀体6配合构成供液容腔x;比例阀座49、比例阀芯50和比例阀套53配合构成进液容腔s;复位弹簧52所处的容腔为弹簧腔y;比例阀芯50和比例阀座49配合形成2个容腔,分别是最左端推杆腔z和中部容腔t,容腔t与工作口B相通;进液口P1通过流道k、流道h、流道i及流道j与供液容腔x、进液容腔s、弹簧腔y、比例杠杆腔v以及推杆腔z进行连通,因此比例阀芯50高压静压力受力平衡,只需克服弹簧力即可打开阀口;比例阀芯50锥角20°,比例阀座49锥角90°,比例阀芯行程0.9mm,比例阀芯50设置的锥面与比例阀座49配合形成阀口线密封,有效满足了在低粘度高水基介质环境中的阀口密封性能。低功耗比例电磁铁根据输入信号输出线性推力,经过比例放大杠杆25后作用于比例阀芯50,进而控制阀口开度。
低功耗比例电磁铁为湿式电磁铁,低功耗比例电磁铁的工作液由进液口P1经容腔x、流道i、比例杠杆腔v以及流道m与n充满衔铁容腔e/f之中;衔铁32/41及电磁推杆44完全浸没于工作液当中,衔铁32/41及电磁推杆44工作时不承受静压力的作用,减小了运动阻力,同时工作液对衔铁32/41的运动也起到了润滑效果。线圈33/39同时受相同的信号进行控制,当输入相同的信号时,线圈33/39同时产生相同的磁场,隔磁板35为非导磁材料,将两个磁场进行隔绝开来,从而减小磁场损耗,提高电-磁-机械能的能量转化效率。
参阅图9,本发明提供的低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组,阀组拥有供液口P,回液口R以及工作口A和B。阀组可实现A口手动开关供液,A口电磁开关供液,B口电磁比例供液;A口及B口可独立控制,即A口、B口可单独开启也可同时开启。
参阅图10,本发明提供的低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组,可应用于专利CN111894924B主阀的先导控制,以盖板安装的方式安装到主阀之上,通过对先导控制阀组施加合适的信号,可实现主阀手动开关控制和电液比例控制。
参阅图11,电子控制单元4可根据控制程序分别控制两个电磁铁动作。为提高比例电磁铁的控制精度,采用叠加振颤信号(PWM信号)的方式减小衔铁摩擦非线性的影响;针对比例电磁铁磁滞现象,通过测定电磁铁力与电压间滞环特性曲线,根据输入信号U及其微分ΔU施加时变的矫正电压Δu,使电磁铁输出推力F近似处于线性状态。
以上,仅为本申请较佳的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组,其特征在于,包括阀体组件(1)、两位两通比例阀(2)、两位三通开关阀(3)以及电子控制单元(4);
所述阀体组件(1)包括阀体(6)、插头端盖(7)、配液板组件(8)、球堵(9)及杠杆腔端盖(11);所述球堵(9)安装在所述阀体(6)的侧面和底面,所述杠杆腔端盖(11)和所述插头端盖(7)通过螺栓连接到所述阀体(6)上,所述配液板组件(8)内嵌于所述阀体(6)中;所述两位三通开关阀(3)、所述两位两通比例阀(2)分别插装安装于所述阀体(6)的两侧,并通过所述杠杆腔端盖(11)进行限位;所述阀体(6)中部设置有容腔u,所述电子控制单元(4)通过所述插头端盖(7)封装置于所述容腔u内;所述两位三通开关阀(3)、所述两位两通比例阀(2)均与所述电子控制单元(4)电性连接;
所述阀体(6)上设有2个进液口P1和P2,2个工作口A和B,1个回液口R;2个所述进液口P1、P2分别与所述两位两通比例阀(2)、所述两位三通开关阀(3)的进液口连通;2个所述工作口A、B分别与所述两位三通开关阀(3)、所述两位两通比例阀(2)的工作口连通,所述回液口R与所述两位三通开关阀(3)的回液口连通;所述工作口A和B、所述回液口R均安装有O型密封圈(10);
所述杠杆腔端盖(11)上设置有比例杠杆腔v和开关杠杆腔w,所述杠杆腔端盖(11)上开设有密封沟槽,所述密封沟槽沿所述比例杠杆腔v的周向设置,所述密封沟槽内安装有ED密封圈(5),所述杠杆腔端盖(11)与所述阀体(6)之间通过所述ED密封圈(5)进行密封;
所述配液板组件(8)包括配液板阀体(14)、2个固定液阻、球堵(15)以及O型密封圈(16);2个所述固定液阻分别是开关阀进液口固定液阻(12)、比例阀进液口固定液阻(13),且2个所述固定液阻均内嵌安装于所述配液板阀体(14)内;所述开关阀进液口固定液阻(12)与所述进液口P2连通,所述比例阀进液口固定液阻(13)与所述进液口P1连通;所述球堵(15)安装于所述配液板阀体(14)的一侧,所述配液板阀体(14)的底端开设有进液口P,所述进液口P通过所述O型密封圈(16)进行密封。
