CN212250665U - 一种可用于近水介质的电液多速控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可用于近水介质的电液多速控制系统，包括进液总管、电液主控阀、下腔支管、上腔支管和液压执行元件，所述进液总管连通所述电液主控阀的总进液口，所述电液主控阀上的一工作液口通过所述下腔支管与所述液压执行元件上的下腔连通，所述电液主控阀上的另一工作液口通过所述上腔支管与所述液压执行元件上的上腔连通，所述进液总管或者所述下腔支管上安装有一电液多速缓冲阀，以便调节管路中的工作液流量。该可用于近水介质的电液多速控制系统具有设计科学、流量可调节、控制精度高、可延长使用寿命的优点。

Description

一种可用于近水介质的电液多速控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种液压系统控制回路，具体的说，涉及了一种可用于近水介质的电液多速控制系统。

背景技术

由于煤矿开采中对安全性、稳定性的特殊要求，普通的阀无法在井下环境中调节流量使用，液压阀是井下液压系统中常用的一类阀门，传统的液压阀无法通过电液结合的方式自动化控制流量大小，液控阀大多数只能控制液路全开或者全关两种状态，无法改变液压系统回路中的流量大小。这导致传统的井下液压回路中，执行油缸在执行动作时，全程只能保持相同的进出液流量，这种控制方式主要存在以下缺陷：（1）在油缸执行动作的初始阶段启动压力非常大，甚至大于泵站压力，驱动液流量大，长期对执行机构冲击，容易导致油缸接头座失效、剪切销断裂等故障；（2）在油缸执行动作的末尾阶段，驱动液流量大，会使执行机构的动作控制不够精准；同时，液压管路元件的使用寿命也会受到影响，不够节能环保，浪费有效资源。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、流量可调节、控制精度高、可延长使用寿命的可用于近水介质的电液多速控制系统。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种可用于近水介质的电液多速控制系统，包括进液总管、电液主控阀、下腔支管、上腔支管和液压执行元件，所述进液总管连通所述电液主控阀的总进液口，所述电液主控阀上的一工作液口通过所述下腔支管与所述液压执行元件上的下腔连通，所述电液主控阀上的另一工作液口通过所述上腔支管与所述液压执行元件上的上腔连通，所述进液总管或者所述下腔支管上安装有一电液多速缓冲阀，以便调节管路中的工作液流量。

基于上述，所述电液多速缓冲阀安装在所述进液总管上。

基于上述，所述电液多速缓冲阀安装在所述下腔支管上，所述电液主控阀的又一工作液口通过一回液支管与所述液压执行元件的下腔连通，所述下腔支管末端通过一单向阀后连通在所述回液支管上。

基于上述，在所述液压执行元件执行动作的初始阶段，所述电液多速缓冲阀控制管路小流量进液，在所述液压执行元件执行动作的中间阶段，所述电液多速缓冲阀控制管路大流量进液，在所述压执行元件执行动作的末尾阶段，所述电液多速缓冲阀控制管路小流量进液。

基于上述，所述上腔支管上安装有一推移单向锁，所述推移单向锁的进液口和出液口接入所述上腔支管，所述下腔支管连通所述推移单向锁的控制液入口。

基于上述，它还包括出液总管，所述出液总管连通所述电液主控阀的总出液口，所述进液总管上还设置有反冲洗过滤器。

基于上述，所述液压执行元件具体为千斤顶、液压立柱和/或油缸。

基于上述，它还包括一控制器，所述控制器控制所述电液多速缓冲阀内的工作液流量。

基于上述，所述电液多速缓冲阀包括主阀阀体、开设在所述主阀阀体内的主流道、开设在所述主阀阀体内的细流道和电磁先导阀，所述主流道包括进液流道、出液流道以及连通在所述进液流道和所述出液流道之间的连通腔，所述连通腔内设置有截止阀组件，所述截止阀组件为一液控单向阀串；所述细流道的两端分别接通所述进液流道和所述出液流道；所述进液流道还连通有所述电磁先导阀的控制油进油口，所述电磁先导阀的控制油出油口连通所述液控单向阀串的液控口，所述电磁先导阀开启状态下，所述液控单向阀串处于常闭状态，所述电磁先导阀关闭状态下，所述液控单向阀串处于常开状态；所述控制器通过控制所述电磁先导阀的开闭，控制所述电液多速缓冲阀内的工作液流量。

