CN213176243U - 一种阀组、液压缸组件及液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种阀组、液压缸组件及液压系统，属于液压系统领域。上述阀组包括第一进油阀、第二进油阀、第一出油阀及第二出油阀；第一进油阀的进油口与第二进油阀的进油口通过第一通道连通，第一进油阀的出油口与第一出油阀的进油口通过第二通道连通，第二进油阀的出油口与第二出油阀的进油口通过第三通道连通，第一出油阀的出油口与第二出油阀的出油口通过第四通道连通。第一通道用于与液压泵的出油口连通，第四通道用于与油箱连通；第二通道用于与液压缸的第一油口连通，第三通道用于与液压缸的第二油口连通。上述液压缸组件及液压系统采用了上述阀组后，其能够大大提高活塞杆位移的精度。

Description

一种阀组、液压缸组件及液压系统

技术领域

本实用新型涉及液压系统领域，具体而言，涉及一种阀组、液压缸组件及液压系统。

背景技术

液压系统在机械设备中应用非常广泛，其通过向液压缸通入压力油来推动活塞杆移动一定的距离并给被作用件施加一定的压力。而在某些场合下(例如利用液压缸驱动的机械手臂)，活塞杆的位移需要被精确控制；因此，提供一种能够用于液压系统闭环控制的阀组，其具有比较重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种阀组，其采用多个电磁阀组成，能够用于液压系统闭环扣控制，从而提高液压缸活塞杆的运动精度。

本实用新型的另一目的在于提供一种液压缸组件，其采用了上述阀组。

本实用新型的另一目的在于提供一种液压系统，其采用了上述液压缸组件，因此能够提高液压缸活塞杆的运动精度。

本实用新型是这样实现的：

一种阀组，包括第一进油阀、第二进油阀、第一出油阀及第二出油阀；所述第一进油阀的进油口与所述第二进油阀的进油口通过第一通道连通，所述第一进油阀的出油口与所述第一出油阀的进油口通过第二通道连通，所述第二进油阀的出油口与所述第二出油阀的进油口通过第三通道连通，所述第一出油阀的出油口与所述第二出油阀的出油口通过第四通道连通；

所述第一通道用于与液压泵的出油口连通，所述第四通道用于与油箱连通；所述第二通道用于与液压缸的第一油口连通，所述第三通道用于与所述液压缸的第二油口连通。

进一步；

所述第一进油阀、第二进油阀、第一出油阀及第二出油阀均为高速开关阀。

进一步；

所述第一进油阀、第二进油阀、第一出油阀及第二出油阀均为常闭阀。

一种液压缸组件，包括液压缸、传感器及所述的阀组；

所述液压缸包括第一油口及第二油口；

所述第一通道与液压泵的出油口连通，所述第四通道用于与油箱连通；所述第二通道用于与液压缸的第一油口连通，所述第三通道与所述液压缸的第二油口连通；

所述传感器与所述液压缸连接，用于检测所述液压缸活塞的位移。

进一步；

所述液压缸为双活塞杆液压缸，包括第一活塞杆及第二活塞杆。

进一步；

所述传感器包括传感器本体及探测杆，所述传感器本体与所述液压缸的缸体连接，所述探测杆与所述第二活塞杆连接。

进一步；

所述传感器本体为圆形筒状结构，并与所述液压缸平行设置。

进一步；

所述传感器本体的两端分别设置有固定件，所述固定件为弧形圈结构，所述固定件将所述传感器本体扣合连接在所述液压缸的缸体上。

进一步；

所述阀组为集成块结构，所述阀组与所述液压缸的缸体连接。

一种液压系统所述液压系统包括液压泵、油箱、控制器及所述的液压缸组件，所述第一通道与所述液压泵的出油口连通，所述第四通道与所述油箱连通；

所述控制器与所述传感器电连接，所述控制器能够根据所述传感器的检测数据控制第一进油阀、第二进油阀、第一出油阀及第二出油阀的开关。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是：

本实用新型通过上述设计得到的阀组、液压缸组件及液压系统，阀组能够接收控制器传来的电信号，从而实现第一进油阀及第二出油阀的开启，或实现第二进油阀及第一出油阀的开启，进而实现液压缸活塞杆的正向或反向的移动；最终提高活塞杆的运动精度。上述液压缸组件及液压系统采用了上述阀组后，其能够大大提高活塞杆位移的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的液压缸组件的原理图；

图2是本实用新型实施方式提供的液压缸组件的整体结构示意图。

图标：100-液压系统；110-液压缸组件；120-液压缸；121-第一活塞杆；122-第二活塞杆；123-第一油口；124-第二油口；130-阀组；131-第一进油阀；132-第二进油阀；133-第一出油阀；134-第二出油阀；135-第一通道；136-第二通道；137-第三通道；138-第四通道；140-传感器；141-传感器本体；142-探测杆；150-控制器。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的术语为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例：

