CN1854533A - 伺服作动器功能阀组 - Google Patents

Abstract

一种伺服作动器功能阀组，主要解决减少能耗和降低温升等技术问题，其采用技术方案是，一溢流阀连接有电磁换向阀、梭阀、比例方向阀和作动器，在该溢流阀一侧并联有另一溢流阀，一压力补偿器连接有电磁换向阀和进、回油口，一梭阀一端连接有比例方向阀的出油口和作动器的工作腔，梭阀另一端连接有比例向阀另一出油口和作动器的另一工作腔，适用于液压速度伺服系统。

Description

伺服作动器功能阀组

技术领域：

本发明涉及一种以适用伺服马达的控制为特征的流体分配或供给装置，特别是一种由电控装置操作的阀组。

背景技术：

在机械、化工、矿山等等诸多行业中，很多需要大功率、高力/扭矩输出的自动设备，广泛采用液压速度伺服系统，常见的速度控制回路是用比例流量阀调速的回路，包括有进油节流调速、回油节流调速和旁路节流调速等，即系统的基本工作原理是节流实现调速，回路中包括作动器、比例流量阀和其他相应附件，其结构比较简单，还可以实现对速度的自动控制和遥控调速等；但上述结构存在下列问题：

1、能量损失大，系统温升较高，前者涉及运行经济效益下降，后者会使系统各组件的故障率明显增加，形成这些缺陷是因为系统需要一个稳定的恒压源，泵的压力输出与负载的变化无关，当运行于低负载时，会产生较大的节流及溢流损失，并随之系统的温升加剧；此外在待机状态，也同样存在较大节流换失和较高的温升。

2、现有液压速度伺服系统的速度稳定性较低，从而降低作动器的输出品质。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题，提供一种改进的伺服作动器功能阀组，它能减少液压速度伺服系统的节流及溢流损失，降低系统的温升，提高液压速度伺服系统的速度稳定性，改善系统调速特性。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：伺服作动器功能阀组内设置一溢流阀，该溢流阀分别连接有电磁换向阀、梭阀、比例方向阀和作动器，在溢流阀一侧并联有另一溢流阀，该溢流阀分别连接有电磁换向阀、梭阀、比例方向阀和作动器，一压力补偿器分别连接有电磁换向阀和进、回油口，一梭阀连接溢流阀的一端还分别连接有比例方向阀的出油口和作动器的工作腔，梭阀的另一端分别连接有比例方向阀的另一出油口和作动器的另工作腔。电磁换向阀和压力补偿器配合，可实现低压全流量卸荷，组合两个溢流阀可将压力补偿器设定为两种补偿压力值，使系统具有不同流量增益，同时二溢流阀分别限定比例方向阀前后压差并使之稳定。

本发明能使系统在待机状态下实现低压全流量卸荷，减少溢流的能量损失，也降低系统温升。在工作状态下，比例方向阀压力损失可调节且稳定，因此泵输出压力和负载压力适应，可减少节流损失和降低温升，改善系统调速特性，系统多余流量以压力补偿器设定压力回油箱，也可降低能耗和温升，由于稳定了比例方向阀前后压差，作动器运动速度只和比例方向阀的给定电信号有关，可提高速度伺服系统的速度稳定性，调整压力补偿器的压力，可改变系统的流量增益，同时通过选择设定压力不同的溢流阀，以实现在相同给定电信号的情况下的不同负载流量输出，从而可采用较廉价的比例换向阀实现较高的速度控制精度。

附图说明：

图1是本发明伺服作动器功能阀组示意图(一)。

图2是本发明伺服作动器功能阀组示意图(二)。

图3是本发明系统流量—电压曲线图。

具体实施方式：

参照图1，伺服作动器功能阀组是一组合阀块1，由各阀块12、13、14、15、组成，各阀块12、13、14、15、用螺栓固定呈一体，其内部设置有可连接各阀件的流道，可减少管路效应对系统频响的不利影响。

在阀块12上设置有电磁换向阀2，电磁换向阀2分别连接有三溢流阀3、3’、4、压力补偿器5和回油口6’，电磁换向阀2是系统的卸荷阀和补偿压力选择阀，当阀失电处中位时，系统的全部流量通过压力补偿器回油箱，如图2虚线箭头所示，从而实现低压全流量卸荷，使系统在待机状态时，减少系统溢流损失，系统的发热量也大大减小。