基于上述，所述液控单向阀串包括中空阀体、设置在所述中空阀体内的截止阀芯和复位压簧，所述中空阀体一端设置有阀口，所述截止阀芯另一端设置有端堵，所述端堵和所述截止阀芯围成的空间为液控腔，所述液控腔与所述液控口始终连通，所述复位压簧两端分别连接所述端堵和所述截止阀芯。

本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型在传统的液压系统回路中增设所述电液多速缓冲阀，通过电液结合的控制原理，实现对整个支架液压系统进液流量或者单个液压执行元件进液流量的控制；具体到实际应用场景中，可在所述液压执行元件执行动作的初始阶段，通过电液控制实现小流量进液，所述液压执行元件缓慢伸出，从而减轻启动时的液压冲击，中间阶段采用大流量快速进液，所述液压执行元件快速执行动作，末尾阶段再次采用小流量慢速进液，实现执行机构动作的精准控制。

当所述电液多速缓冲阀安装在所述进液总管上时，可对整个液压系统的工作液流量整体调节；当所述电液多速缓冲阀安装在所述下腔支管上时，可对单个液压执行元件工作液流量进行单独调节，此时，由于所述下腔支管是无法回液的，为了方便从所述电液主控阀中回液，需要再额外占用所述电液主控阀的一个工作液口，设置所述回液支管，专门用于回液；所述推移单向锁的设置，便于对所述液压执行元件实施保压、锁紧功能，利用所述下腔支管为所述推移单向锁的开闭提供控制液，简化了控制液管道，使整个系统更加简洁。

所述出液总管的设置，使所有的液压执行元件均经过所述电液主控阀的内部管道进行回液，简化了整个液压系统中的回液管道，所述反冲洗过滤器的设置，可对进入整个液压系统中的工作液进行预先粗过滤，避免杂质影响各液压元件的寿命。所述控制器的设置，方便根据设定的程序，控制所述电磁先导阀开闭，进而控制整个所述电液多速缓冲阀的流量。

所述电液多速缓冲阀具体通过所述主流道和所述细流道的设置，将所述主阀阀体内分为两个流道，利用所述电磁先导阀对所述液控单向阀串进行控制，当所述主流道打开时，所述主流道和所述细流道均有工作液通过，此时提供的是大流量，当所述主流道关闭时，只有所述细流道有工作液通过，此时提供的是小流量。所述电磁先导阀开启时，通过所述液控口向所述液控腔内注入工作液，在工作液和所述复位压簧的双重压力下，所述截止阀芯将阀口堵死，所述电磁先导阀关闭时，所述液控单向阀串处于常开状态，起到一个普通单向阀的作用。

附图说明

图1是实施例1中电液多速缓冲阀的主视剖面图。

图2是实施例1中电液多速缓冲阀的右视图。

图3是实施例1中电液多速缓冲阀的左侧剖面图。

图4是实施例1中电液多速缓冲阀的俯视图。

图5是实施例1中电液多速缓冲阀的原理图。

图6是实施例2中可用于近水介质的电液多速控制系统的原理结构图。

图7是实施例3中可用于近水介质的电液多速控制系统的原理结构图。

图中：1. 主阀阀体；2. 电磁先导阀；3. 液控单向阀串；4. 细流道；5. 先导滤芯；6. 进液总管；7. 出液总管；8. 电液主控阀；9. 液压执行元件；10. 电液多速缓冲阀；11.进液流道；12. 出液流道；13. 连通腔；14. 液控细流道；15. 回液支管；16. 控制器；17.下腔支管；18. 上腔支管；19. 推移单向锁；20. 反冲洗过滤器； 31. 中空阀体；32. 截止阀芯；33. 复位压簧；34. 端堵；35. 阀口。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

