本發(fā)明涉及電液轉(zhuǎn)換控制元件，特別是涉及一種高速數(shù)字開關(guān)先導(dǎo)閥。

背景技術(shù)：

高速數(shù)字開關(guān)閥是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來的一種具有體積小、響應(yīng)速度快、控制靈活、結(jié)構(gòu)簡單、抗污染能力強(qiáng)、可靠性高和價(jià)格廉價(jià)、與電子電路配合好等特點(diǎn)的電液控制轉(zhuǎn)換元件，是一種非常有前途的數(shù)字閥。目前對于高速數(shù)字開關(guān)閥的研究存在壓力等級不高，流量相對較小的問題，現(xiàn)有的高速數(shù)字開關(guān)閥無法應(yīng)用到高壓力、大流量的液路中，無法通過電子電路快速控制高壓力液路的流量和壓力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于將高速開關(guān)閥技術(shù)與先導(dǎo)電液比例控制技術(shù)結(jié)合，提供一種能夠先導(dǎo)控制比例換向閥連續(xù)輸出穩(wěn)定流量的高速數(shù)字開關(guān)先導(dǎo)閥。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種高速數(shù)字開關(guān)先導(dǎo)閥的技術(shù)方案是：

一種高速數(shù)字開關(guān)先導(dǎo)閥，包括閥體，所述閥體內(nèi)部設(shè)置有位移傳感器，所述位移傳感器周圍設(shè)置有四個(gè)高速開關(guān)閥，所述四個(gè)高速開關(guān)閥分別為左上閥、左下閥、右上閥和右下閥，閥體周面設(shè)置有總進(jìn)油口和總出油口，所述總進(jìn)油口與左上閥和右上閥的進(jìn)油口聯(lián)通，所述總出油口與左下閥和右下閥的出油口聯(lián)通，所述左上閥和右上閥的出油口設(shè)置在閥體周面，所述左下閥和右下閥的進(jìn)油口設(shè)置在閥體周面；所述位移傳感器的導(dǎo)桿與閥體間設(shè)置有第一壓力腔，所述導(dǎo)桿在第一壓力腔內(nèi)移動，所述導(dǎo)桿端部設(shè)置在閥體周面。

該高速數(shù)字開關(guān)先導(dǎo)閥通過左上閥和左下閥分別控制比例換向閥一側(cè)控制腔的進(jìn)油和出油，通過右上閥和右下閥分別控制比例換向閥另一側(cè)控制腔的進(jìn)油和出油，通過控制四個(gè)高速開關(guān)閥的開關(guān)來控制比例換向閥主閥芯的位移。同時(shí)位移傳感器的導(dǎo)桿端部與比例換向閥主閥芯聯(lián)動，通過位移傳感器測量比例換向閥主閥芯的位移，反饋主閥芯的位置，從而連續(xù)控制主閥芯位置，輸出連續(xù)正比于輸入信號的流量。

進(jìn)一步地，所述閥體包括沿著位移傳感器軸向依次連接的罩殼、主閥體和后蓋體，所述罩殼內(nèi)部徑向設(shè)置有電路板，所述電路板設(shè)置有控制芯片，所述電路板與四個(gè)高速開關(guān)閥的電磁線圈和位移傳感器線圈相連，所述電路板設(shè)置有第一圓孔，所述位移傳感器軸向穿過第一圓孔固定在罩殼內(nèi)表面，所述主閥體和后蓋體設(shè)置有與第一圓孔對應(yīng)的第二圓孔，所述位移傳感器的導(dǎo)桿穿入第二圓孔與閥體形成第一壓力腔，所述導(dǎo)桿端部設(shè)置在后蓋體周面；所述四個(gè)高速開關(guān)閥和位移傳感器軸線相互平行，所述總進(jìn)油口、總出油口、左上閥出油口、右上閥出油口、左下閥進(jìn)油口和右下閥的進(jìn)油口設(shè)置在后蓋體周面。

