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【发明授权】一种大流量电液比例换向激振两用阀_安徽理工大学_201910715778.3 

申请/专利权人:安徽理工大学

申请日:2019-08-05

公开(公告)日:2024-03-22

公开(公告)号:CN110319238B

主分类号:F16K11/07

分类号:F16K11/07;F16K11/085;F16K31/04;F16K37/00;F15B13/02

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2024.03.22#授权;2019.11.05#实质审查的生效;2019.10.11#公开

摘要:本发明公开了一种大流量电液比例换向激振两用阀,包括阀芯旋转式比例换向阀组件、液动换向阀组件和微处理器,阀芯旋转式比例换向阀组件包括次级阀体、次级阀套、次级阀芯、旋转电机和直线电机,本发明涉及液压阀技术领域。该大流量电液比例换向激振两用阀,结构相对简单,改变所述次级阀芯的最右端台肩上的第一弧形切口和第二弧形切口与固定连接于所述限位套内壁的弧形突起块之间的配合关系,使其可定零位,拥有两级轴向位移,第一级位移可实现比例换向模式,第二级位移可实现激振换向模式,能很好地应用于大流量激振液压系统当中,同时可通过比例控制旋转电机的转速和直线电机的推进位移对其振动频率和振动幅值进行高精度比例调节。

主权项:1.一种大流量电液比例换向激振两用阀,包括阀芯旋转式比例换向阀组件1、液动换向阀组件2和微处理器3,其特征在于:所述阀芯旋转式比例换向阀组件1包括次级阀体8、次级阀套10、次级阀芯9、旋转电机5、直线电机12和角度传感器4,所述次级阀套10安装于次级阀体8的内部,且次级阀芯9安装于次级阀套10的内部,所述次级阀芯9的一端分别通过转轴7和联轴器6与旋转电机5的输出轴固定连接,所述次级阀体8的一侧与直线电机12的一侧固定连接,且直线电机12的一侧固定连接有电机套11,所述电机套11远离直线电机12的一端贯穿次级阀体8并延伸至次级阀体8的内部,且电机套11延伸至次级阀体8内部的一端与次级阀芯9的一端接触;所述液动换向阀组件2包括主级阀体14、主级阀套17、主级阀芯16和位移传感器13,所述主级阀套17安装于主级阀体14的内部,且主级阀芯16安装于主级阀套17的内部,所述液动换向阀组件2内部的两侧分别开设有左压力腔15和右压力腔18,且右压力腔18的内部安装有主阀弹簧19,所述主级阀芯16的一端固定连接有与主阀弹簧19相适配的导向限位件20;所述次级阀芯9具有两个方向的自由度,一个是通过旋转电机5带动所述次级阀芯9周向旋转,另一个是通过直线电机12带动次级阀芯9轴向移动;所述转轴7的一端通过套筒联轴器21与次级阀芯9的一端固定连接,且次级阀体8内壁的一侧固定连接有与转轴7相适配的轴承22,所述电机套11的前端活动安装有钢球23,且转轴7和次级阀芯9之间固定安装有次阀弹簧24,所述次级阀芯9的一端与电机套11之间安装有限位套25,且限位套25与次级阀套10固定连接,无相对旋转和位移;所述次级阀芯9的最右端台肩上分别开设有第一弧形切口27和第二弧形切口28,且限位套25的内壁固定连接有与第一弧形切口27和第二弧形切口28相适配的弧形突起块29;通过所述旋转电机5和直线电机12的带动,可改变所述次级阀芯9的最右端台肩上的第一弧形切口27和第二弧形切口28与固定连接于所述限位套25内壁的弧形突起块29之间的配合关系,使其可定零位,拥有两级轴向位移,第一级位移可实现比例换向模式,第二级位移可实现激振换向模式,可以根据液压系统不同的工作要求对其进行快速切换。

