CN200968335Y

CN200968335Y - 电液控制开关式球阀组合装置

Info

Publication number: CN200968335Y
Application number: CN 200620047853
Authority: CN
Inventors: 黄刘琦; 邓真全; 庄建英; 陈雷
Original assignee: Shanghai Jiaotong University
Current assignee: Shanghai Jiaotong University
Priority date: 2006-11-16
Filing date: 2006-11-16
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2016-11-16

Abstract

电液控制开关式球阀组合装置属于液压及自动控制技术领域，包括两个先导阀、四个开关式球阀、伺服油缸、油池、油泵及控制单元，本实用新型采用两组电液控制开关式球阀组来控制伺服油缸的动作方向，当其中一组电液控制开关式球阀组接到控制单元发来的高电平信号时，控制伺服油缸一端进油及另一端排油的开关式球阀便打开，伺服油缸活塞便由一端移向另一端；反之，若另一组电液控制开关式球阀组接到控制单元发出的高电平信号，伺服油缸活塞便反方向移动；若两组电液控制开关式球阀组均接到低电平信号时，开关式球阀均关闭，伺服油缸活塞便保持静止。该实用新型响应快、寿命长、成本低、结构简单，开关可达上亿次，具有显著的经济效益和社会效益。

Description

电液控制开关式球阀组合装置

技术领域

本实用新型涉及一种电液控制开关式球阀，特别是一种利用两只高速两位三通阀作为先导阀去控制四只开关式球阀的电液控制开关式球阀组合装置，用于控制伺服油缸，属于液压及自动控制技术领域。

背景技术

目前用于控制伺服油缸的伺服机构形式很多，如各种形式的电液伺服放大器，其中有电磁传感器驱动的射流放大元件组成的。其基本工作原理是：在射流管的出口处有两个受流孔，这两个受流孔直接或间接与伺服油缸的两端相通，当射流管位于平衡位置时，两受流孔接收到的能量相同，油缸活塞两端油压相等，活塞保持静止；当射流管在输入信号的作用下发生偏转时，两个受流孔就接收到不同的能量，从而在油缸活塞的两端就产生压差，推动油缸活塞移动，同时将位移信号反馈给射流管，使射流管恢复到平衡位置，此时伺服油缸两侧的油压也恢复平衡，伺服油缸达到暂时的平衡位置。

此外，还有伺服电机驱动的伺服阀，这些电液伺服放大器的共同特点是结构或系统复杂、价格昂贵。如上所述的电液伺服放大器的价格约为13万到15万元人民币。

发明内容

为了克服已有技术的不足和缺陷，本实用新型提供了一种控制伺服油缸的电液控制开关式球阀组合装置，该装置响应快、寿命长，开关可达上亿次。该装置和单片机组合可以对伺服油缸实施智能化的控制，达到最佳的控制效果。

本实用新型包括A先导阀、B先导阀，C开关式球阀、D开关式球阀、E开关式球阀、F开关式球阀，伺服油缸，油泵，油池及控制单元。其中A先导阀、B先导阀均为两位三通高速开关阀。C开关式球阀由控制端和阀体两部分组成，其中控制端包括小油缸、活塞和活塞杆，控制端口C1位于小油缸顶部，小油缸底部开有泄压孔C2；阀体包括球体、阀座和弹簧，弹簧装在球体的下面，球体和弹簧都位于阀座内部，球体上部和活塞杆接触连接，D开关式球阀、E开关式球阀、F开关式球阀的结构都与C开关式球阀的结构相同。A先导阀与C开关式球阀、E开关式球阀组成一组电液控制开关式球阀组，其中C开关式球阀为排油阀，E开关式球阀为进油阀；B先导阀与D开关式球阀、F开关式球阀组成另一组电液控制开关式球阀组，其中D开关式球阀为进油阀，F开关式球阀为排油阀。控制单元采用单片机或可编程控制器。

控制单元输出端分别与A先导阀、B先导阀的控制端A1、B1电连接，A先导阀和B先导阀的泄压口A3、B3均与油池相通，输入端A4、B4均与油泵出口连接，油泵进口与油池相通，A先导阀的输出端A2与C开关式球阀、E开关式球阀的控制端口C1、E1连接，B先导阀的输出端B2与D开关式球阀、F开关式球阀的控制端口D1、F1连接。D开关式球阀、F开关式球阀的进口D3、E3均与油泵的出口相连，D开关式球阀的出口D4与C开关式球阀的进口C3连通并均连向伺服油缸的左侧L，E开关式球阀的出口E4与F开关式球阀的进口F3连通并均连向伺服油缸的右侧R，C开关式球阀、F开关式球阀的出口C4、F4均通向油池。C开关式球阀、D开关式球阀、E开关式球阀、F开关式球阀的泄压孔C2、D2、E2、F2均通油池9。