閥體分為三部分，四個(gè)高速開關(guān)閥和位移傳感器軸線相互平行方便安裝和拆卸維修；電路板包含控制芯片，接收位移傳感器的反饋信號并輸出信號控制四個(gè)高速開關(guān)閥，連續(xù)控制比例換向閥，輸出連續(xù)流量；電路板徑向設(shè)置，位移傳感器穿過電路板，電路板相比現(xiàn)有的安裝方式更加的遠(yuǎn)離主要發(fā)熱源電磁線圈，減少了電路板受到發(fā)熱的影響，同時(shí)有效的節(jié)約了數(shù)字控制部分的空間；油口和移動導(dǎo)桿全部設(shè)置在后蓋體，后蓋體直接與比例換向閥連接，方便了先導(dǎo)閥的安裝和油路的設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述電路板提供can信號和模擬信號雙輸入接口，所述電路板輸出四路pwm信號控制高速開關(guān)閥。電路板輸入方式多樣，可以由使用方自行接線，更加多樣、方便，由于提供了can信號接口，極大方便了網(wǎng)絡(luò)通訊。

進(jìn)一步地，所述位移傳感器為lvdt位移傳感器。

進(jìn)一步地，所述四個(gè)高速開關(guān)閥以位移傳感器的軸心為基準(zhǔn)中心對稱布置。四個(gè)高速開關(guān)閥相對位移傳感器對稱，精確地控制比例換向閥閥芯兩側(cè)腔的油的容積，從而精確控制主閥芯的位移。

進(jìn)一步地，所述罩殼設(shè)置有用于反應(yīng)工作狀態(tài)的指示燈，指示燈與電路板連接。指示燈可以以不同頻率反應(yīng)整個(gè)高速數(shù)字開關(guān)閥的工作狀態(tài)或常見故障。

進(jìn)一步地，所述罩殼為金屬罩殼，所述主閥體為金屬主閥體。金屬材料提高了電磁屏蔽、閥的防爆性能以及惡劣環(huán)境的適用性。

進(jìn)一步地，所述四個(gè)高速開關(guān)閥的電磁線圈為細(xì)線多匝數(shù)線圈。通過細(xì)線多匝數(shù)方式，可以使用小電流來獲得足夠的電磁力，減少電路板的電流負(fù)載，有利于電路板的小型化。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明一種高速數(shù)字開關(guān)先導(dǎo)閥采用四個(gè)高速開關(guān)閥來先導(dǎo)控制比例換向閥，同時(shí)使用位移傳感器反饋比例換向閥的工作情況，能夠連續(xù)穩(wěn)定輸出不同的流量，適用于電流比例換向閥的先導(dǎo)級。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種高速數(shù)字開關(guān)先導(dǎo)閥的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明一種高速數(shù)字開關(guān)先導(dǎo)閥的主視圖。

圖3是本發(fā)明一種高速數(shù)字開關(guān)先導(dǎo)閥的右視圖。

圖4是圖3的a-a剖視圖。

圖5是圖3的b-b剖視圖。

圖中所示：1、罩殼；2、主閥體；3、后蓋體；301、總進(jìn)油口；302、總出油口；303、左上閥出油口；304、左下閥進(jìn)油口；306、右上閥出油口；307、右下閥進(jìn)油口；4、電路板；401、第一圓孔；5、lvdt位移傳感器；501、導(dǎo)桿；502、導(dǎo)桿端部；6、左上閥；7、左下閥；8、右上閥；9、右下閥；10、第二圓孔；11、第一壓力腔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。

如圖1至圖5所示，一種高速開關(guān)先導(dǎo)閥包括罩殼1，主閥體2，后蓋體3。罩殼1，主閥體2，后蓋體3依次固定連接。罩殼1和主閥體2采用金屬材料，增強(qiáng)電子屏蔽、防爆性能以及抗高溫環(huán)境的適用性

罩殼1內(nèi)部徑向設(shè)置有電路板4，電路板4上設(shè)置有控制芯片。罩殼1設(shè)置有指示燈101，指示燈101與電路板4連接，可以以不同頻率反應(yīng)整個(gè)高速數(shù)字開關(guān)先導(dǎo)閥的工作狀態(tài)或常見故障。電路板4開有第一圓孔401，lvdt位移傳感器5穿過第一圓孔401固定在罩殼1內(nèi)表面。電路板4徑向設(shè)置，位移傳感器穿過電路板，電路板相比現(xiàn)有的安裝方式更加的遠(yuǎn)離主要發(fā)熱源電磁線圈，減少了電路板4受到發(fā)熱的影響，同時(shí)有效的節(jié)約了數(shù)字控制部分的空間。