在阀块12内设有二溢流阀3、3’，溢流阀3分别连接有电磁换向阀2、梭阀7、比例方向阀8和作动器9；溢流阀3’是并联在溢流阀3的一侧，溢流阀3’分别连接有电磁换向阀2、梭阀7、比例方向阀8和作动器9，溢流阀3或溢流阀3’和压力补偿器5共同构成压力可调式压力补偿器，调节溢流阀3或溢流阀3’可使系统补偿压力发生改变。

在阀块13内设置有一溢流阀4，溢流阀4分别连接电磁换向阀2、压力补偿器5、进油口6、回油口6’，溢流阀4用于设定系统的安全阀压力。

在阀块14内设置有压力补偿器5，压力补偿器5分别连接有电磁换向阀2、溢流阀4、进油口6和回油口6’，阀块14上设置有连接蓄能器61的螺纹接口，用以安装螺纹管接头，另设有进油口6，回油口6’和连接作动器二工作腔的二接口，上述接口均可为螺纹接口。

在阀块15内设置有梭阀7，梭阀7一端连接二溢流阀3、3’、比例方向阀8的出油口81、作动器9的工作腔91，梭阀7的另一端分别连接比例方向阀8的另一出油口82、作动器9另一工作腔92，梭阀7是压力信号检测元件，用于检测来自作动器9的工作腔91或92的压力。

在阀块15上设置有比例方向阀8，该阀分别连接进油口6、回油口6’、作动器9的二作腔91、92、梭阀7、压力补偿器5，比例方向阀8是系统的控制元件，当给定的电信号大小不同时，其阀开口度的大小也随之改变，从而作动器的速度也随之而变。

系统工作时，可选择将梭阀7取自作动器9工作腔91或92的压力油反馈到压力补偿器5，当电磁换向左侧得电时，溢流阀3处于工作状态，此时系统的流量增益较大(假设溢流阀3设立压力较高)，如图3所示，此时图中的流量(Q)—电压(υ)曲线I表示，在相同的比例方向阀8给定信号下，可获得较高的流量；当电磁换向阀右侧得电时，溢流阀3’处于工作状态，此时系统的流量增益较小，如图3中曲线II表示，在相同的比例方向阀8给定信号下，可获得相对较低的流量；采用上述双溢流阀3、3’并联结构，可根据负载流量不同需要进行选择，可明显地改善系统的调速范围及特性。

系统工作时，压力补偿器5和压力可调的溢流阀3或3’共同限定比例方向阀8前后的压差，从而使比例方向阀8前后的压差保持稳定，使负载的流量和比例方向阀8的给定电信号有关，即作动器9的运动速度只和比例方向阀的给定电信号有关，因而，可明显提高速度伺服系统的速度稳定性。

Claims (2)

1、一种伺服作动器功能阀组，包括有作动器、蓄能器和组合阀块，其特征在于：

a、一溢流阀(3)分别连接有电磁换向阀(2)、梭阀(7)、比例方向阀(8)和作动器(9)；

b、在溢流阀(3)一侧并联有另一溢流阀(3’)，该溢流阀(3’)分别连接有电磁换向阀(2)、梭阀(7)、比例方向阀(8)和作动器(9)；

c、压力补尝器(5)分别连接有电磁换向阀(2)和进、回油口(6、6’)；

d、梭阀(7)连接溢流阀(3)、(3’)的一端还分别连接有比例方向阀(8)的出油口(81)和作动器(9)的工作腔(91)，梭阀(7)的另一端分别连接有比例方向阀(8)的另一出油口(82)和作动器(9)的另一工作腔(92)。

2、根据权利要求1所述的伺服作动器功能阀组，其特征是组合阀块(1)包括有各阀块(12、13、14、15、)，各阀块(12、13、14、15、)固定呈一体，其内部设置有连接各阀件的流道，在阀块(14)上设置有压力补偿器(5)、进油口(6)、回油口(6’)、蓄能器(61)及作动器(9)的接口。

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