本發(fā)明涉及液壓控制設(shè)備，具體涉及一種雙作用油缸轉(zhuǎn)動(dòng)切換閥。

背景技術(shù)：

1、雙作用油缸轉(zhuǎn)動(dòng)切換閥是一種重要的液壓控制設(shè)備，用于管理雙作用油缸的正反向運(yùn)動(dòng)。其通過(guò)精密的閥芯設(shè)計(jì)和高強(qiáng)度的密封件實(shí)現(xiàn)液壓油流向的高效切換。該閥門(mén)能夠在工業(yè)自動(dòng)化、工程機(jī)械以及船舶和航空領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，提供可靠的液壓控制。此切換閥具備高精度控制和快速響應(yīng)的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)優(yōu)化流道設(shè)計(jì)，確保設(shè)備動(dòng)作的準(zhǔn)確性和一致性。其耐久性強(qiáng)，能夠在高壓、高負(fù)荷環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定工作。此外，切換閥支持手動(dòng)、電動(dòng)或伺服控制方式，具有高度的靈活性和適應(yīng)性，有效提升系統(tǒng)的整體效率和設(shè)備的操作性能。

2、現(xiàn)有的在高壓大流量環(huán)境中，雙作用油缸轉(zhuǎn)動(dòng)切換閥在穩(wěn)定性和精度控制方面可能面臨一系列挑戰(zhàn)。高壓條件下密封件和閥芯容易磨損，導(dǎo)致液壓油泄漏和流量控制不穩(wěn)定。此外，閥門(mén)切換可能出現(xiàn)響應(yīng)延遲，影響系統(tǒng)的即時(shí)響應(yīng)能力。高壓產(chǎn)生的熱量也會(huì)導(dǎo)致閥體和閥芯的熱脹冷縮，改變材料尺寸，從而影響密封效果和操作精度。大流量引發(fā)的顯著振動(dòng)和噪音干擾系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，并可能導(dǎo)致元件松動(dòng)或位置偏移。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決雙作用油缸轉(zhuǎn)動(dòng)切換閥因?yàn)楦邏汗ぷ鲗?dǎo)致液壓裝置出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種雙作用油缸轉(zhuǎn)動(dòng)切換閥，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、本發(fā)明提出了一種雙作用油缸轉(zhuǎn)動(dòng)切換閥，所述切換閥安裝在油缸波紋管加載器的進(jìn)油口和回油口處，所述切換閥的端口處還安裝有流量傳感器，用于監(jiān)測(cè)每次切換過(guò)程中在油缸波紋管加載器中的單向流量，并將數(shù)據(jù)傳輸至切換閥調(diào)整模塊；所述油缸波紋管加載器上設(shè)置有多個(gè)位置點(diǎn)；所述位置點(diǎn)安裝有振動(dòng)傳感器，用于監(jiān)測(cè)所述位置點(diǎn)在每個(gè)切換過(guò)程下的振動(dòng)變化程度，并將數(shù)據(jù)傳輸至切換閥調(diào)整模塊；所述切換閥調(diào)整模塊用于處理接收到的數(shù)據(jù)，調(diào)整所述切換閥的轉(zhuǎn)動(dòng)余量；

3、所述切換閥調(diào)整模塊的數(shù)據(jù)處理方法包括：

4、根據(jù)切換閥相鄰切換過(guò)程之間所述位置點(diǎn)的坐標(biāo)變化，獲得每個(gè)位置點(diǎn)在每個(gè)切換過(guò)程下的形變影響程度；

5、根據(jù)每個(gè)位置點(diǎn)在每個(gè)切換過(guò)程下的形變影響程度以及振動(dòng)變化程度獲得振動(dòng)劇烈程度；根據(jù)相鄰切換過(guò)程之間，每個(gè)位置點(diǎn)的振動(dòng)劇烈程度的差異，獲得每個(gè)切換過(guò)程所述切換閥的切換穩(wěn)定度；

6、根據(jù)相鄰切換過(guò)程之間的切換穩(wěn)定度差異，以及單向流量差異，獲得切換閥的轉(zhuǎn)動(dòng)余量調(diào)整系數(shù)，根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)余量調(diào)整系數(shù)調(diào)整切換閥的轉(zhuǎn)動(dòng)余量。

7、進(jìn)一步地，所述油缸波紋管加載器包括：第一端板和第二端板，第一端板和第二端板之間安裝有金屬制成的波紋管。

8、進(jìn)一步地，所述位置點(diǎn)均勻設(shè)置在波紋管上。

9、進(jìn)一步地，所述形變影響程度的獲取方法包括：

10、在油缸波紋管靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)所有位置點(diǎn)的坐標(biāo)確定重心位置；

