[发明专利]步进式功率限制阀

说明书

技术领域

本发明涉及液压系统的功率调节与控制设备，特别是一种步进式功率限制阀。

背景技术

液压系统工作过程中，由于系统负载的突变或其他原因会导致液压泵功率超过限定值，常规的解决方法是在液压泵出口处设置安全阀，防止系统压力过高，以此来限制液压泵的功率。当负载突变导致系统压力过高而引起液压泵功率超过限定值时，安全阀溢流，引起功率损失，系统效率下降。

目前有部分液压系统安装了常规的机械式功率限制阀，如Rexroth公司的LV06系列功率限制阀，还有一部分液压系统安装了由多个液压阀和复杂的变排量控制机构组成的可进行机械式功率控制的液压泵。这两种功率限制方式的缺点是：功率限定值只能进行手动调节不能自动地连续实时调节，功率限制范围窄，结构复杂、成本高，不适于多工况下不同功率限定值的大功率液压系统，无法保证系统在多工况下处于最佳工作状态。目前的大部分功率限制装置都针对单向变量泵，而对于效率更高的闭式液压系统的双向变量泵的功率限制装置较少，随着液压技术向超高压、大功率大流量、高精度、高效率、自动化方向发展，上述功率限制方式越来越不能满足液压系统的需求。

发明内容

本发明的主要目的就是针对现有技术的不足，提供一种能够自动连续实时可调的步进式功率限制阀，其功率调节范围大，调节迅速可靠，自动化程度高。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种步进式功率限制阀，包括阀主体部分，所述阀主体部分配置成具备液压系统压力反馈部分和液压先导油控制部分，所述液压系统压力反馈部分响应于液压系统压力的超限而驱使所述液压先导油控制部分向外部释放液压先导油以降低液压先导油的压力，使得液压泵的功率维持在限制范围，所述步进式功率限制阀的特征在于，所述功率限制阀还包括右步进电机、右传动机构、控制器及检测单元，所述检测单元用于实时检测所述液压先导油控制部分的可溢流程度，所述检测单元耦合到所述控制器的输入端，所述控制器的输出端耦合到所述右步进电机的控制端，所述右步进电机通过所述右传动机构耦合到所述液压先导油控制部分，所述控制器根据外部提供的功率调节信号和所述检测单元的实时检测结果控制所述右步进电机的输出，以使所述液压先导油控制部分达到与所述功率调节信号相适应的可溢流程度。

优选地，所述右传动机构包括右小齿轮、右大齿轮和右凸轮，所述右步进电机与所述右小齿轮轴连接，所述右小齿轮与所述右大齿轮啮合，所述右大齿轮与所述右凸轮轴连接，所述右凸轮作用到所述液压先导油控制部分。

优选地，所述阀主体部分包括位于左端的阀体和装接在所述阀体右端的盖体，所述阀体内从左到右依次设置有锥阀阀座、锥阀阀芯和具有贯通油道的阶梯阀芯，所述盖体内设置有内滑套和外滑套，所述外滑套固定在所述盖体上，所述内滑套可滑动地套在所述外滑套内且从所述盖体右侧穿出，所述锥阀阀芯通过预紧的第一弹性件与所述阶梯阀芯的一端连接，所述阶梯阀芯在所述阀体内可滑动，所述阶梯阀芯的另一端通过第二弹性件与所述外滑套连接，所述阶梯阀芯的另一端还通过第三弹性件与所述内滑套连接，所述阀体上开设有液压先导油引入腔、溢流腔以及液压系统压力引入腔，所述锥阀阀座内开设有与所述液压先导油引入腔连通的活动腔，所述锥阀阀芯在所述活动腔内可滑动以增大或是减小液压先导油的压力，且当其滑出到一定程度时使所述活动腔连通所述溢流腔而向外部油路溢流，液压系统的压力通过所述液压系统压力引入腔施加到所述阶梯阀芯上而减小所述第一弹性件的预紧程度，所述右步进电机通过所述右传动机构耦合到所述内滑套以驱动所述阶梯阀芯，所述检测单元设置在所述阀体上，用于检测所述锥阀阀芯的受压状况。

优选地，所述锥阀阀座以在所述阀体内可滑动的方式设置，所述功率限制阀还包括左步进电机和左传动机构，所述控制器的输出端还耦合到所述左步进电机的控制端，所述左步进电机通过所述左传动机构耦合到所述锥阀阀座上，所述控制器根据所述外部提供的功率调节信号和所述检测单元的实时检测结果分别控制所述左步进电机和所述右步进电机的输出，以使得所述锥阀阀芯达到与所述功率调节信号相适应的受压状况。

优选地，所述左传动机构包括左小齿轮、左大齿轮和左凸轮，所述左步进电机与所述左小齿轮轴连接，所述左小齿轮与所述左大齿轮啮合，所述左大齿轮与所述左凸轮轴连接，所述左凸轮作用到所述锥阀阀座上。