全文数据:一种大流量电液比例换向激振两用阀技术领域本发明涉及液压阀技术领域,具体为一种大流量电液比例换向激振两用阀。背景技术现有的电液比例阀是采用比例控制技术,介于开关型液压阀和电液伺服阀之间的一种液压元件,电液比例阀能与电子控制装置组合在一起,可以十分方便地对各种输入、输出信号进行运算和处理,实现复杂的控制功能,但是电液比例换向阀通过改变输入比例电磁铁的电流来控制阀芯位移实现比例换向的同时却不能实现激振,不能满足某些大流量激振液压系统的使用要求。现有的电液伺服阀虽然在某些性能方面要比电液比例阀要好,也可作为激振阀来使用,但有一个缺陷就是对振动幅值的调节十分困难,具有一定的局限性,且它结构复杂,制造精度要求和价格都明显高于电液比例阀,抗污染性也较差,所以不能广泛应用于大流量激振液压系统当中去。其中现有转阀式换向阀作为激振阀使用时,虽然其振动频率和振动幅值的调节相对容易一些,但是它是通过电机带动阀芯连续旋转使其液流高速换向以实现激振,所以存在的一个问题就是不能够定零位,即换向中位,因此无法实现比例换向控制。现有的电磁换向阀虽然结构简单、制造成本低,能够通过对电磁铁的得失电控制来实现激振,但是其振动频率和振动幅值的调节非常困难,控制精度不高,且无法实现比例换向,无法满足有一定控制精度和动态特性要求的大流量复杂液压系统的使用要求。由此可见,现有的单一换向阀并不能满足某些既需比例换向又需激振、有一定控制精度和动态特性要求的大流量复杂液压系统的使用要求,因此其应用范围具有一定的局限性。发明内容一解决的技术问题针对现有技术的不足,本发明提供了一种大流量电液比例换向激振两用阀,解决了现有的单一换向阀并不能满足某些既需比例换向又需激振、有一定控制精度和动态特性要求的大流量复杂液压系统使用要求的问题。二技术方案为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种大流量电液比例换向激振两用阀,包括阀芯旋转式比例换向阀组件、液动换向阀组件和微处理器,所述阀芯旋转式比例换向阀组件包括次级阀体、次级阀套、次级阀芯、旋转电机、直线电机和角度传感器,所述次级阀套安装于次级阀体的内部,且次级阀芯安装于次级阀套的内部,所述次级阀芯的一端分别通过转轴和联轴器与旋转电机的输出轴固定连接,所述次级阀体的一侧与直线电机的一侧固定连接,且直线电机的一侧固定连接有电机套,所述电机套远离直线电机的一端贯穿次级阀体并延伸至次级阀体的内部,且电机套延伸至次级阀体内部的一端与次级阀芯的一端接触;所述液动换向阀组件包括主级阀体、主级阀套、主级阀芯和位移传感器,所述主级阀套安装于主级阀体的内部,且主级阀芯安装于主级阀套的内部,所述液动换向阀内部的两侧分别开设有左压力腔和右压力腔,且右压力腔的内部安装有主阀弹簧,所述主级阀芯的一端固定连接有与主阀弹簧相适配的导向限位件。优选的,所述主级阀体的底部分别设有油口P、油口T、油口A和油口B,且油口P为液动换向阀组件的进油口,所述油口T为液动换向阀组件的出油口,且油口A和油口B为液动换向阀组件的工作油口。优选的,所述次级阀体的底部分别开设有进油口P0、工作油口A0和工作油口B0,且油口A0和油口B0的外侧油口即为出油口T0,所述出油口T0通过阀芯旋转式比例换向阀组件的内部腔室和通路与液动换向阀组件的出油口T相连通,且阀芯旋转式比例换向阀组件的油口P0与液动换向阀组件的进油口P相连通,所述油口A0和油口B0分别与液动换向阀组件的左压力腔和右压力腔相连通。优选的,所述旋转电机的输出轴固定连接有角度传感器,且位移传感器的检测端与主级阀芯的一端固定连接,所述微处理器的接线端分别通过导电线与角度传感器和位移传感器的接线端电性连接。