两组电液控制开关式球阀组共有3种工作状态：1、两组均截止；2、第一组导通，第二组截止；3、第一组截止，第二组导通。当控制单元输出端均为低电平信号时，A先导阀和B先导阀都不动作，C开关式球阀、D开关式球阀、E开关式球阀、F开关式球阀均截止，此时，伺服油缸两侧的工作油被锁住，与油泵、油池均不连通，伺服油缸内的活塞因而保持在静止状态。当A先导阀接到控制单元发出的高电平信号时，其输出端A2有一个压力油信号给C开关式球阀和E开关式球阀的控制端口C1和E1，并使其导通，这时压力油通过E开关式球阀进入伺服油缸的右端R，而伺服油缸的左端L则通过C开关式球阀与油池相通，因此伺服油缸内的活塞在右侧压力油的作用下向左移动，而活塞左侧的工作油则通过C开关式球阀排到油池。相反，如果是B先导阀接到控制单元发出的高电平信号，则它输出的压力油信号使D开关式球阀和F开关式球阀导通，这时压力油通过D开关式球阀进入伺服油缸的左端L，而伺服油缸的右端R则通过F开关式球阀通油池，伺服油缸活塞在左侧压力油的作用下向右移动。

本实用新型的有益效果。

本实用新型采用电液控制开关式球阀组合装置来控制伺服油缸。该开关式球阀组合装置响应快、寿命长、成本低、结构简单，开关可达上亿次，批量生产成本仅在1万元人民币左右，是一般伺服阀所难以达到的，特别适用于自动控制领域。本实用新型具有显著的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本实用新型开关式球阀组合装置的结构原理示意图。

图2是本实用新型C开关式球阀结构示意图。

图中1是A先导阀，2是B先导阀，3是C开关式球阀，4是D开关式球阀，5是E开关式球阀，6是F开关式球阀，7是伺服油缸，8是油泵，9是油池，10为控制单元，17是开关式球阀控制端，18是开关式球阀阀体，11是控制端小油缸，12是活塞，13是活塞杆，14是球体，15是阀座，16是弹簧。

A1、A2、A3、A4分别是A先导阀1的控制端、输出端、泄压口和输入端，B1、B2、B3、B4分别是B先导阀2的控制端、输出端、泄压口和输入端；C1、C2、C3、C4分别是C开关式球阀3的控制端口、泄压孔、进口和出口，D1、D2、D3、D4分别是D开关式球阀4的控制端口、泄压孔、进口和出口，E1、E2、E3、E4分别是E开关式球阀5的控制端口、泄压孔、进口和出口，F1、F2、F3、F4分别是F开关式球阀6的控制端口、泄压孔、进口和出口；L、R为伺服油缸左右两个端口。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型包括A先导阀1、B先导阀2，C开关式球阀3、D开关式球阀4、E开关式球阀5、F开关式球阀6，伺服油缸7，油泵8，油池9，控制单元10。其中A先导阀1、B先导阀2均采用型号为HSV3023的两位三通高速开关阀。C开关式球阀3由控制端17和阀体18两部分组成，其中控制端17包括小油缸11、活塞12和活塞杆13，控制端口C1位于小油缸11顶部，小油缸11底部开有泄压孔C2；阀体18包括球体14、阀座15和弹簧16，弹簧16装在球体14的下面，球体16和弹簧16都位于阀座15内部，球体14上部和活塞杆13接触连接，D开关式球阀4、E开关式球阀5、F开关式球阀6的结构都与C开关式球阀3的结构相同。A先导阀1与C开关式球阀3、E开关式球阀5组成一组电液控制开关式球阀组，其中C开关式球阀3为排油阀，E开关式球阀5为进油阀；B先导阀2与D开关式球阀4、F开关式球阀6组成另一组电液控制开关式球阀组，其中D开关式球阀4为进油阀，F开关式球阀6为排油阀。控制单元10采用单片机或可编程控制器。

控制单元10输出端分别与A先导阀1、B先导阀2的控制端A1、B1电连接，A先导阀1和B先导阀2的泄压口A3、B3均与油池9相通，输入端A4、B4均与油泵8出口连接，油泵8进口与油池9相通，A先导阀1的输出端A2与C开关式球阀3、E开关式球阀5的控制端口C1、E1连接，B先导阀2的输出端B2与D开关式球阀4、F开关式球阀6的控制端口D1、F1连接。D开关式球阀4、F开关式球阀6的进口D3、E3均与油泵8的出口相连，D开关式球阀4的出口D4与C开关式球阀3的进口C3连通并均连向伺服油缸7的左侧L，E开关式球阀5的出口E4与F开关式球阀6的进口F3连通并均连向伺服油缸7的右侧R，C开关式球阀3、F开关式球阀6的出口C4、F4则均通向油池9。C开关式球阀3、D开关式球阀4、E开关式球阀5、F开关式球阀6的泄压孔C2、D2、E2、F2均通油池9。

