专利名称:脉宽调制比例方向阀的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种滑阀式比例方向阀通过控制阀芯的位移而达到控制流量目的滑阀式比例方向阀中,阀芯位移的控制通常采以下两种方法(1)采用比例电磁铁直接驱动阀芯,利用比例电磁铁的输入电压(或电流)大小与阀芯的位移成正比的原理构成开环控制,这种结构的缺点是作用在阀芯上的液动力,弹簧力和摩擦力对阀芯的位移有较大的影响,线性度和精度均不理想。同时,要求电磁铁的输出力大,电磁铁的质量较大,因此响应时间较长。(2)在阀芯上增加了一个位移传感器,采用复杂的电反馈构成位置闭环控制,有效地克服了液动力和摩擦力对阀芯位移的影响,线性度和精度均较好。但结构复杂,价格高。
针对上述现有技术存在的缺点,本实用新型的目的是提供一种采用脉宽调制高速数字阀为先导阀,用四个液阻组成桥式回路,并用其中两个液阻作为阀芯位移反馈液阻,构成全液压位置闭环控制的脉宽调制比例方向阀。
本实用新型通过以下技术措施实施,在阀体1内装有阀芯2,阀芯2一端的螺线形线性液阻器11分别下T通道和右边控制腔10连通,脉宽调制两通常闭高速数字阀8安装在阀体右侧,阀芯2另一端的螺线形线性液阻器12分别与T通道和左边控制腔14连通,脉宽调制两通常闭高速数字阀15安装在阀体左侧,T、A、P、B各为通道,在阀体1内还设有螺线形线性液阻器3和4,它们分别与通道P、左边控制腔14、右边控制腔10连通,6和17为阀芯零位调整螺钉,7和16为电磁铁,9和13为阀芯复位弹簧。
本实用新型的优点为(1)脉宽调制高速数字阀电磁铁的质量小,响应快,功耗小,可直接与计算机输出相连结,不需D/A转换和价格昂贵的比例放大器。(2)采用阀芯两端的两个螺线形线性液阻R3和R4作为阀芯位移的反馈液阻,构成全液压位置闭环控制。大大提高了阀芯运动的平稳性、线性度和控制精度。而且结构简单,成本低。(3)左右两个控制腔的控制压力P1和P2较高,因此液动力和摩擦力对阀芯位移的影响小,阀芯具有很高的灵敏度、响应速度、零位稳定性和液压刚度。(4)脉宽调制高速数字阀使阀芯在运动时附加了一个200HZ以上的颤振,有利于消除摩擦死区阀芯的影响。(5)四个线性液阻组成对称桥式回路,抵消了油源压力变化的影响,消除了温度改变引起的工作介质粘度变化的影响。(6)通过微调阀芯零位调整螺钉,可以很方便地整定阀芯的零点。停电时两端的弹簧使阀芯自动复位。(7)螺线形线性液阻和脉宽调制高速数字球阀不易堵塞,抗污染能力强。(8)两个控制腔的压力P1和P2较高,有利于克服液动力和摩擦死区对阀芯位移的影响。因此,该比例方向阀可用于工作介质为油和水的液压系统。
如下附图1 脉宽调制比例方向阀结构原理图。
结合附图对本实用新型进一步说明如下在阀体1内装有阀芯2,阀芯2一端的螺线形线性液阻器11分别与T通道和右边控制腔10连通,脉宽调制两通常闭高速数字阀8安装在阀体右侧,阀芯2另一端的螺线形线性液阻器12分别与T通道和左边控制腔14连通,脉宽调制两通常闭高速数字阀15安装在阀体左侧,T、A、P、B各为通道,在阀体1内还设有螺线形液阻器3和4,它们分别与通道P、左边控制腔14、右边控制腔10连通,6和17为阀芯零位调整螺钉,7和16为电磁铁,9和13为阀芯复位弹簧。
本实用新型的工作过程如下当左右两个脉宽调制高速数字输入均为零时,阀芯左右两个控制腔的控制压力P1和P2相等即P1=P2=0.5P3,P3为油源压力。阀芯处于零位。当右面的两通常闭高速数字阀输入不为零,左面的高速数字阀输入为零时,右面控制腔的压力P1降低,阀芯向右运动,P口与B口相通,A口与T口相通。阀芯的右移导致液阻R3增大和液阻R4减小,从而使得右面控制腔的压力P1增加和左面控制腔的压力P2降低。当阀芯左右两个控制腔的控制压力P1和P2相等时,阀芯停止在新的位置,并且阀芯位移与输入比例电磁铁的电压(或电流)大小成正比。若左面的两通常闭高速数字阀输入不为零,右面的高速数字阀输入为零,同理,阀芯向左运动,P口与A口相通,B口与T口相通。阀芯零位调整螺钉6用于调整比例方向阀的零点。
权利要求1.一种脉宽调制比例方向阀,它由阀体、阀芯组成,其特征为在阀体(1)内装有阀芯(2),阀芯(2)一端的螺线形线性液阻器(11)分别与(T)通道和右边控制腔(10)连通,脉宽调制两通常闭高速数字阀(8)安装在阀体右侧,阀芯(2)的另一端的螺线形线性液阻器(12)分别与(T)通道和左边控制腔(14)连通,脉宽调制两通常闭高速数字阀(15)安装在阀体左侧,(T)、(A)、(P)、(B)各为通道,在阀体(1)内还设有螺线形线性液阻器(3)和(4),它们分别与通道(P)、左边控制腔(14)、右边腔制腔(10)连通,(6)和(17)为阀芯零位调整螺钉,(7)和(16)为电磁铁,(9)和(13)为阀芯复位弹簧。
专利摘要一种滑阀式比例方向阀,在阀体内装有阀芯,阀芯两端各设有螺线形线性液阻器和复位弹簧,二个脉宽调制两通常闭高速数字阀分别固定于阀体两侧,阀休内还设有另外两个螺线形线性液阻器,它们分别与油源、左边控制腔、右边控制腔连通。该阀运动平稳,线性度和控制精度高,结构简单,成本低,易于推广使用。
文档编号F15B13/042GK2253781SQ9522792
公开日1997年5月7日 申请日期1995年12月6日 优先权日1995年12月6日
发明者李从心, 王经 申请人:华中理工大学