优选的,所述转轴的一端通过套筒联轴器与次级阀芯的一端固定连接,且次级阀体内壁的一侧固定连接有与转轴相适配的轴承,所述电机套的前段活动安装有钢球,且转轴和次级阀芯之间固定安装有次阀弹簧,所述次级阀芯的一端与电机套之间安装有限位套,且限位套与次级阀套固定连接,无相对旋转和位移。优选的,所述次级阀芯具有两个方向的自由度,一个是通过旋转电机带动所述次级阀芯周向旋转,另一个是通过直线电机带动次级阀芯轴向移动。优选的,所述次级阀芯的外表面从左至右依次固定连接有台肩Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,且台肩Ⅰ、台肩Ⅱ、台肩Ⅲ和台肩Ⅳ的左侧均开设有一组径向开口,每组所述径向开口均是沿圆周方向设置四个,相邻两组所述径向开口在轴向方向上互相错开,且错开的角度为45°。优选的,所述次级阀芯的最右端台肩上分别开设有第一弧形切口和第二弧形切口,且限位套的内壁固定连接有与第一弧形切口和第二弧形切口相适配的弧形突起块。优选的,通过所述旋转电机和直线电机的带动,可改变所述次级阀芯的最右端台肩上的第一弧形切口和第二弧形切口与固定连接于所述限位套内壁的弧形突起块之间的配合关系,使其可定零位,拥有两级轴向位移,第一级位移可实现比例换向模式,第二级位移可实现激振换向模式,可以根据液压系统不同的工作要求对其进行快速切换。优选的,通过所述直线电机带动所述次级阀芯向左轴向移动时,次级阀芯台肩上的径向开口与次级阀套上的窗口所形成的通流阀口会不断变小。三有益效果本发明提供了一种大流量电液比例换向激振两用阀。与现有技术相比具备以下有益效果:1该大流量电液比例换向激振两用阀,不仅具有电液比例换向阀的优点,且可实现激振,其振动频率和振动幅值均可比例调节,能满足某些既需比例换向又需激振、有一定控制精度和动态特性要求的大流量复杂液压系统的使用要求,该两用阀采用两级结构的设计,其先导次级阀为阀芯旋转式比例换向阀,主级阀为液动换向阀,由于阀内含有两级液压功率放大,足以克服主阀上的液动力干扰,在负载变化时具有较高的稳定性,弥补了直动式电液比例换向阀控制大流量液压系统的不足,可以广泛应用于大流量的激振液压系统当中,与现有电液伺服阀相比,该两用阀结构相对简单,制造精度要求和价格都明显低于电液伺服阀,抗污染性也较好,且其对于振动幅值的调节明显优于电液伺服阀。2该大流量电液比例换向激振两用阀,与现有的转阀式换向阀相比,该两用阀采用的特殊结构设计,使其可定零位,拥有两级轴向位移,第一级位移可实现比例换向,第二级位移可实现激振,可以根据液压系统不同的工作要求对其进行快速切换,与现有电磁换向阀相比,该两用阀可实现比例换向,且对于振动频率和振动幅值的调节精度明显优于电磁换向阀,与传统的电液比例换向阀不同的是,本发明的两用阀的次级阀和主级阀均有阀套结构,这使得其换向控制精度有了一定的提高。3该大流量电液比例换向激振两用阀,通过在该两用阀的次级阀和主级阀上分别加装了角度传感器和位移传感器,组成了次级角度-电反馈+主级位移-电反馈的双级电反馈系统,极大地提高了该两用阀的控制精度和稳定性,同时该两用阀的主级阀阀芯的回复中位弹簧由于采用单边弹簧配合阀套设计,无论该主级阀芯处于哪个工作位,都压缩同一个弹簧,因此,这种结构并不需要精确匹配两个弹簧,所以使得该两用阀具有更高的性能。4该大流量电液比例换向激振两用阀,通过在直线电机带动该两用阀的次级阀芯向左轴向移动时,次级阀芯台肩上的径向开口与次级阀套上的窗口所形成的通流阀口会不断变小,即通流流量的逐渐变小,而一般换向阀随着阀芯移动其通流阀口是逐渐变大的,同时可通过比例控制旋转电机的转速和直线电机的推进位移对其振动频率和振动幅值进行高精度比例调节。