当A先导阀1接到控制单元发出的高电平信号时，其输出端A2有一个压力油信号给C开关式球阀3和E开关式球阀5的控制端口C1和E1，并使其导通，这时压力油通过E开关式球阀5进入伺服油缸7的右端R，而伺服油缸7的左端L则通过C开关式球阀3与油池9相通，因此伺服油缸内的活塞在右侧压力油的作用下向左移动，而活塞左侧的工作油则通过C开关式球阀3排到油池9。相反，如果是B先导阀2接到控制单元发出的高电平信号，则它输出的压力油信号使D开关式球阀4和F开关式球阀6导通，这时压力油通过D开关式球阀4进入伺服油缸7的左端L，而伺服油缸7的右端R则通过F开关式球阀6通油池9，伺服油缸活塞在左侧压力油的作用下向右移动。所以，我们只要使A先导阀1控制端为高电平而B先导阀2控制端为低电平，则伺服油缸向左移动，反之，B先导阀2控制端为高电平而A先导阀1控制端为低电平，则伺服油缸向右移动。A先导阀1和B先导阀2是由单片机系统控制的，我们只要对单片机编写一个好的自学习系统就可对伺服油缸实施智能化的控制。

Claims

1.一种电液控制开关式球阀组合装置，包括A先导阀(1)、B先导阀(2)，C开关式球阀(3)、D开关式球阀(4)、E开关式球阀(5)、F开关式球阀(6)，伺服油缸(7)，油泵(8)，油池(9)及控制单元(10)，其特征在于A先导阀(1)和B先导阀(2)采用两位三通高速开关阀，A先导阀(1)与C开关式球阀(3)、E开关式球阀(5)组成一组电液控制开关式球阀组，其中C开关式球阀(3)为排油阀，E开关式球阀(5)为进油阀；B先导阀(2)与D开关式球阀(4)、F开关式球阀(6)组成另一组电液控制开关式球阀组，其中D开关式球阀(4)为进油阀，F开关式球阀(6)为排油阀，控制单元(10)采用单片机或可编程控制器，控制单元(10)输出端分别与A先导阀(1)、B先导阀(2)的控制端A1、B1电连接，A先导阀(1)和B先导阀(2)的泄压口A3、B3均与油池(9)相通，输入端A4、B4均与油泵(8)出口连接，油泵(8)进口与油池(9)相通，A先导阀(1)的输出端A2与C开关式球阀(3)、E开关式球阀(5)的控制端口C1、E1连接，B先导阀(2)的输出端B2与D开关式球阀(4)、F开关式球阀(6)的控制端口D1、F1连接，D开关式球阀(4)、F开关式球阀(6)的进口D3、E3均与油泵(8)的出口相连，D开关式球阀(4)的出口D4与C开关式球阀(3)的进口C3连通并均连向伺服油缸(7)的左侧L，E开关式球阀(5)的出口E4与F开关式球阀(6)的进口F3连通并均连向伺服油缸(7)的右侧R，C开关式球阀(3)、F开关式球阀(6)的出口C4、F4均通向油池(9)，C开关式球阀(3)、D开关式球阀(4)、E开关式球阀(5)、F开关式球阀(6)的泄压孔C2、D2、E2、F2均通油池(9)。

2.根据权利要求1所述的电液控制开关式球阀组合装置，其特征是所述的A先导阀(1)、B先导阀(2)均采用型号为HSV3023的两位三通高速开关阀。

3.根据权利要求1所述的电液控制开关式球阀组合装置，其特征是所述的C开关式球阀(3)是由控制端(17)和阀体(18)两部分组成，其中控制端(17)包括小油缸(11)、活塞(12)和活塞杆(13)，控制端口C1位于小油缸(11)顶部，小油缸(11)底部开有泄压孔C2；阀体(18)包括球体(14)、阀座(15)和弹簧(16)，弹簧(16)装在球体(14)的下面，球体(16)和弹簧(16)都位于阀座(15)内部，球体(14)上部和活塞杆(13)接触连接，D开关式球阀(4)、E开关式球阀(5)、F开关式球阀(6)的结构都与C开关式球阀(3)的结构相同。

4.根据权利要求1所述的电液控制开关式球阀组合装置，其特征是所述的控制单元(10)是采用单片机或可编程控制器。