11、對(duì)于每個(gè)切換過(guò)程，獲得每個(gè)位置點(diǎn)基于所述重心位置的重心影響距離；獲得每個(gè)位置點(diǎn)在相鄰切換過(guò)程之間所述重心影響距離的距離差異，將所述距離差異進(jìn)行歸一化處理獲得所述形變影響程度。

12、進(jìn)一步地，所述重心影響距離的獲取方法包括：

13、在油缸波紋管靜止?fàn)顟B(tài)，以所述油缸波紋管加載器的底部頂點(diǎn)為原點(diǎn)，設(shè)置x軸垂直于液壓油流動(dòng)的平面，y軸平行與液壓油流動(dòng)方向，z軸豎直向上，構(gòu)建三維坐標(biāo)系，在yoz平面上，所述位置點(diǎn)和所述重心位置之間的距離作為所述重心影響距離。

14、進(jìn)一步地，所述振動(dòng)劇烈程度為位置點(diǎn)在每個(gè)切換過(guò)程下的振動(dòng)變化程度與形變影響程度的比值。

15、進(jìn)一步地，所述切換穩(wěn)定度的獲取方法包括：

16、在一個(gè)切換過(guò)程下，對(duì)于每個(gè)位置點(diǎn)，獲取所述位置點(diǎn)在前一個(gè)相鄰切換過(guò)程之間的振動(dòng)劇烈程度差異；將所有位置點(diǎn)的所述振動(dòng)劇烈程度差異的平均值負(fù)相關(guān)映射并歸一化，獲得所述切換過(guò)程下的切換穩(wěn)定度。

17、進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)動(dòng)余量調(diào)整系數(shù)的獲取方法包括：

18、對(duì)于實(shí)時(shí)切換過(guò)程，將實(shí)時(shí)切換過(guò)程之前的所有切換過(guò)程作為歷史切換過(guò)程；相鄰歷史切換過(guò)程之間的切換穩(wěn)定度差異構(gòu)成切換穩(wěn)定度差異序列，相鄰歷史切換過(guò)程之間的單向流量差異構(gòu)成單向流量差異序列；對(duì)于所述切換穩(wěn)定度差異序列和單向流量差異序列中相同位置的元素，將切換穩(wěn)定度差異與單向流量差異的乘積作為初始調(diào)整置信度；將所有初始調(diào)整置信度的平均值作為所述實(shí)時(shí)切換過(guò)程的調(diào)整置信度；獲得所有歷史切換過(guò)程對(duì)應(yīng)的平均調(diào)整置信度，將所述實(shí)時(shí)切換過(guò)程的調(diào)整置信度與所述平均調(diào)整置信度之間的差異進(jìn)行歸一化，獲得所述轉(zhuǎn)動(dòng)余量調(diào)整系數(shù)。

19、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)余量調(diào)整系數(shù)調(diào)整切換閥的轉(zhuǎn)動(dòng)余量，包括：

20、所述轉(zhuǎn)動(dòng)余量調(diào)整系數(shù)與預(yù)設(shè)最小調(diào)整精度的比值進(jìn)行向下取整，獲得調(diào)整倍數(shù)，將所述調(diào)整倍數(shù)與所述最小調(diào)整精度相乘，獲得調(diào)整余量，將預(yù)設(shè)最大轉(zhuǎn)動(dòng)控制步長(zhǎng)與所述調(diào)整余量相減，獲得轉(zhuǎn)動(dòng)控制步長(zhǎng)；根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)控制步長(zhǎng)控制切換閥的轉(zhuǎn)動(dòng)余量。

21、進(jìn)一步地，所述最小調(diào)整精度設(shè)置為0.1，所述最大轉(zhuǎn)動(dòng)控制步長(zhǎng)設(shè)置為3度。

22、本發(fā)明具有如下有益效果：

23、本發(fā)明提出的雙作用油缸轉(zhuǎn)動(dòng)切換閥集成了流量傳感器，并且在油缸波紋管加載器上設(shè)置有多個(gè)位置點(diǎn)用于監(jiān)測(cè)油缸波紋管加載器在切換閥切換過(guò)程中的振動(dòng)信息。切換閥調(diào)整模塊首先對(duì)切換過(guò)程之間位置點(diǎn)的位置變化進(jìn)行量化，獲得的形變影響程度能夠表征切換過(guò)程變化時(shí)設(shè)備形狀的變化影響。進(jìn)一步結(jié)合振動(dòng)變化程度可獲得振動(dòng)劇烈程度。相鄰切換過(guò)程之間振動(dòng)劇烈程度的差異越小說(shuō)明切換閥的切換穩(wěn)定度越大，則切換閥越不需要進(jìn)行調(diào)整。若切換穩(wěn)定度發(fā)生明顯的變化，并且單向流量也產(chǎn)生明顯的變化，則說(shuō)明此時(shí)的切換閥工作環(huán)境為明顯的高壓環(huán)境，需要進(jìn)行較大的轉(zhuǎn)動(dòng)余量調(diào)整，進(jìn)而獲得轉(zhuǎn)動(dòng)余量調(diào)整系數(shù)。根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)余量調(diào)整系數(shù)調(diào)整切換閥的轉(zhuǎn)動(dòng)余量即可自適應(yīng)平滑流量變化，減少機(jī)械應(yīng)力和磨損，延長(zhǎng)設(shè)備壽命并提高設(shè)備安全性。