附图说明图1为本发明的结构示意图;图2为本发明阀芯旋转式比例换向阀组件结构的剖视图;图3为本发明次级阀芯的结构示意图;图4为本发明限位套的结构示意图;图5为本发明阀芯旋转式比例换向阀组件结构的立体剖面图;图6为本发明次级阀芯和限位套的结构示意图;图7为本发明次级阀芯和限位套侧面的剖视图。图中,1阀芯旋转式比例换向阀组件、2液动换向阀组件、3微处理器、4角度传感器、5旋转电机、6联轴器、7转轴、8次级阀体、9次级阀芯、10次级阀套、11电机套、12直线电机、13位移传感器、14主级阀体、15左压力腔、16主级阀芯、17主级阀套、18右压力腔、19主阀弹簧、20导向限位件、21套筒联轴器、22轴承、23钢球、24次阀弹簧、25限位套、26径向开口、27第一弧形切口、28第二弧形切口、29弧形突起块。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。请参阅图1-7,本发明实施例提供一种技术方案:一种大流量电液比例换向激振两用阀,包括阀芯旋转式比例换向阀组件1、液动换向阀组件2和微处理器3,该液动换向阀组件2为主级阀,阀芯旋转式比例换向阀组件1为次级阀,可适用于大流量场合,阀芯旋转式比例换向阀组件1包括次级阀体8、次级阀套10、次级阀芯9、旋转电机5、直线电机12和角度传感器4,次级阀套10安装于次级阀体8的内部,且次级阀芯9安装于次级阀套10的内部,次级阀芯9的一端分别通过转轴7和联轴器6与旋转电机5的输出轴固定连接,次级阀体8的一侧与直线电机12的一侧固定连接,且直线电机12的一侧固定连接有电机套11,电机套11远离直线电机12的一端贯穿次级阀体8并延伸至次级阀体8的内部,且电机套11延伸至次级阀体8内部的一端与次级阀芯9的一端接触,直线电机12通过与其相联接的电机套11推动该次级阀芯9轴向移动。液动换向阀组件2包括主级阀体14、主级阀套17、主级阀芯16和位移传感器13,位移传感器13的型号为ZLDS100,位移传感器13可以精确检测该主级阀芯16的轴向位移,主级阀套17安装于主级阀体14的内部,且主级阀芯16安装于主级阀套17的内部,其中主级阀芯16就相当于液压缸的活塞,两者具有相同的动态特性,液动换向阀2内部的两侧分别开设有左压力腔15和右压力腔18,且右压力腔18的内部安装有主阀弹簧19,主阀弹簧19用于回复中位,由于采用单弹簧设计,无论该主级阀芯16处于哪个工作位,都压缩同一个弹簧,因此,这种结构并不需要精确匹配两个弹簧,所以使得该两用阀具有更高的性能,主级阀芯16的一端固定连接有与主阀弹簧19相适配的导向限位件20,导向限位件20可起到对主阀弹簧19进行导向,并且进行很好限位的作用,主级阀体14的底部分别设有油口P、油口T、油口A和油口B,且油口P为液动换向阀组件2的进油口,油口T为液动换向阀组件2的出油口,且油口A和油口B为液动换向阀组件2的工作油口,该两用阀为三位四通换向阀,该液动换向阀组件2的油口P、油口T、油口A和油口B分别就是该两用阀的油口P、油口T、油口A和油口B,次级阀体8的底部分别开设有进油口P0、工作油口A0和工作油口B0,且油口A0和油口B0的外侧油口即为出油口T0,出油口T0通过阀芯旋转式比例换向阀组件1的内部腔室和通路与液动换向阀组件2的出油口T相连通,且阀芯旋转式比例换向阀组件1的油口P0与液动换向阀组件2的进油口P相连通,油口A0和油口B0分别与液动换向阀组件2的左压力腔15和右压力腔18相连通,用于推动液动换向阀组件2的阀芯左右轴向移动,分别对应该液动换向阀2的左工作位和右工作位,即两用阀的左工