[发明专利]一种负载口独立控制的组合式数字阀及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种负载口独立控制的组合式数字阀及其方法。

背景技术

电液比例控制技术是电液控制技术的一个重要分支，在近30年来得到了飞速发展，在民用、工业及军用等机械行业中得到广泛的应用。但是电液比例阀控制复杂，需要对死区进行补偿，滞环大、频响较低；传统的电液比例阀采用一根阀芯控制，阀的进口与出口的阀口开度有着连动的关系。对于不需要回油背压的系统，传统的比例阀无法独立的调节阀的进口和出口的压力，造成了能源的浪费。而负载口独立技术作为一种新兴的液压技术，通过对负载端口的独立控制，提高单执行动作时系统的不稳定性，降低工况切换时压力冲击现象，解决多执行器复合控制时流量分配以及泵流量达到饱和时的流量分配问题。使得系统更加灵活，更加节能。

高速开关阀是由开关量来控制，一直在全开或全闭的状态下工作，因此，压力损失小、能耗低、对污染不敏感、工作比伺服阀可靠、结构简单且廉价。

实际运用中，很多场合对流量的输出精度要求较高，常规的开关阀因为只有开和关两种状态，所以流量分辨率较低，无法满足对流量分辨率要求较高的场合。高速开关阀“开”和“闭”两种状态可以等效成2进制下每个位上的“1”和“0”，通过对二进制下每个位的数值的调整来等效任何10进制的数值是一种非常有效的方法。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术中的不足，提供了一种负载口独立控制的组合式数字阀及其方法

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供一种负载口独立控制的组合式数字阀包括阀块、多个开关阀、负载口压力传感器A、负载口压力传感器B，所述开关阀以螺纹连接形式插装在阀块上；阀块四面各开有一个螺纹孔，其中螺纹孔P和螺纹孔T相对设置，螺纹孔A和螺纹孔B相对设置，

所述开关阀均分为四组开关阀组，每组开关阀组的开关阀数量为k*k个，所述开关阀呈正方形均匀布置在阀块上，k为自然数，

所述阀块内开设有四个油道，四个油道分别与4个螺纹孔相连，其中与螺纹孔P相连的油道连接靠近P侧的两组开关阀组的进油口，与螺纹孔T相连的油道连接靠近T侧两组开关阀组的出油口，与螺纹孔A相连的油道连接靠近A侧两组开关阀组的剩余油口，与螺纹孔B相连的油道连接靠近B侧两组开关阀组的剩余油口，

负载口压力传感器A和螺纹孔A相连的油道相连，负载口压力传感器B和螺纹孔B相连的油道相连。

作为优选的，所述的开关阀为二位二通结构的常闭式开关阀；包括螺塞组件、钢球座、钢球、推杆、推杆导套、阀套、电磁铁连接螺母、线圈、衔铁，所述螺塞组件以螺纹形式安装在阀套上，对进入开关阀的油液进行过滤；所述钢球座在阀套内，两者成过盈配合；所述推杆一端安装在衔铁内，另一端在电磁铁通电时顶住钢球；所述推杆导套安装在阀套内，对推杆起到支撑作用，所述电磁铁连接螺母以螺纹形式安装在阀套上，并通过密封圈密封；电磁铁通电时，衔铁带动推杆运动，推杆推动钢球运动，实现开关阀的阀口开启。

进一步的所述的每组开关阀组内的开关阀阀口过流面积均不同。

更进一步的，所述每组开关阀组内的开关阀按阀口过流面积大小排序，其过流面积大小依次为n，2n，4n，…，2(t-1)n，其中n为过流面积最小的开关阀的阀口过流面积，t为每组开关阀组内的开关阀个数。

同时靠近A侧和P侧的开关阀组控制螺纹孔A和螺纹孔P之间的油路A-P，同时靠近A侧和T侧的开关阀组控制螺纹孔A和螺纹孔T之间的油路A-T，同时靠近B侧和P侧的开关阀组控制螺纹孔B和螺纹孔P之间的油路B-P，同时靠近B侧和T侧的开关阀组控制螺纹孔B和螺纹孔T之间的油路B-T。

本发明还公开了一种所述的组合式数字阀的控制方法：

工作过程中，螺纹孔P接动力油源，螺纹孔T连接油箱，螺纹孔A和螺纹孔B分别连接执行结构的两个负载端口，控制阀块中P-A和P-B两条油路的开关阀组实现流量的控制，控制阀块中A-T和B-T两条油路的开关阀组实现压力的控制，

当需要控制管路流量时，根据用户流量需求，通过运算得到满足用户所需流量的开关阀启闭状态，并驱动相应开关阀组，输出所需流量；

当需要控制管路压力时，根据用户压力需求，通过运算得到满足用户所需压力的开关阀启闭状态，并驱动相应开关阀实现阀块进油口到阀块出油口之间的节流口开度控制，改变相应压降，达到所需压力。负载口压力传感器A、负载口压力传感器B实时检测阀块A口压力和阀块B口的压力，并根据电压值对开关阀做进一步的控制，实现压力的闭环控制。

本发明具有的有益效果是：