[发明专利]一种高速开关阀先导控制的液压多路阀及其控制方法

说明书

本发明公开了一种高速开关阀先导控制的液压多路阀及其控制方法。液压多路阀包括主阀体(1)、控制阀和N联工作阀，N≥2；多路工作阀中的每一联工作阀具有两个独立的液压阀，即主阀A和主阀B，每个主阀分别由两个高速开关阀对其独立控制，从而可以独立控制执行器进出口的压力和流量；通过每一联阀内自带的压力传感器和位移传感器直接向控制器反馈压力和流量信息；控制器将反馈的信息通过工业总线反馈给操作者，使操作者可以实时获取执行器的工况信息。控制器根据反馈的压力和流量信息，计算产生PWM信号驱动先导高速开关阀，控制主阀，形成压力和流量的闭环控制，提高控制精度。

技术领域

本发明属于液压多路阀领域，具体涉及一种高速开关阀先导控制的液压多路阀及其控制方法。

技术背景

液压多路阀是一种集成了多个液压阀于一体的多功能集成式液压阀，由于其具有结构紧凑、管路连接简单等优点，被广泛运用于各类工程机械中，如挖掘机，装载机等。液压多路阀的性能对主机影响巨大。作为各类工程机械液压系统的控制核心，液压多路阀同时控制着多个负载的动作。

目前市场上的液压多路阀多为先导式结构，即控制先导阀产生液压力驱动主阀，先导阀多为小流量的先导比例阀，主阀多为单根阀芯的换向阀。此结构将带来以下几点问题：1.先导比例阀的价格较高，而且控制较为复杂，节流较大，能耗损失较为严重；2单阀芯的主阀做换向用时，其进出油口的过油面积存在联动关系，无法独立控制，在一些需要背压实时控制的场合，传统单阀芯的换向阀无法独立调节进口和出口的压力，造成能源的浪费；3.传统的多路阀多为手动操控，缺少控制策略和信息传输，操控者无法实时得知各负载的工况。

随着电子技术，通讯技术，数字控制技术，电液比例技术和测试传感技术的不断发展，各种嵌入式传感器被运用到液压阀中，实时测试压力和阀芯位移，并通过各类工业总线将数据反馈给使用者。近年来，液压高速开关阀发展迅猛，其流量和频响都有较大提升，在有些场合，高速开关阀逐渐取代比例阀作为先导阀对主阀进行控制。高速开关阀具有结构简单、快速启闭、节流小、控制简单等优点，当其工作频响足够高时，阀口离散的流量可以被等效成连续的液体，其功能也可以等效成比例阀的功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高速开关阀先导控制的液压多路阀，多路阀中的每一联工作阀具有两个独立的液压阀，即主阀A和主阀B，每个主阀分别由两个高速开关阀对其独立控制，从而可以独立控制执行器进出口的压力和流量；通过每一联阀内自带的压力传感器和位移传感器直接向控制器反馈压力和流量信息；控制器将反馈的信息通过工业总线反馈给操作者，使操作者可以实时获取执行器的工况信息。控制器根据反馈的压力和流量信息，计算产生PWM信号驱动先导高速开关阀，控制主阀，形成压力和流量的闭环控制，提高控制精度。

本发明的技术方案具体如下：

一种高速开关阀先导控制的液压多路阀包括主阀体(1)、控制阀和N联工作阀，N≥2；

所述的控制阀包括减压阀(8)、安全阀(9)、负载敏感阀(4‐7‐1)、进油口压力传感器(5‐7‐2)、负载敏感口压力传感器(5‐7‐1)、主阀阀芯位移传感器(6‐7‐1)、控制器(7‐7)和控制阀先导阀块(2‐7)；进油口压力传感器(5‐7‐2)安装在进油口(1‐9)管路上，减压阀(8)安装在进油口(1‐9)与先导高速开关阀进油口的管路上，安全阀(9)安装在主阀体(1)进油管路与出油管路之间；主阀阀芯位移传感器(6‐7‐1)、负载敏感口压力传感器(5‐7‐1)、进油口压力传感器(5‐7‐2)与控制器(7‐7)相连；控制阀先导阀块(2‐7)上安装有两个先导高速开关阀，负载敏感阀(4‐7‐1)受控制阀先导阀块(2‐7)上的两个先导高速开关阀控制；