技術(shù)特征：

1.一種雙作用油缸轉(zhuǎn)動(dòng)切換閥，其特征在于，所述切換閥安裝在油缸波紋管加載器的進(jìn)油口和回油口處，所述切換閥的端口處還安裝有流量傳感器，用于監(jiān)測(cè)每次切換過(guò)程中在油缸波紋管加載器中的單向流量，并將數(shù)據(jù)傳輸至切換閥調(diào)整模塊；所述油缸波紋管加載器上設(shè)置有多個(gè)位置點(diǎn)；所述位置點(diǎn)安裝有振動(dòng)傳感器，用于監(jiān)測(cè)所述位置點(diǎn)在每個(gè)切換過(guò)程下的振動(dòng)變化程度，并將數(shù)據(jù)傳輸至切換閥調(diào)整模塊；所述切換閥調(diào)整模塊用于處理接收到的數(shù)據(jù)，調(diào)整所述切換閥的轉(zhuǎn)動(dòng)余量；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙作用油缸轉(zhuǎn)動(dòng)切換閥，其特征在于，所述油缸波紋管加載器包括：第一端板和第二端板，第一端板和第二端板之間安裝有金屬制成的波紋管。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙作用油缸轉(zhuǎn)動(dòng)切換閥，其特征在于，所述位置點(diǎn)均勻設(shè)置在波紋管上。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙作用油缸轉(zhuǎn)動(dòng)切換閥，其特征在于，所述形變影響程度的獲取方法包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雙作用油缸轉(zhuǎn)動(dòng)切換閥，其特征在于，所述重心影響距離的獲取方法包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙作用油缸轉(zhuǎn)動(dòng)切換閥，其特征在于，所述振動(dòng)劇烈程度為位置點(diǎn)在每個(gè)切換過(guò)程下的振動(dòng)變化程度與形變影響程度的比值。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙作用油缸轉(zhuǎn)動(dòng)切換閥，其特征在于，所述切換穩(wěn)定度的獲取方法包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙作用油缸轉(zhuǎn)動(dòng)切換閥，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)余量調(diào)整系數(shù)的獲取方法包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種雙作用油缸轉(zhuǎn)動(dòng)切換閥，其特征在于，所述根據(jù)所述轉(zhuǎn)動(dòng)余量調(diào)整系數(shù)調(diào)整切換閥的轉(zhuǎn)動(dòng)余量，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種雙作用油缸轉(zhuǎn)動(dòng)切換閥，其特征在于，所述最小調(diào)整精度設(shè)置為0.1，所述最大轉(zhuǎn)動(dòng)控制步長(zhǎng)設(shè)置為3度。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及液壓控制設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙作用油缸轉(zhuǎn)動(dòng)切換閥。該雙作用油缸轉(zhuǎn)動(dòng)切換閥集成了流量傳感器，在油缸波紋管加載器上設(shè)置有多個(gè)位置點(diǎn)用于監(jiān)測(cè)油缸波紋管加載器在切換閥切換過(guò)程中的振動(dòng)信息。切換閥調(diào)整模塊首先對(duì)切換過(guò)程之間位置點(diǎn)的位置變化進(jìn)行量化。進(jìn)一步結(jié)合振動(dòng)變化程度可獲得振動(dòng)劇烈程度。進(jìn)而獲得轉(zhuǎn)動(dòng)余量調(diào)整系數(shù)。根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)余量調(diào)整系數(shù)調(diào)整切換閥的轉(zhuǎn)動(dòng)余量，本發(fā)明可自適應(yīng)平滑流量變化，減少機(jī)械應(yīng)力和磨損，延長(zhǎng)設(shè)備壽命并提高設(shè)備安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：焦宏濤,李松晶,邵景干,彭敬輝,劉旭玲,賀占蜀,高飛,吳振全,楊東輝,尼穎升,徐一村,葉國(guó)永
受保護(hù)的技術(shù)使用者：濟(jì)南三越測(cè)試儀器有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19