一种低功耗大流量液压组合阀的制作方法

本发明属于液压驱动控制技术领域，涉及一种低功耗大流量液压组合阀。

背景技术：

在新一代战斗机上，为满足隐身性能、超音速巡航等技术要求，传统三代机上开敞的航炮炮口、外露的空中加油管等设备，在新一代机中均需要采用专用小舱门进行隐身遮蔽。

为保证舱门的快速开闭，驱动舱门的液压作动器需要较大的工作流量。传统电磁切断阀可直接用于液压通断控制，但要实现开闭、故障安全等功能时，需要多个电磁阀组合实现。由于电磁阀所需功耗与通过流量成正比，大流量电磁阀需要较大的控制电流，也带来了大电流工况下的供电、发热等问题。此外，对于两位置舱门，要求其开、关门状态下需进行舱门把持，在故障状态下需保证故障安全，这些需求即使采用多电磁阀组合设计实现，也会带来控制复杂、可靠性差的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是：提供一种满足功能性能和安全性要求的低功耗大流量组合液压阀。

本发明的技术方案是：一种低功耗大流量组合液压阀，包括一个两位置状态转换阀、两个小功率电磁切断阀；所述的两个小功率电磁切断阀控制一个两位置状态转换阀：两位置状态转换阀根据阀芯所处不同位置，将通向作动器的大流量高压油路和低压油路进行切换，从而实现作动器的两位置工作驱动；当两位置状态转换阀到位后，无论相应控制电磁阀是否断电，阀芯将保持在到位位置，从而通过液压将作动器保持在指令位置，实现工作保持和故障安全功能。

本发明的有益效果是：本发明采用小流量电磁阀与功能转换阀组合工作的方式控制舱门打开、关闭和保持，具有控制功耗小、安全可靠和简单高效的特点，解决了此类应用条件下多电磁阀控制带来的控制通路多、控制功耗大和可靠性低的问题，有效降低了指令控制端控制通道和控制逻辑复杂程度。本发明同时可以根据需要进行改进或扩展，以适应多控制对象的驱动控制。目前本发明组合液压阀已经在国内某新型飞机武器舱门驱动系统中实现，该项应用目前属于国内首创。

附图说明

图1为本发明液压组合阀构成及把持工作原理示意图；

图2为本发明液压组合阀构成及开门工作原理示意图；

图3为本发明液压组合阀构成及关门工作原理示意图；

图4为本发明中阀芯定位装置设计示意图；

其中，1-开门电磁阀、2-控制油路A、3-两位置状态转换阀、4-输出油路A、5-作动器、6-输出油路B、7、控制油路B、8-关门电磁阀、9-阀芯、10-阀套、11-阀芯定位块、12-钢球、13-定位弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步描述。

参见图1、图2和图3为液压组合阀架构及不同工作状态原理示意图，其中实线表示为高压油路，虚线为低压回油油路，当且仅当电磁阀阀1或8单独通电时，功能转换阀按要求完成油路切换功能。

图4描述了采用径向力控制轴向位移的阀芯定位技术，阀芯9与定位块11固联，定位块上两个凹槽与钢球的压紧配合即为阀芯的两工作位置。

本发明的一种具体实施方式为：组合液压控制阀由开门电磁阀1、关门电磁阀8、状态转换阀3和控制油路A2、输出油路A4、输出油路B6、控制油路B7组成，根据指令控制作动器5打开、关闭或把持，如图1所示。开门电磁阀1和关门电磁阀8为小功率常闭式两位三通电磁阀，接通控制指令时导通驱动状态转换阀的高压。状态转换阀为二位四通液控换向阀，根据阀芯位置变化将驱动作动器5的液压进油、回油进行切换。

为保证状态转换阀阀芯在两个工作位置工作稳定可靠，产品把持功能不受外界振动、压力波动和电气故障的影响，在阀芯一端设置了阀芯定位装置。阀芯定位块11与阀芯9连接在一起，并在连接部位留有间隙以确保定位装置与阀芯之间只传递轴向力，不会传递径向偏转力，避免阀芯压偏划伤阀芯外壁或阀套10内壁，引发故障。在阀芯定位块的径向方向上对称布置一对钢球12，由弹簧13施加锁紧力锁紧阀芯定位块。当阀芯两端的压力差达到设定值后，阀芯才能解除定位并运动切换油路，并在另一工作位置重新定位，参见图4。

把持状态：当两个电磁阀都不接通时，控制油路A2、控制油路B7与回油接通，状态转换阀阀芯处于关门(或开门)控制位置，此时作动器受液压油驱动保持在关门(或开门)位置，如图1所示。

开门工作：当开门指令发出后，开门电磁阀1上电接通，控制油路A2通高压，控制油路B7仍然与回油接通，状态转换阀阀芯在液压力作用下运动至开门控制位置，此时作动器左腔通高压，右腔通回油，作动器往开门方向运动。当作动器运动到位后，开门电磁阀1指令切断，状态转换阀和作动器保持在开门位置，如图2所示。

关门工作：当关门指令发出后，关门电磁阀8上电接通，控制油路B7通高压，控制油路A2仍然与回油接通，状态转换阀阀芯在液压力作用下运动至关门控制位置，此时作动器右腔通高压，左腔通回油，作动器往关门方向运动。当作动器运动到位后，关门电磁阀8指令切断，状态转换阀和作动器保持在关门位置，如图3所示。