一種電液換向閥的製作方法
2023-08-07 00:39:36 1
本發明涉及到液壓電磁閥技術領域，特別是一種響應速度快，控制精度高且控制模式可獨立配置、靈活組合的電液換向閥。
背景技術：
電液閥作為液壓傳動與控制系統的一種重要的閥類，主要由先導閥和主閥組成，先導閥一般為電磁閥換向閥，主要通過換向控制進入主閥油路，從而起到弱電控制大流量、大壓力的作用。但一般先導閥為普通電磁換向閥，只能起到簡單的油路換向，沒法對油液的壓力、流量起到精確的控制，假如工況變化，比如執行元件需要不同的運動速度，則需要用電液比例閥來實現。
電液比例閥雖然能對壓力和流量進行線性比例控制，但比例電磁鐵輸入電流大，高頻響應慢等缺點。近年來，為了取得好的控制效果，人們用數字閥做為先導閥，從而發展成為電液數字閥。其可直接與計算機進行接口，不需要數/模轉換器，與比例閥、伺服閥相此，此類閥結構簡單、工藝性好、重複性好、工作穩定可靠，由於它將計算機和液壓技術緊密結合，因而有著廣闊的應用前景。
傳統的數字閥控制方式一般採用增量控制法和脈寬調製控制法，增量控制法主要通過控制系統產生數字式脈衝信號驅動步進電機轉動，再通過機械轉換裝置將步進電機旋轉運動轉換為直線運動，從而帶動閥芯移動，控制和調節液壓參數。但由於步進電機具有較大轉動慣量，在與液壓閥機械連接後，慣量增大，固有頻率進一步降低，因此頻響性能受到很大限制，甚至出現高頻失步現象。
脈寬調製數字閥一般為快速開關型數字閥，主要是調節輸入信號的脈寬來控制閥的開與關及開、並的時間長度，從而達到控制液流的方向、流量和壓力的目的。但其控制精度低，控制模式單一且結構較為複雜，一般作為單獨的數字閥使用，很少做先導閥使用。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是提供一種響應速度快，控制精度高且控制模式可獨立配置、靈活組合的換向閥。
本發明解決上述技術問題所採用的技術方案是：
一種電液換向閥，包括左先導閥；右先導閥；左主閥；右主閥；其中，所述左先導閥進油口P1的油路通道與所述右先導閥進油口P1'的油路通道在先導閥體內部與先導閥進油口P'的油路通道垂直連通，所述左先導閥出油口T1的油路通道與所述右先導閥回油口T1'的油路通道在先導閥體內部與先導閥回油口T'的油路通道垂直連通，所述左先導閥控制油口A1的油路通道與所述左主閥閥芯上端空腔通過先導閥體與主閥體內部通道連通，所述左先導閥控制油口B1的油路通道與所述左主閥閥芯下端空腔通過先導閥體與主閥體外部通道連通，所述右先導閥控制油口A1'的油路通道與所述右主閥閥芯上端空腔通過先導閥體與主閥體內部通道連通，所述右先導閥控制油口B1'的油路通道與所述右主閥閥芯下端空腔通過先導閥體與主閥體外部通道連通，所述左主閥進油口P2的油路通道與所述右主閥進油口P2'的油路通道在主閥體內部與主閥進油口P的油路通道垂直連通，所述左主閥回油口T2的油路通道與所述右主閥回油口T2'的油路通道在主閥體內部與主閥回油口T的油路通道垂直連通；
優選方案，其中，所述左先導閥的閥芯與所述右先導閥的閥芯水平對稱分布在先導閥的同一閥體孔中；
優選方案，其中，所述左先導閥的閥芯驅動裝置為左音圈電機，所述右先導閥的閥芯驅動裝置為右音圈電機；
優選方案，其中，所述左音圈電機與所述左先導閥的閥芯連接裝置、所述右音圈電機與所述右先導閥的閥芯連接裝置均為聯軸器；
優選方案，其中，還包括控制器，所述控制器安裝在所述左先導閥的閥體上端中央；
優選方案，其中，所述控制器與所述左音圈電機、所述右音圈電機均通過CAN總線連接；
優選方案，其中，所述左主閥的閥芯、所述右主閥的閥芯豎直對稱布置在所述左主閥的閥體、所述右主閥的體內；
優選方案，其中，所述左主閥的閥體與所述右主閥的閥體為同一閥體。
本發明的特點在於：先導閥閥芯由音圈電機獨立控制，響應速度快，控制精度高；主閥芯分別由先導閥獨立控制，可以根據實際平臺使用的工況，確定最佳的雙閥芯組合控制方案。
附圖說明
圖1為本發明所述的一種電液換向閥結構原理圖；
圖2為本發明所述的一種電液換向閥的應用實施例；
圖3為本發明所述的一種電液換向閥的另一應用實施例。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明做進一步描述。
如圖1所示，一種電液換向閥，包括左先導閥1；右先導閥1'；左主閥2；右主閥2'；其中，所述左先導閥1進油口P1的油路通道與所述右先導閥1'進油口P1'的油路通道在先導閥體內部與先導閥進油口P'的油路通道垂直連通，所述左先導閥1出油口T1的油路通道與所述右先導閥1'回油口T1'的油路通道在先導閥體內部與先導閥回油口T'的油路通道垂直連通，所述左先導閥1控制油口A1的油路通道與所述左主閥2閥芯上端空腔通過先導閥體與主閥體內部通道連通，所述左先導閥1控制油口B1的油路通道與所述左主閥2閥芯下端空腔通過先導閥體與主閥體外部通道連通，所述右先導閥1'控制油口A1'的油路通道與所述右主閥2'閥芯上端空腔通過先導閥體與主閥體內部通道連通，所述右先導閥1'控制油口B1'的油路通道與所述右主閥2'閥芯下端空腔通過先導閥體與主閥體外部通道連通，所述左主閥2進油口P2的油路通道與所述右主閥2'進油口P2'的油路通道在主閥體內部與主閥進油口P的油路通道垂直連通，所述左主閥2回油口T2的油路通道與所述右主閥2'回油口T2'的油路通道在主閥體內部與主閥回油口T的油路通道垂直連通；