主閥體2和后蓋體3開有與第一圓孔401對應(yīng)的第二圓孔10，lvdt位移傳感器的導(dǎo)桿501穿入第二圓孔10形成第一壓力腔11，導(dǎo)桿501在第一壓力腔11內(nèi)移動，導(dǎo)桿端部502設(shè)置在后蓋體3周面。導(dǎo)桿端部502與比例換向閥的主閥芯端部連接。

lvdt位移傳感器5周圍相對lvdt位移傳感器5軸線對稱設(shè)置有四個(gè)高速開關(guān)閥，分別為：左上閥6、左下閥7、右上閥8和右下閥9。這四個(gè)高速開關(guān)閥的電磁線圈采用0.2mm、1300匝的漆包線，可以使用小電流來獲得足夠的電磁力，減少線圈發(fā)熱，并且減少了電路板的電流輸出量。左上閥6和右上閥8通過后蓋體3表面的總進(jìn)油口301進(jìn)油，左上閥6通過后蓋體3表面的左上閥出油口306出油，右上閥8通過后蓋體3表面的右上閥出油口306出油；左下閥7和右下閥9通過后蓋體3表面的總出油口302出油，左下閥7通過后蓋體3表面的左下閥進(jìn)油口304進(jìn)油，右下閥9通過后蓋體3表面的右下閥進(jìn)油口307進(jìn)油。

電路板4與四個(gè)高速開關(guān)閥的電磁線圈和lvdt位移傳感器5的線圈相連。電路板4提供can信號和模擬信號雙輸入接口，可以由使用方自行選擇連線，使得輸入方式更加多樣。電路板4輸出輸出四路pwm信號控制高速開關(guān)閥。由于提供了can信號接口，極大方便了網(wǎng)絡(luò)通訊。

本發(fā)明一種高速數(shù)字開關(guān)先導(dǎo)閥的具體工作原理如下：

本高速數(shù)字開關(guān)先導(dǎo)閥設(shè)置有電路板4、lvdt位移傳感器5和四個(gè)高速開關(guān)閥。其中左上閥6用于控制比例換向閥的一側(cè)壓力腔的進(jìn)油，左上閥出油口303與該壓力腔相連；左下閥7用于控制該壓力腔的出油，左下閥進(jìn)油口304與該壓力腔相連。當(dāng)左上閥6開啟，左下閥7關(guān)閉時(shí)，該側(cè)壓力腔只進(jìn)油、不出油，推動比例換向閥的主閥芯向另一側(cè)移動。依次類推，控制左上閥6和左下閥7的開關(guān)，可以控制比例換向閥該側(cè)壓力腔的油容積。

右上閥8用于控制比例換向閥的另一側(cè)壓力腔的進(jìn)油，右上閥出油口306與該壓力腔相連；右下閥9用于控制該壓力腔的出油，右下閥進(jìn)油口307與該壓力腔相連。當(dāng)右上閥8開啟，右下閥9關(guān)閉時(shí)，該側(cè)壓力腔只進(jìn)油、不出油，推動比例換向閥的主閥芯向另一側(cè)移動。依次類推，控制右上閥8和右下閥9的開關(guān)，可以控制比例換向閥該側(cè)壓力腔的油容積。

具體工作時(shí)，從總進(jìn)油口301進(jìn)油，油經(jīng)過左上閥6到達(dá)比例換向閥的一側(cè)壓力腔，再從該側(cè)壓力腔到達(dá)左下閥進(jìn)油口304，經(jīng)過左下閥7，最后從總出油口302出油；從總進(jìn)油口301進(jìn)油，油經(jīng)過右上閥8到達(dá)比例換向閥的另一側(cè)壓力腔，再從該側(cè)壓力腔到達(dá)右下閥進(jìn)油口307，經(jīng)過右下閥9，最后從總出油口302出油。

lvdt位移傳感器5的導(dǎo)桿501與比例換向閥的主閥芯聯(lián)動。當(dāng)主閥芯移動時(shí)，lvdt位移傳感器5的導(dǎo)桿501會作出相同位移，并將位移轉(zhuǎn)換為電信號，反饋給電路板4的控制芯片。

主閥芯的位移被lvdt位移傳感器5轉(zhuǎn)移為電信號，反饋給電路板4的控制芯片，控制芯片比較計(jì)算輸出四路pwm來控制四個(gè)高速開關(guān)閥，進(jìn)而改變比例換向閥兩側(cè)壓力腔的油容積，控制比例換向閥中主閥芯的位移，達(dá)到連續(xù)輸出正比與輸入信號的流量。