如图1-5所示，一种电液多速缓冲阀，包括主阀阀体1、开设在所述主阀阀体1内的主流道、开设在所述主阀阀体1内的细流道4和电磁先导阀3，所述主流道包括进液流道11、出液流道12以及连通在所述进液流道11和所述出液流道12之间的连通腔13，所述连通腔13内设置有截止阀组件，所述截止阀组件为一液控单向阀串3；所述细流道4的两端分别接通所述进液流道11和所述出液流道12；所述进液流道11还连通有所述电磁先导阀2的控制油进油口，所述电磁先导阀2的控制油出油口连通所述液控单向阀串3的液控口，所述电磁先导阀2开启状态下，所述液控单向阀串3处于常闭状态，所述电磁先导阀2关闭状态下，所述液控单向阀串3处于常开状态。

所述液控单向阀串3具体包括中空阀体31、设置在所述中空阀体31内的截止阀芯32和复位压簧33，所述中空阀体31一端设置有阀口35，所述截止阀芯32另一端设置有端堵34，所述端堵34和所述截止阀芯32围成的空间为液控腔36，所述液控腔36与所述液控口始终连通，所述复位压簧33两端分别连接所述端堵34和所述截止阀芯32。

使用时，所述电磁先导阀2开启，通过所述液控口向所述液控腔36内注入工作液，在工作液和所述复位压簧33的双重压力下，液控单向阀串3内部的压力永远大于外部的工作液压力，所述截止阀芯32将阀口35堵死；所述电磁先导阀2关闭时，所述液控腔36内泄压，所述液控单向阀串3起到一个普通单向阀的作用，当进液流道11内有工作液进入时，工作液的压力大于复位压簧33的压力，从而将截止阀芯32顶开，阀口35也随之打开，当进液流道11内没有工作液进入时，截止阀芯32在复位压簧33的作用下，将阀口35堵死，使工作液无法反向流动。

为了避免工作液中的杂质进入先导电磁阀2内造成损坏，所述进液流道11和所述电磁先导阀2的控制油进油口之间的管路上设置有先导滤芯5。

为了使阀体布局更加紧凑合理，所述进液流道11与所述出液流道12相互垂直设置，所述连通腔13位于所述进液流道11与所述出液流道12的直角拐角处。为了方便与管路对接，所述进液流道11的入口处和所述出液流道12的出口处均设置有快速接头。

工作原理：

本电液多速缓冲阀用于液压系统中，工作液可以是乳化液，也可以是纯水、接近水的介质或者其它介质，进液流道11和出液流道12与管路对接，接入管路中，所述主流道和所述细流道4将主阀阀体1内部分为两个流道，利用电磁先导阀2能够对液控单向阀串3进行控制，电磁先导阀2关闭时，液控腔36内卸压， 所述主流道和细流道4均处于开启状态，此时能够提供大流量工作液；电磁先导阀2开启时，工作液注入液控腔36中，液控单向阀串3处于常闭状态，所述主流道关闭，细流道4开启，此时能够提供小流量工作液。

实施例2

如图6所示，一种可用于近水介质的电液多速控制系统，包括进液总管6、电液主控阀8、下腔支管17、上腔支管18和液压执行元件9，所述进液总管6连通所述电液主控阀8的总进液口，所述液压执行元件9具体可以为千斤顶、液压立柱、油缸等，所述电液主控阀8上的一工作液口通过所述下腔支管17与所述液压执行元件9上的下腔连通，所述电液主控阀8上的另一工作液口通过所述上腔支管18与所述液压执行元件9上的上腔连通，电液主控阀8控制向液压执行元件9供液；上述设备是现有井下液压系统中常用的控制回路，获取无需付出创造性劳动。