作位和右工作位,旋转电机5的输出轴固定连接有角度传感器4,且位移传感器13的检测端与主级阀芯16的一端固定连接,微处理器3的接线端分别通过导电线与角度传感器4和位移传感器13的接线端电性连接,角度传感器4的型号为SSA00XXH2-V010,角度传感器4可以精确检测旋转电机5的旋转角度,即该两用阀的次级阀芯9的旋转角度,微处理器3的型号为ARM9,微处理器3用于分析和处理该角度传感器4采集的角度信号和位移传感器13采集的位移信号,从而可以根据该两用阀的工作要求和需要的相关特性,对该两用阀的工作参数作出必要的调整,以此构成对该两用阀的闭环双反馈比例控制,这显然使得该两用阀具有更高的动态性能,转轴7的一端通过套筒联轴器21与次级阀芯9的一端固定连接,可保证回转精度,且次级阀体8内壁的一侧固定连接有与转轴7相适配的轴承22,电机套11的前段活动安装有钢球23,钢球23的主要目的是当旋转电机5通过转轴7带动该次级阀芯9旋转时可以减小电机套11和次级阀芯9之间的摩擦阻力,使得次级阀芯9具有更好的转动性能,且转轴7和次级阀芯9之间固定安装有次阀弹簧24,次阀弹簧24的主要作用是为了缓解直线电机12通过电机套11推动次级阀芯9向左轴向移动所带来的冲击力,同时当直线电机12退回时该次阀弹簧24可以提供一定的回复弹力,推动该次级阀芯9向右轴向移动回复零位,次级阀芯9的一端与电机套11之间安装有限位套25,且限位套25与次级阀套10固定连接,无相对旋转和位移,限位套25用于限制次级阀芯9旋转的角度,使得次级阀芯9只能在一确定的角度范围内正反旋转,分别对应该阀芯旋转式比例换向阀组件1的左工作位和右工作位,次级阀芯9具有两个方向的自由度,一个是通过旋转电机5带动次级阀芯9周向旋转,另一个是通过直线电机12带动次级阀芯9轴向移动,次级阀芯9的外表面从左至右依次固定连接有台肩Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,且台肩Ⅰ、台肩Ⅱ、台肩Ⅲ和台肩Ⅳ的左侧均开设有一组径向开口26,每组径向开口26均是沿圆周方向设置四个,相邻两组径向开口26在轴向方向上互相错开,且错开的角度为45°,次级阀芯9的最右端台肩上分别开设有第一弧形切口27和第二弧形切口28,且限位套25的内壁固定连接有与第一弧形切口27和第二弧形切口28相适配的弧形突起块29,其中不同的配合对应不同的工作位,需要注意的是第二弧形切口28的底部中心所在轴线又与台肩Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ上的所有径向开口26所在的轴线完全错开,该次级阀芯9的最右端有一个凹槽,其作用在于放置电机套11上的钢球23,从而方便直线电机12推动次级阀芯9进行左右移动的同时,不会影响旋转电机5带动次级阀芯9进行旋转,从而保证了阀芯结构的正常切换工作。本发明的具体工作原理阐述如下:本发明中限位套25安装于次级阀套10的内部,且无相对运动,该限位套25的弧形突起块29所在的平面与次级阀套10窗口所在的平面属于同一平面,以下将对直线电机12的零位、伸出和退回这三种工作位所对应的阀芯旋转式比例换向阀1的不同工作位进行详细阐述:1直线电机处于零位当直线电机12处于零位时,限位套25内部的弧形突起块29恰好卡在次级阀芯9最右端台肩上的第二弧形切口28的底部中心处,由于第二弧形切口28的底部中心所在轴线与台肩Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ上的所有径向开口26所在的轴线完全错开,所以此时次级阀芯9上的台肩Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ上的所有径向开口26与次级阀套10上所开的窗口之间并不能形成通流阀口,也就是说此时该阀芯旋转式比例换向阀组件1的所有阀口都处于关闭状态,是不能通油的,此时对应的便是该阀芯旋转式比例换向阀组件1的中位,且中位机能是“O”型。