请参考图1，本实施例提供了一种微流量液压系统100，其包括液压泵、油箱、控制器150及液压缸组件110，液压缸组件110包括液压缸120及阀组130，阀组130包括两个进油阀及两个出油阀，通过不同阀门通断的控制来实现与液压缸120连接的两个油路中压力油的流向，进而实现对活塞杆位移的精确控制。

请参考图1和图2，上述液压缸120包括第一油口123和第二油口124，并设置有第一活塞杆121和第二活塞杆122；上述两个油口分别与活塞两侧的空腔连通。第一活塞杆121用于与被驱动件连接，第二活塞杆122与传感器140的探测杆142连接。具体地，上述传感器140为活塞杆式传感器140，其包括传感器本体141及探测杆142，其中，传感器本体141为圆筒状结构，探测杆142一端插接在检测本体中，另一端与第二活塞杆122连接；探测杆142还与传感器本体141滑动连接。所述传感器140通过两个传感器140固定夹安装在液压缸120上，探测杆142与液压缸120活塞杆通过机械式连接在一起，用于实时监测液压缸120活塞杆位置，即液压缸120实际位移。上述传感器140可以采用美国Sensotec公司生产的AYHR型号传感器140或者米朗KPM微型铰接式直线位移传感器140或者现有技术中其它能够测量液压缸120活塞杆位移的传感器140。由于上述液压缸120和传感器140可以直接购买，因此不对其具体结构进行详细介绍。

上述阀组130包括第一进油阀131、第二进油阀132、第一出油阀133及第二出油阀134，并且第一进油阀131、第二进油阀132、第一出油阀133及第二出油阀134均为常闭式二位二通高速开关阀。高速开关阀其具体体积小、响应速度快、控制灵活、结构简单、抗污染能力强可靠性高以及价格廉价的优点，因此其比较适合需要精确控制的场合。具体地，第一进油阀131的进油口与第二进油阀132的进油口通过第一通道135连通，第一进油阀131的出油口与第一出油阀133的进油口通过第二通道136连通，第二进油阀132的出油口与第二出油阀134的进油口通过第三通道137连通，第一出油阀133的出油口与第二出油阀134的出油口通过第四通道138连通。

第一通道135通过油路与液压泵的出油口连通，第四通道138通过油路与油箱连通；第二通道136通过油路与液压缸120的第一油口123连通，第三通道137通过油路与液压缸120的第二油口124连通。

进一步地，上述高速开关阀应具有毫秒级响应速度，其空载响应时间一般不超过3ms。

进一步地，上述液压缸在运动换向时，此时要求原先得电的高速开关阀先失电，原先失电的高速开关阀后得电，两组动作信号下达时间一般间隔3～6ms，可以有效减小液压缸换向运动时的液压脉冲冲击及振动。

进一步地，阀组130为集成块状插装阀，四个高速开关阀组130形成一个全桥型回路阀组130，四个高速常闭开关阀通过阀块内部工艺道依次循环连通，形成四个阀块管道连接节点。

当需要液压缸120的第一活塞杆121伸出时，开启第一进油阀131及第二出油阀134，压力油从液压泵中进入到第一进油阀131，并通过第二通道136进入到液压缸120的上部(以附图为参考)空腔中，从而推动第一活塞杆121伸出一定位移。此时，液压缸120下部空腔中的压力油通过第三通道137进入到第二出油阀134中，并通过第四通道138回到油箱中。

当需要液压缸120的第一活塞杆121缩回时，开启第二进油阀132及第一出油阀133，压力油从液压泵中进入到第二进油阀132，并通过第三通道137进入到液压缸120的下部(以附图为参考)空腔中，从而推动第一活塞杆121缩回一定位移。此时，液压缸120上部空腔中的压力油通过第二通道136进入到第一出油阀133中，并通过第四通道138回到油箱中。

上述控制器150分别与第一进油阀131、第二进油阀132、第一出油阀133、第二出油阀134及传感器140电连接，控制器150通过控制对应线圈的得电失电即能够控制对应电磁阀的开启关闭。传感器140实时监测第一活塞杆121的位移，并将其实时传输给控制器150。当检测的位移数据小于预设位移数据时，第一活塞杆121需要继续伸出，此时，控制器150保持第一进油阀131及第二出油阀134开启；当检测的位移数据大于预设位移数据时，第一活塞杆121需要缩回一定距离，此时，控制打开第二进油阀132及第一出油阀133开启。

上述控制器150包括PCBA(Printed Circuit Board Assembly，印刷电路板)、壳体与壳盖、线束接口，所述PCBA主要包括电源管理芯片、AIISC(American Standard Code forInformation Interchange)集成芯片和MCU(Microcontroller Unit)芯片等，所述电源管理芯片主要作用是控制线圈的得电与失电，所述AIISC集成芯片主要作用是采集传感器140位移信号，所述MCU芯片主要作用是负责程序运算，并负责下放指令至电源管理芯片，电源管理芯片负责各个电磁阀线圈的通电管理。

