[发明专利]并联阵列式数字阀系统及其顺序DPWM调速控制方法

说明书

本发明提出一种并联阵列式数字阀系统及其顺序DPWM调速控制方法，该装置包括输出转接组件、回流转接组件、通断切换组件、通断控制组件及流量监测组件；该装置利用DPWM控制串联数字通断切换组件，即在常闭阀和常开阀串联的情况下，控制常闭电磁阀和常开电磁阀开关时间，使两者开关时间不同步，其产生的输出流量差可突破单个电磁阀输出的最小流量；通过并联的方式使第一组通断切换组件输出结束后，在很短的时间内使第二组通断切换组件开始工作，突破单个开关阀工作的最大工作频率，系统的输出频率与并联的组数相关；采用多个开关阀并联的方式进行流量控制，且不需要传统的伺服阀、比例阀或高速开关阀来控制，使整个结构的成本降低，适用于大流量、高压的工作环境。

技术领域

本发明液压控制设备，尤其涉及一种并联阵列式数字阀系统及其顺序DPWM调速控制方法。

背景技术

伺服阀和比例阀是电液伺服系统中使用最广泛的两个元件，其具有大功率、响应快、精度高等特点，广泛应用于工程机械、轧钢机械、航空航天及船舶等行业中。但受其自身的结构影响，使伺服阀和比例阀存在抗油污能力差，工作效率低，安装和维护成本高等缺点。与伺服阀和比例阀相比，开关阀本身价格低廉，且其自身的抗油污能力与油液泄漏方面比伺服阀和比例阀更优异，因此以开关阀为核心元件的数字液压系统，成为一种代替伺服阀和比例阀的解决方案之一。

目前数字液压系统主要有两种实现方式，一种由多个开关阀并联而成，一种则直接由控制器控制单个开关阀输出高频脉冲流量波。然而，开关阀本身受开关时间延时影响，其流量特性存在死区、饱和区以及非线性区，使得开关阀流量控制分辨率小，只能在一定区域内线性调节输出流量。而且高频PWM信号控制开关阀开闭时，会产生较大的压力冲击与流量振荡，严重影响其动态特性，另一方面，长时间高频率的开关切换会影响开关阀本身寿命。所以现阶段所研制的高速开关阀通常只适用于低压、小流量、短时间的工作环境，或者作为先导阀，控制主阀芯在高压、大流量的工作环境下工作。这样一来，不但加深了设备研究的复杂程度，还提高了整台设备的制造成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种并联阵列式数字阀系统及其顺序DPWM调速控制方法，以提升输出流量。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种并联阵列式数字阀系统，包括：

输出转接组件，该输出转接组件与控制油源组件及执行机构连通，控制油源组件中的液压控制油经输出转接组件进入执行机构中，带动执行机构动作；

回流转接组件，该回流转接组件设有一组，各回流转接组件分别并联，并分别连接于输出转接组件与回流油缸之间，输出转接组件中的液压控制油可经回流转接组件进入回流油缸；

通断切换组件，该通断切换组件设有一组，各通断切换组件分别设置于回流转接组件中，由通断切换组件对回流转接组件中的流量进行分别控制；

通断控制组件，该通断控制组件与通断切换组件电连接，由通断控制组件对各通断切换组件的运行状态进行分别控制；

流量监测组件，该流量监测组件设置于输出转接组件中，并与通断控制组件电连接，由流量监测组件对输出转接组件中的流量数据发送至通断控制组件，通断控制组件根据该流量数据对各通断切换组件的运行状态进行分别控制。

具体地，输出转接组件包括：

输出管路，该输出管路的进油端与控制油源组件连通，其出油端与执行机构连通，控制油源组件可通过输出管路向执行机构输入液压控制油。

各回流转接组件分别包括：

回流管路，各回流管路相互并联，其进油端分别与输出管路连通，其出油端分别与回流油缸连通，输出管路中的液压控制油可经各回流管路分别进入回流油缸。

各通断切换组件分别包括：