为了便于对液压系统回路中的工作液流量进行调节，所述进液总管6上安装有一电液多速缓冲阀10，电液多速缓冲阀10具体采用实施例1中的电液多速缓冲阀，通过电液结合的控制原理，实现对对整个液压系统回路中工作液流量的整体调节。

为了减轻液压执行元件9受到的液压冲击，延长使用寿命，并提高控制精度，在所述液压执行元件9执行动作的初始阶段，所述电液多速缓冲阀10控制管路小流量进液，所述液压执行元件9缓慢伸出，从而大大减轻启动时的液压冲击力；在所述液压执行元件9执行动作的中间阶段，所述电液多速缓冲阀10控制管路大流量进液，所述液压执行元件9快速执行动作；在所述压执行元件9执行动作的末尾阶段，所述电液多速缓冲阀10控制管路小流量进液，采用小流量慢速进液的方式，可提高对执行机构动作的控制精确度。

所述电液多速缓冲阀10具体受到控制器16的控制，控制器16具体型号可以为BKZ0401，通过在控制器16中预先设定好控制程序，就能够控制电液多速缓冲阀10中的电磁先导阀2的开闭，从而实现对电液多速缓冲阀10流量的调节。

以控制推移油缸为例，对其具体工作过程进行说明，在油缸执行伸出动作时（即倒置安装油缸的拉架动作），下腔进液过程分成三个阶段完成，分别为：在初始阶段，电液多速缓冲阀10上的电磁先导阀2控制口一般设定开启1-2秒，同时控制位移油缸拉架的电液阀处于工作位，此时油缸缓慢伸出；中间阶段，电液多速缓冲阀10上的电磁先导阀2不工作，所述液控单向阀串3处于敞开状态，在程序上一般将这段时间设定为5-6秒，此时液压系统大流量进液，油缸快速伸出；末尾阶段，电液多速缓冲阀10上的电磁先导阀2控制口开启，液控单向阀串3处于截止状态，控制推移油缸拉架的电液阀处于工作位，此时系统小流量进液直至油缸全部缓慢伸出。

为了方便对液压执行元件9进行保压、锁紧，所述上腔支管18上安装有一推移单向锁19，所述推移单向锁19的进液口和出液口接入所述上腔支管18，所述下腔支管17连通所述推移单向锁19的控制液入口；使用时，所述下腔支管17向所述推移单向锁19的控制液输入控制液，便于控制所述推移单向锁19的启闭。

为了简化了整个液压系统中的回液管道，它还包括出液总管7，所述出液总管7连通所述电液主控阀8的总出液口，所述进液总管6上还设置有反冲洗过滤器20；如此设置，所有的液压执行元件9均经过所述电液主控阀8的内部管道进行回液，简化了整个液压系统中的回液管道，所述反冲洗过滤器20可对进入整个液压系统中的工作液进行预先粗过滤，避免杂质影响各液压元件的寿命。其它实施例中，也可以针对每个液压执行元件9单独设置回液管道，但由于井下液压系统中的液压执行元件9数量过多，这样会导致管道十分杂乱。

实施例3

如图7所示，本实施例与实施例2的区别在于，所述电液多速缓冲阀10安装在所述下腔支管17上，所述电液主控阀8的又一工作液口通过一回液支管15与所述液压执行元件9的下腔连通，所述下腔支管17末端通过一单向阀后连通在所述回液支管15上。