上述控制器150还可以直接采用现有技术中的PLC，PLC控制电磁阀开启关闭的原理，可以参考2009年9月1日由化学工业出版社出版的教科书《液压系统100PLC控制》。

进一步地，所述液压缸120在运动换向时，此时要求原先得电的高速开关阀先失电，原先失电的高速开关阀后得电，两组动作信号下达时间一般间隔3-6ms，可以有效减小液压缸120换向运动时的液压脉冲冲击及振动。

本实施例提供的技术方案的有益效果为：通过设计一种基于高速开关阀控制的比例液压缸120，替代现有的比例阀或伺服阀控制的液压缸120系统，其主要工作机理是：通过给定液压缸120一个目标位移信号，与位移传感器140反馈的液压缸120实际位移信息进行实时对比，即给定目标位移减去实际液压缸120位移，若两者信号出现正偏差，则液压缸120需要进一步往目标位置动作，此时通过高速开关阀动作调整液压缸120的位置。

本实施例提供的液压系统100的工作原理如下：

以图1为例，当给定液压缸120朝上动作目标时，控制器150检测到给定目标位移与实际位移存在正偏差(即运动过位)，此时控制器150发出如下指令：第二进油阀132与第一出油阀133得电，第一进油阀131与第二出油阀134保持失电状态，进油口液压油通过第二进油阀132，流经第二油口124至液压缸120下腔，液压缸120上腔液压油通过第一油口123，流经第一出油阀133至出油口，液压缸120实现朝上运动；当出现运动过度时，即给定目标位移与实际位移存在负偏差(即运动不到位)，此时控制器150发出如下指令：第二进油阀132与第一出油阀133失电，第一进油阀131与第二出油阀134得电，进油口液压油通过第一进油阀131，流经第一油口123至液压缸120上腔，液压缸120下腔液压油通过第二油口124，流经第二出油阀134至出油口，液压缸120实现朝下运动。如此循环往复，从而达到动态位置平衡，最终在给定目标位置高频浮动，从而实现液压缸120位置的精确闭环控制，达到比例控制功能。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阀组，其特征在于，包括第一进油阀、第二进油阀、第一出油阀及第二出油阀；所述第一进油阀的进油口与所述第二进油阀的进油口通过第一通道连通，所述第一进油阀的出油口与所述第一出油阀的进油口通过第二通道连通，所述第二进油阀的出油口与所述第二出油阀的进油口通过第三通道连通，所述第一出油阀的出油口与所述第二出油阀的出油口通过第四通道连通；

所述第一通道用于与液压泵的出油口连通，所述第四通道用于与油箱连通；所述第二通道用于与液压缸的第一油口连通，所述第三通道用于与所述液压缸的第二油口连通。

2.根据权利要求1所述的阀组，其特征在于，所述第一进油阀、第二进油阀、第一出油阀及第二出油阀均为高速开关阀。

3.根据权利要求1所述的阀组，其特征在于，所述第一进油阀、第二进油阀、第一出油阀及第二出油阀均为常闭阀。

4.一种液压缸组件，其特征在于，包括液压缸、传感器及权利要求1-3任一项所述的阀组；

所述液压缸包括第一油口及第二油口；

所述第一通道与液压泵的出油口连通，所述第四通道用于与油箱连通；所述第二通道用于与液压缸的第一油口连通，所述第三通道与所述液压缸的第二油口连通；

所述传感器与所述液压缸连接，用于检测所述液压缸活塞的位移。

5.根据权利要求4所述的液压缸组件，其特征在于，所述液压缸为双活塞杆液压缸，包括第一活塞杆及第二活塞杆。

6.根据权利要求5所述的液压缸组件，其特征在于，所述传感器包括传感器本体及探测杆，所述传感器本体与所述液压缸的缸体连接，所述探测杆与所述第二活塞杆连接。

7.根据权利要求6所述的液压缸组件，其特征在于，所述传感器本体为圆形筒状结构，并与所述液压缸平行设置。

8.根据权利要求7所述的液压缸组件，其特征在于，所述传感器本体的两端分别设置有固定件，所述固定件为弧形圈结构，所述固定件将所述传感器本体扣合连接在所述液压缸的缸体上。

9.根据权利要求6所述的液压缸组件，其特征在于，所述阀组为集成块结构，所述阀组与所述液压缸的缸体连接。

10.一种液压系统，其特征在于，所述液压系统包括液压泵、油箱、控制器及权利要求4-9任一项所述的液压缸组件，所述第一通道与所述液压泵的出油口连通，所述第四通道与所述油箱连通；

所述控制器与所述传感器电连接，所述控制器能够根据所述传感器的检测数据控制第一进油阀、第二进油阀、第一出油阀及第二出油阀的开关。

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