2.根据权利要求1所述的低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组,其特征在于,所述两位三通开关阀(3)包括两位三通阀芯组件(17)、开关放大杠杆组件(20)和矿用本安开关电磁铁(18);所述矿用本安开关电磁铁(18)与所述两位三通阀芯组件(17)同向插装于所述阀体(6)中,且所述矿用本安开关电磁铁(18)的中轴线与所述两位三通阀芯组件(17)的中轴线均位于同一竖直平面内;所述矿用本安开关电磁铁(18)为干式电磁铁,所述矿用本安开关电磁铁(18)配备有手动操作按钮(19)。
3.根据权利要求2所述的低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组,其特征在于,所述开关放大杠杆组件(20)的放大比例为10:1,所述开关放大杠杆组件(20)包括开关放大杠杆(24)、转动销套(23)、转动销(22)以及调整螺钉(21);所述开关放大杠杆(24)通过所述转动销(22)转动安装在所述阀体(6)上,且所述开关放大杠杆(24)设置于所述开关杠杆腔w内,所述开关放大杠杆(24)的支点位于两个受力点之间,所述开关放大杠杆(24)的两个受力点分别与所述矿用本安开关电磁铁(18)、所述两位三通阀芯组件(17)对应设置。
4.根据权利要求1所述的低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组,其特征在于,所述两位两通比例阀(2)包括比例阀芯组件(26)、比例放大杠杆组件(25)和低功耗比例电磁铁;所述低功耗比例电磁铁与所述比例阀芯组件(26)同向插装于所述阀体(6)中,且所述低功耗比例电磁铁的中轴线与所述比例阀芯组件(26)的中轴线均位于同一竖直平面内。
5.根据权利要求4所述的低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组,其特征在于,所述低功耗比例电磁铁为湿式电磁铁,所述低功耗比例电磁铁由两组衔铁、电磁线圈进行驱动;所述低功耗比例电磁铁包括极靴(27、36)、线圈骨架(29、37)、限位片(30)、衔铁(32、41)、电磁推杆(44)、隔磁环(31、38)、耐压导套(34、40)、电磁线圈(33、39)、隔磁板(35)、调节弹簧(42)、调节螺钉(43)以及O型静密封(28);两组所述衔铁(32、41)、所述电磁线圈(33、39)通过所述隔磁板(35)进行分隔;所述隔磁环(31、38)分别焊接于所述耐压导套(34、40)中;所述衔铁(32、41)分别置于所述耐压导套(34、40)中部的衔铁容腔e、f中,所述衔铁(32、41)为阶梯结构,所述衔铁(32、41)与所述电磁推杆(44)通过螺纹进行连接;所述电磁推杆(44)的一端与所述比例放大杠杆组件(25)连接,所述电磁推杆(44)的另一端与所述调节弹簧(42)连接;所述调节弹簧(42)通过所述电磁推杆(44)的凸台及所述调节螺钉(43)内部的凹槽进行固定;所述极靴(27、36)、所述耐压导套(34、40)、隔磁板(35)之间焊接连接。
6.根据权利要求5所述的低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组,其特征在于,所述比例放大杠杆组件(25)的放大比例为5:1,所述比例放大杠杆组件(25)包括比例放大杠杆(48)、转动销套(46)、转动销(47)以及调整螺钉(45);所述比例放大杠杆(48)通过所述转动销(47)转动安装在所述阀体(6)上,且所述比例放大杠杆(48)设置于所述开关杠杆腔v内,所述比例放大杠杆(48)的支点位于两个受力点之间,所述比例放大杠杆(48)的两个受力点分别与所述比例阀芯组件(26)、所述电磁推杆(44)对应设置;所述电磁推杆(44)与所述比例放大杠杆(48)接触的端面为球面。
7.根据权利要求4所述的低功耗驱动型水基比例阀先导控制阀组,其特征在于,所述比例阀芯组件(26)包括比例阀套(53)、复位弹簧(52)、比例阀芯(50)、比例阀座(49)、动密封(51)及若干静密封(54);所述比例阀芯(50)设置于所述比例阀座(49)与所述比例阀套(53)组成的腔体内,所述复位弹簧(52)置于所述比例阀芯(50)和所述比例阀套(53)之间,且所述复位弹簧(52)通过所述比例阀芯(50)的凸台和所述比例阀套(53)的盲孔安装定位;