另外，所述左先導閥1的閥芯與所述右先導閥1'的閥芯水平對稱分布在先導閥的同一閥體孔中；
另外，所述左先導閥1的閥芯驅動裝置為左音圈電機101，所述右先導閥1'的閥芯驅動裝置為右音圈電機101'；
另外，所述左音圈電機101與所述左先導閥1的閥芯連接裝置、所述右音圈電機101'與所述右先導閥1'的閥芯連接裝置均為聯軸器；
另外，還包括控制器3，所述控制器3安裝在所述左先導閥的閥體上端中央；
另外，所述控制器3與所述左音圈電機101、所述右音圈電機101'均通過CAN總線連接；
另外，所述左主閥2的閥芯、所述右主閥2'的閥芯豎直對稱布置在所述左主閥的閥體、所述右主閥的體內；
另外，所述左主閥2的閥體與所述右主閥2'的閥體為同一閥體。
下面就本發明的工作原理進行簡單介紹：
一、例如，控制器3通過CAN總線向左音圈電機101發出「+」信號（+代表正向電流，－代表反向電流），左音圈電機101帶動左先導閥1的閥芯向右運動，進油口P1和控制油口A1接通，同時控制油口B1和回油口T1接通，先導閥控制油液從P'口進入P1口，然後進入A1口，通過A1口進入左主閥2閥芯上端空腔，推動左主閥2閥芯向下運動，左主閥2進油口P2和B口接通，主油路通過P口、P2口進入B口，然後從B口流出；
二、例如，控制器3通過CAN總線向左音圈電機101發出「－」信號，左音圈電機101帶動左先導閥1的閥芯向左運動，進油口P1和控制油口B1接通，同時控制油口A1和回油口T1接通，先導閥控制油液從P'口進入P1口，然後進入B1口，通過B1口進入左主閥2閥芯下端空腔，推動左主閥2閥芯向上運動，左主閥2油口B和T2油口接通，油液通過B口進入T口，然後從T口流回油箱；
右先導閥1'對右主閥2'的控制原理與左先導閥1對左主閥2的控制原理相同。
另外，需要說明的是，先導閥芯的位移與音圈電機輸入電流的大小成正比，輸入電流大，則先導閥芯位移量大，閥的開口就大，通過閥口的流量就大，反之亦然。
圖2為本發明所述的一種電液換向閥的應用實施例，在本實施例中，控制要求為，液壓缸有杆腔：配置為流量控制模式，實現液壓缸在某一運動速度的精確控制，液壓缸無杆腔：配置為壓力控制模式，實現最小背壓，節能高效。
其控制過程為：控制器3向左音圈電機101發出對應運動速度的控制電流，左音圈電機101帶動左先導閥1的閥芯向右位移某一距離，左先導閥1的閥口打開（開口大小和電流大小成正比關係），一定壓力和流量的油液通過P'、P1口進入A1口，然後流入左主閥2的閥芯上端，破壞左主閥2閥芯的受力平衡，推動左主閥2閥芯向下位移某一距離，左主閥2的閥口打開（開口大小與流入上腔的油液壓力成比例關係），此時，某一流量的主油路油液通過P口、P2口、B口進入液壓缸有杆腔，因為流量和液壓缸有杆腔有效截面積均為定值，液壓缸的運動速度為定值，從而實現對液壓缸活塞運動速度的精確控制；控制器3同時向右音圈電機101'發出控制電流，右音圈電機101'帶動右先導閥1'的閥芯向右運動，運動位移量由輸入電流大小控制，進油口P1'和控制油口B1'接通，回油口T1'和控制油口A1'接通，控制油路油液從P'口、P1'口、B1'口進入右主閥2'閥芯下端空腔，推動右主閥2'閥芯向上運動，右主閥2'閥口完全打開，液壓缸無杆腔油液通過A口進入T2'口，然後通過T口流回油箱，由於和油箱直接連接，所以實現最小背壓控制。
圖3為本發明所述的一種電液換向閥的另一應用實施例，在本實施例中，控制要求：兩液壓缸實現不同的運動速度。
其控制過程為：控制器3通過CAN總線向左音圈電機101和右音圈電機101'輸出不同的控制電流，左音圈電機101帶動左先導閥1的閥芯向右運動對應距離，控制油液從P'、P1口、A1口進入左主閥2的閥芯上端空腔，推動左主閥2閥芯向下移動某一距離，某一流量的主油液從P口、P2口、B口進入左液壓缸無杆腔，推動左液壓缸活塞杆以某一速度前行；同時右音圈電機101'帶動右先導閥2'閥芯向左運動對應的距離，控制油液從P'、P1'口、A1'口進入右主閥2'閥芯上端空腔，推動右主閥2'閥芯向下移動相應距離，某一流量的主油液從P口、P2'口、A口進入右液壓缸無杆腔，推動右液壓缸活塞杆以另一速度前行，從而實現兩液壓缸以不同的速度前行。
另外，需要說明的，本說明書及其附圖2、附圖3為本發明的應用實施例，並不說明本發明只有這兩個應用實施例，例如，可以對三個及以上的液壓缸實施控制，例如，可以對每個液壓缸實施不同速度、不同壓力控制，等等。