将所述电液多速缓冲阀10安装在所述下腔支管17上，可对单个液压执行元件9工作液流量进行单独调节，此时，由于所述下腔支管17是无法回液的，为了方便从所述电液主控阀8中回液，需要再额外再占用所述电液主控阀8的一个工作液口，设置所述回液支管15，专门用于回液，具体使用时，下腔进液、上腔出液，所述电液主控阀8控制切断回液支管15，接通下腔支管17，下腔出液、上腔进液，所述电液主控阀8接通切断回液支管15，下腔支管17本身无法回液。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种可用于近水介质的电液多速控制系统，其特征在于：包括进液总管、电液主控阀、下腔支管、上腔支管和液压执行元件，所述进液总管连通所述电液主控阀的总进液口，所述电液主控阀上的一工作液口通过所述下腔支管与所述液压执行元件上的下腔连通，所述电液主控阀上的另一工作液口通过所述上腔支管与所述液压执行元件上的上腔连通，所述进液总管或者所述下腔支管上安装有一电液多速缓冲阀，以便调节管路中的工作液流量。

2.根据权利要求1所述的可用于近水介质的电液多速控制系统，其特征在于：所述电液多速缓冲阀安装在所述进液总管上。

3.根据权利要求1所述的可用于近水介质的电液多速控制系统，其特征在于：所述电液多速缓冲阀安装在所述下腔支管上，所述电液主控阀的又一工作液口通过一回液支管与所述液压执行元件的下腔连通，所述下腔支管末端通过一单向阀后连通在所述回液支管上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的可用于近水介质的电液多速控制系统，其特征在于：在所述液压执行元件执行动作的初始阶段，所述电液多速缓冲阀控制管路小流量进液，在所述液压执行元件执行动作的中间阶段，所述电液多速缓冲阀控制管路大流量进液，在所述压执行元件执行动作的末尾阶段，所述电液多速缓冲阀控制管路小流量进液。

5.根据权利要求4所述的可用于近水介质的电液多速控制系统，其特征在于：所述上腔支管上安装有一推移单向锁，所述推移单向锁的进液口和出液口接入所述上腔支管，所述下腔支管连通所述推移单向锁的控制液入口。

6.根据权利要求5所述的可用于近水介质的电液多速控制系统，其特征在于：它还包括出液总管，所述出液总管连通所述电液主控阀的总出液口，所述进液总管上还设置有反冲洗过滤器。

7.根据权利要求6所述的可用于近水介质的电液多速控制系统，其特征在于：所述液压执行元件具体为千斤顶、液压立柱和/或油缸。

8.根据权利要求1、2、3、5 、6和7任一项所述的可用于近水介质的电液多速控制系统，其特征在于：它还包括一控制器，所述控制器控制所述电液多速缓冲阀内的工作液流量。

9.根据权利要求8所述的可用于近水介质的电液多速控制系统，其特征在于：所述电液多速缓冲阀包括主阀阀体、开设在所述主阀阀体内的主流道、开设在所述主阀阀体内的细流道和电磁先导阀，所述主流道包括进液流道、出液流道以及连通在所述进液流道和所述出液流道之间的连通腔，所述连通腔内设置有截止阀组件，所述截止阀组件为一液控单向阀串；所述细流道的两端分别接通所述进液流道和所述出液流道；所述进液流道还连通有所述电磁先导阀的控制油进油口，所述电磁先导阀的控制油出油口连通所述液控单向阀串的液控口，所述电磁先导阀开启状态下，所述液控单向阀串处于常闭状态，所述电磁先导阀关闭状态下，所述液控单向阀串处于常开状态；所述控制器通过控制所述电磁先导阀的开闭，控制所述电液多速缓冲阀内的工作液流量。

10.根据权利要求9所述的可用于近水介质的电液多速控制系统，其特征在于：所述液控单向阀串包括中空阀体、设置在所述中空阀体内的截止阀芯和复位压簧，所述中空阀体一端设置有阀口，所述截止阀芯另一端设置有端堵，所述端堵和所述截止阀芯围成的空间为液控腔，所述液控腔与所述液控口始终连通，所述复位压簧两端分别连接所述端堵和所述截止阀芯。

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