所述比例阀套(53)与所述阀体(6)配合构成供液容腔x;所述比例阀座(49)、所述比例阀芯(50)和所述比例阀套(53)配合构成进液容腔s;所述复位弹簧(52)所处的容腔为弹簧腔y;所述比例阀芯(50)和所述比例阀座(49)配合形成2个容腔,分别是最左端推杆腔z和中部容腔t,容腔t与工作口B相通;所述低功耗比例电磁铁的工作液由进液口P1经容腔x、流道i、比例杠杆腔v以及流道m与n充满衔铁容腔e、f之中;进液口P1通过流道k、流道h、流道i及流道j与供液容腔x、进液容腔s、弹簧腔y、比例杠杆腔v以及推杆腔z进行连通。
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Citations (8)
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---|---|---|---|---|
DE4418514A1 (de) * | 1994-05-27 | 1995-11-30 | Bosch Gmbh Robert | Elektrohydraulisches Wegeventil |
WO1998021510A1 (de) * | 1996-11-11 | 1998-05-22 | Mannesmann Rexroth Ag | Wegeventil |
CN106246630A (zh) * | 2016-10-11 | 2016-12-21 | 太原理工大学 | 外控型二位二通先导式比例阀 |
CN109798270A (zh) * | 2019-02-25 | 2019-05-24 | 哈尔滨工业大学 | 多模态节能伺服作动器及实现多模态节能的方法 |
CN111271332A (zh) * | 2020-02-18 | 2020-06-12 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | 一种矿用乳化液泵站大流量先导式本安电磁补水阀及使用方法 |
CN111894924A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-11-06 | 太原理工大学 | 手自一体控制的高水基高压大流量数字比例方向阀 |
CN114962363A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-08-30 | 江苏科迈液压控制系统有限公司 | 一种多工况深孔勘探车集成化负载敏感比例电液控多路阀组 |
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Patent Citations (8)
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---|---|---|---|---|
DE4418514A1 (de) * | 1994-05-27 | 1995-11-30 | Bosch Gmbh Robert | Elektrohydraulisches Wegeventil |
WO1998021510A1 (de) * | 1996-11-11 | 1998-05-22 | Mannesmann Rexroth Ag | Wegeventil |
CN106246630A (zh) * | 2016-10-11 | 2016-12-21 | 太原理工大学 | 外控型二位二通先导式比例阀 |
CN109798270A (zh) * | 2019-02-25 | 2019-05-24 | 哈尔滨工业大学 | 多模态节能伺服作动器及实现多模态节能的方法 |
CN111271332A (zh) * | 2020-02-18 | 2020-06-12 | 中国煤炭科工集团太原研究院有限公司 | 一种矿用乳化液泵站大流量先导式本安电磁补水阀及使用方法 |
CN111894924A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-11-06 | 太原理工大学 | 手自一体控制的高水基高压大流量数字比例方向阀 |
CN114962363A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-08-30 | 江苏科迈液压控制系统有限公司 | 一种多工况深孔勘探车集成化负载敏感比例电液控多路阀组 |
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