2直线电机处于伸出位随着直线电机12的伸出,就会带动与其相连的电机套11推动次级阀芯9向左轴向移动,此时又可分为两级位移分别对应着不同的工作模式,详细阐述如下:1第一级位移——比例换向模式随着直线电机12的伸出,推动次级阀芯9向左轴向移动,当直线电机12处于零位时,限位套25内部的弧形突起块29恰好卡在次级阀芯9最右端台肩上的第二弧形切口28的底部中心处,但是随着次级阀芯9向左轴向移动时,次级阀芯9最右端台肩上第二弧形切口28的底部中心逐渐与限位套25内部的弧形突起块29脱离,直至完全脱离整个第二弧形切口28的束缚,即为第一级位移。此时,限位套25内部的弧形突起块29已经完全脱离了整个第二弧形切口28的束缚,但是与此同时又受到了第一弧形切口27的束缚,所以该次级阀芯9在旋转电机5的带动下可以在一定的角度范围内正反旋转,本发明设定的角度范围是45°,以下将对旋转电机5的正转和反转这两种工作状态下所对应的该阀芯旋转式比例换向阀组件1的不同工作位进行阐述:ⅰ旋转电机正转逆时针方向——左工作位在第一级位移完成后,旋转电机5正转一定的角度,直至限位套25内部的弧形突起块29接触到次级阀芯9上的第一弧形切口27和第二弧形切口28之间的接触面a,此时该次级阀芯9便被限制住了,无法再继续旋转,而此时,该次级阀芯9的台肩Ⅱ和台肩Ⅳ上的径向开口26与次级阀套10上的窗口便会形成通流阀口,这使得原本无法通过的液压油可以通过该阀口顺利流通,其液压油具体流通方向,液压油将从该阀芯旋转式比例换向阀组件1的油口P0流入,而油口P0连接的是主级阀液动换向阀组件2的油口P,也就是整个两用阀的进油口P,然后通过次级阀芯9的台肩Ⅱ上的通流阀口流入油口A0,油口A0所连接的是主级阀液动换向阀组件2的左压力腔15,推动主级阀芯16向右轴向移动,其右压力腔18的回油便经过油口B0,通过次级阀芯9的台肩Ⅳ上的通流阀口,流入油口T0,然后通过该两用阀的内部腔室和通路,最终流入油箱,其油路联通方向为:P0和A0通,B0和T0通,所对应的是该阀芯旋转式比例换向阀组件1的左工作位。ⅱ旋转电机反转顺时针方向——右工作位在第一级位移完成后,旋转电机5反转一定的角度,直至限位套25内部的弧形突起块29接触到次级阀芯9上的第一弧形切口28和第二弧形切口28之间的接触面b,此时该次级阀芯9便被限制住了,无法再继续旋转,而此时,该次级阀芯9的台肩Ⅰ和台肩Ⅲ上的径向开口25与次级阀套10上的窗口便会形成通流阀口,这使得原本无法通过的液压油可以通过该阀口顺利流通,其液压油具体流通方向,液压油将从该阀芯旋转式比例换向阀组件1的油口P0流入,而油口P0连接的是主级阀液动换向阀组件2的油口P,也就是整个两用阀的进油口P,然后通过次级阀芯9的台肩Ⅲ上的通流阀口流入油口B0,油口B0所连接的是主级阀液动换向阀组件2的右压力腔15,推动主级阀芯16向左轴向移动,其左压力腔15的回油便经过油口A0,通过次级阀芯9的台肩Ⅰ上的通流阀口,流入油口T0,然后通过该两用阀的内部腔室和通路,最终流入油箱,其油路联通方向为:P0和B0通,A0和T0通,所对应的是该阀芯旋转式比例换向阀组件1的右工作位。