双作用控制装置和换向阀

本发明属于换向阀，具体涉及一种双作用控制装置和换向阀。

背景技术：

1、目前，大流量的换向阀一般采用一个三位四通电磁阀作为控制装置，从而实现对大流量和高压力的控制。其中，负载口独立控制电液的换向阀具有两个主阀芯，需要一种具有双作用控制功能的装置来实现主阀芯的独立控制，且要求该双作用控制装置具备结构紧凑、具有位置、压力闭环控制功能。

2、目前国、内外有一种采用动圈式力马达作为电磁作动器的控制装置，两个阀芯和电磁作动器同轴线布置构，该构型外形尺寸大、内部通路复杂，不易于加工和组装，属于开环控制，控制精度低，换向阀性能受限。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足，本发明提供一种双作用控制装置和换向阀。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、提供一种双作用控制装置，包括：

4、阀体组件，包括阀体、两个阀芯和两个弹簧，所有的阀芯和弹簧各同类均同列轴向平行设置在阀体内以及每个阀芯与对应的弹簧连接；

5、电磁作动器组件，包括与每个对应的所述阀芯连接的磁性推动单元，周向地设置在每个对应的所述磁性推动单元的外侧壁上的电磁线圈，以及用于测定所述阀芯位置的位置传感器；

6、电路板组件，包括与所述位置传感器和压力传感器均电性连接的主阀连接器，用于接收指令信号且反馈位置信号和压力信号的控制信号连接器，以及与所述电磁线圈、所述主阀连接器和所述控制信号连接器均电性连接的电路板；

7、所述位置传感器将测定的所述阀芯位置实际值传递至所述电路板，所述电路板比较所述指令信号与所述位置传感器的位置实际值并将二者差值乘以控制参量的增益并转换为电流信号加载于所述电磁线圈，从而产生轴向电磁力，以促使所述磁性推动单元带动所述阀芯轴向移动至指定位置，在这过程中，所述弹簧会随着所述阀芯的轴向移动而伸缩量发生变化。

8、在某些实施例中，所述阀体组件还包括：

9、两个堵头，分别固定地设置在对应的所述阀体的左端开口处；

10、两个挡圈，分别设置在对应的所述阀芯的左端上；

11、阀体内部具有位于中轴线两侧且相互连通的两个阀体容腔以及在轴向的两端布置有与对应的所述阀体容腔连通的开口，其中，所述阀体还具有a腔、b腔、在a腔和b腔之间具有p腔以及位于a腔左侧和b腔右侧的t腔；

12、两个所述阀芯分别轴向活动地设置在所述阀体中对应的所述阀体容腔内且延伸至所述阀体容腔的右端开口，两个所述弹簧分别设置在对应的所述堵头和所述挡圈之间。

13、在某些实施例中，所述磁性推动单元包括：

14、外壳，内部具有轴向延伸的容腔以及在所述容腔的两端具有开口；

15、磁极，内部具有轴向延伸的磁极腔，所述磁极设置在所述外壳中容腔的左端开口处；

16、推杆，轴向布置且左杆端穿过所述磁极并与对应的所述阀芯的右端连接；

17、动铁，轴向滑动地设置在所述外壳的容腔内且与所述推杆的右杆端连接；

18、端盖，固定地设置在所述外壳的右端开口处；以及

19、所述磁极和所述动铁的外周壁上均套设有所述电磁线圈。

20、在某些实施例中，所述位置传感器包括：

21、耐压管；

22、铁芯，穿插固定于所述耐压管中且左端与所述动铁的右端连接；以及线圈，套设在所述耐压管上且与所述电路板电性连接。

23、在某些实施例中，每个所述阀芯内部具有轴向延伸的阀芯空腔以及在右端具有将外部空间与所述阀芯空腔连通的斜孔。

24、在某些实施例中，所述阀芯的斜孔与中轴线倾角呈5°

25、在某些实施例中，每个所述阀芯具有两个沿着轴向且间隔布置的u型槽，所述阀体的主体部分与两个所述阀芯的一对u型槽部分、另一对u型槽部分分别构建所述a腔、所述b腔。

26、在某些实施例中，所述动铁的外圆具有条形槽。

27、在某些实施例中，断电时，所述弹簧向右推动对应的所述阀芯向右移动至极限位置，所述p腔与所述a腔沟通，所述b腔与所述t腔沟通；

28、得电正信号时，所述阀芯一位置向左移动，对应的所述弹簧被压缩，所述p腔与所述b腔沟通，所述a腔与所述t腔沟通；

29、得电负信号时，所述阀芯一位置向右移动，对应的所述弹簧伸长，所述p腔与所述a腔沟通，所述b腔与所述t腔沟通。

30、在某些实施例中，换向阀，包括所述的双作用控制装置。

31、本发明的有益效果是：本发明可以用于负载口独立电液换向阀的控制，接收阀芯位置和压力反馈信号，接收指令信号，提高流量和压力控制精度，具有位置、压力闭环控制功能；两个阀芯同列平行布置，相比两个阀芯布置在同一轴线上，可以有效地减小外形长度，使双作用控制装置结构更加紧凑，降低阀的制造成本；该双作用控制装置的性能可以借助电路板控制程序优化，提高了换向阀的性能。

技术特征：

1.双作用控制装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的双作用控制装置，其特征在于，所述阀体组件还包括：

3.根据权利要求1所述的双作用控制装置，其特征在于，所述磁性推动单元包括：

4.根据权利要求1所述的双作用控制装置，其特征在于，所述位置传感器包括：

5.根据权利要求1所述的双作用控制装置，其特征在于：每个所述阀芯内部具有轴向延伸的阀芯空腔以及在右端具有将外部空间与所述阀芯空腔连通的斜孔。

6.根据权利要求5所述的双作用控制装置，其特征在于：所述阀芯的斜孔与中轴线倾角呈5°。

7.根据权利要求2所述的双作用控制装置，其特征在于：每个所述阀芯具有两个沿着轴向且间隔布置的u型槽，所述阀体的主体部分与两个所述阀芯的一对u型槽部分、另一对u型槽部分分别构建所述a腔、所述b腔。

8.根据权利要求4所述的双作用控制装置，其特征在于：所述动铁的外圆具有条形槽。

9.根据权利要求2所述的双作用控制装置，其特征在于：

10.换向阀，其特征在于：包括权利要求1—9中任意一项所述的双作用控制装置。

技术总结
本发明公开了一种双作用控制装置和换向阀。本发明包括阀体组件，阀体组件包括阀体、两个阀芯和两个弹簧，所有的阀芯和弹簧各同类均同列轴向平行设置在阀体内以及每个阀芯与对应的弹簧连接；电磁作动器组件包括磁性推动单元，周向地设置在每个对应的磁性推动单元的外侧壁上的电磁线圈，以及位置传感器；电路板组件包括与位置传感器和压力传感器均电性连接的主阀连接器，用于接收指令信号且反馈位置信号和压力信号的控制信号连接器，以及与电磁线圈、主阀连接器和控制信号连接器均电性连接的电路板；本发明可以用于负载口独立电液换向阀的控制，接收阀芯位置和压力反馈信号，接收指令信号，提高流量和压力控制精度，具有位置、压力闭环控制功能。

技术研发人员：徐兵,孙瑞辉,曹勇
受保护的技术使用者：浙江大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19