2第二级位移——激振换向模式紧接着,随着直线电机12的进一步伸出,次级阀芯9上的第一弧形切口27和第二弧形切口28之间的接触面会逐渐脱离限位套25内部的弧形突起块29,最终限位套25内部的弧形突起块29会完全脱离其第一弧形切口27的束缚,此时该次级阀芯9就完全不受到限位套25的束缚,便可由旋转电机5带动该次级阀芯9以一特定的速度不间断旋转,次级阀芯9的台肩Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ上的径向开口25与次级阀套10上的窗口所形成的通流阀口就会不断地通断,其中台肩Ⅰ和台肩Ⅲ为一组,台肩Ⅱ和台肩Ⅳ为一组,同一组的阀口通断情况一致,由于旋转电机5带动次级阀芯9不间断旋转,通流阀口不断交替变化,就使得该阀芯旋转式比例换向阀组件1液流不断换向,使得主级阀液动换向阀组件2的主级阀芯16不断左右轴向移动,导致该液动换向阀组件2的液流不断换向,也就是该两用阀的液流不断换向,最终导致该两用阀所连接的液压缸左右不断换向,此时就由于高频的换向,便产生了振动,通过比例控制旋转电机5的转速即可比例控制该阀的振动频率,通过比例控制直线电机12的轴向位移即可比例控制该阀的振动幅值,此时所对应的就是该阀芯旋转式比例换向阀组件1的激振模式。3直线电机处于退回位这里讨论的是在第二级位移情况下直线电机12的退回过程,当然从第一级位移退回的情况也包含其中,所以就不单独讨论从第一级位移退回的情况,随着直线电机12的退回,该次级阀芯9在次阀弹簧24的回弹力作用下被推动向右轴向移动,又由于该次级阀芯9经过激振模式下的不间断旋转之后,其转动停止位置任意,此时就会有两种情况,阐述如下:第一种情况限位套25内部的弧形突起块29刚好滑入该次级阀芯9上的第一弧形切口27中,由于该弧形突起块29前端的弧面结构,次级阀芯9在次阀弹簧24的回弹力作用下便会很轻易地沿着该第一弧形切口27的弧面最终滑入底部中心处,根据上述对直线电机12处于零位时的工作状态的详细描述可知,此时对应的便是该阀芯旋转式比例换组件1向阀的中位,且中位机能是“O”型,不能够通油。第二种情况限位套25内部的弧形突起块29首先碰到了该次级阀芯9上的第二弧形切口28,此时次级阀芯9在次阀弹簧24的回弹力作用下便会很轻易地沿着该第二弧形切口28的弧面滑入第一弧形切口27中,此时就又变成第一种情况了,该次级阀芯9在次阀弹簧24的回弹力作用下便会很轻易地沿着该第一弧形切口27的弧面最终滑入底部中心处,同样,根据上述对直线电机12处于零位时的工作状态的详细描述可知,此时对应的便是该阀芯旋转式比例换向阀组件1的中位,且中位机能是“O”型,不能够通油。所以,根据上面的描述可知,这两种情况实际上是殊途同归,最终还是该次级阀芯9都是在次阀弹簧24的回弹力作用下回复到了零位,即该阀芯旋转式比例换向阀组件1的中位。需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

权利要求:1.一种大流量电液比例换向激振两用阀,包括阀芯旋转式比例换向阀组件1、液动换向阀组件2和微处理器3,其特征在于:所述阀芯旋转式比例换向阀组件1包括次级阀体8、次级阀套10、次级阀芯9、旋转电机5、直线电机12和角度传感器4,所述次级阀套10安装于次级阀体8的内部,且次级阀芯9安装于次级阀套10的内部,所述次级阀芯9的一端分别通过转轴7和联轴器6与旋转电机5的输出轴固定连接,所述次级阀体8的一侧与直线电机12的一侧固定连接,且直线电机12的一侧固定连接有电机套11,所述电机套11远离直线电机12的一端贯穿次级阀体8并延伸至次级阀体8的内部,且电机套11延伸至次级阀体8内部的一端与次级阀芯9的一端接触;所述液动换向阀组件2包括主级阀体14、主级阀套17、主级阀芯16和位移传感器13,所述主级阀套17安装于主级阀体14的内部,且主级阀芯16安装于主级阀套17的内部,所述液动换向阀2内部的两侧分别开设有左压力腔15和右压力腔18,且右压力腔18的内部安装有主阀弹簧19,所述主级阀芯16的一端固定连接有与主阀弹簧19相适配的导向限位件20。2.根据权利要求1所述的一种大流量电液比例换向激振两用阀,其特征在于:所述主级阀体14的底部分别设有油口P、油口T、油口A和油口B,且油口P为液动换向阀组件2的进油口,所述油口T为液动换向阀组件2的出油口,且油口A和油口B为液动换向阀组件2的工作油口。3.根据权利要求1所述的一种大流量电液比例换向激振两用阀,其特征在于:所述次级阀体8的底部分别开设有进油口P0、工作油口A0和工作油口B0,且油口A0和油口B0的外侧油口即为出油口T0,所述出油口T0通过阀芯旋转式比例换向阀组件1的内部腔室和通路与液动换向阀组件2的出油口T相连通,且阀芯旋转式比例换向阀组件1的油口P0与液动换向阀组件2的进油口P相连通,所述油口A0和油口B0分别与液动换向阀组件2的左压力腔15和右压力腔18相连通。4.根据权利要求1所述的一种大流量电液比例换向激振两用阀,其特征在于:所述旋转电机5的输出轴固定连接有角度传感器4,且位移传感器13的检测端与主级阀芯16的一端固定连接,所述微处理器3的接线端分别通过导电线与角度传感器4和位移传感器13的接线端电性连接。5.根据权利要求1所述的一种大流量电液比例换向激振两用阀,其特征在于:所述转轴7的一端通过套筒联轴器21与次级阀芯9的一端固定连接,且次级阀体8内壁的一侧固定连接有与转轴7相适配的轴承22,所述电机套11的前端活动安装有钢球23,且转轴7和次级阀芯9之间固定安装有次阀弹簧24,所述次级阀芯9的一端与电机套11之间安装有限位套25,且限位套25与次级阀套10固定连接,无相对旋转和位移。6.根据权利要求1所述的一种大流量电液比例换向激振两用阀,其特征在于:所述次级阀芯9具有两个方向的自由度,一个是通过旋转电机5带动所述次级阀芯9周向旋转,另一个是通过直线电机12带动次级阀芯9轴向移动。7.根据权利要求1所述的一种大流量电液比例换向激振两用阀,其特征在于:所述次级阀芯9的外表面从左至右依次固定连接有台肩Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,且台肩Ⅰ、台肩Ⅱ、台肩Ⅲ和台肩Ⅳ的左侧均开设有一组径向开口26,每组所述径向开口26均是沿圆周方向设置四个,相邻两组所述径向开口26在轴向方向上互相错开,且错开的角度为45°。8.根据权利要求1或5所述的一种大流量电液比例换向激振两用阀,其特征在于:所述次级阀芯9的最右端台肩上分别开设有第一弧形切口27和第二弧形切口28,且限位套25的内壁固定连接有与第一弧形切口27和第二弧形切口28相适配的弧形突起块29。9.根据权利要求8所述的一种大流量电液比例换向激振两用阀,其特征在于:通过所述旋转电机5和直线电机12的带动,可改变所述次级阀芯9的最右端台肩上的第一弧形切口27和第二弧形切口28与固定连接于所述限位套25内壁的弧形突起块29之间的配合关系,使其可定零位,拥有两级轴向位移,第一级位移可实现比例换向模式,第二级位移可实现激振换向模式,可以根据液压系统不同的工作要求对其进行快速切换。10.根据权利要求1或7所述的一种大流量电液比例换向激振两用阀,其特征在于:通过所述直线电机12带动所述次级阀芯9向左轴向移动时,次级阀芯9台肩上的径向开口26与次级阀套10上的窗口所形成的通流阀口会不断变小。

百度查询: 安徽理工大学 一种大流量电液比例换向激振两用阀

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