[发明专利]一种智能限速切断阀

说明书

本发明涉及一种智能限速切断阀，主要包括液压阀芯、阀体、复位弹簧、比例电磁铁、阀前压力传感器、阀后压力传感器和限速切断控制器等部分，该阀利用阀前压力、阀后压力和比例电磁铁控制信号来计算测量阀口流量，当流量超过设定值时，限速切断控制器先后通过压力控制和流量控制两种控制模式来迅速、平稳关闭阀口并切断油路。本发明可应用于工程机械、液压电梯以及液压升降平台等场合，防止竖直负载因管道破裂导致超速下坠等意外事故。

技术领域

本发明涉及一种应用于工程机械、液压电梯以及液压升降平台等场合的限速切断阀，属于液压技术领域。

背景技术

液压传动由于其功率重量比大，易于实现无级调速和精确控制，运动平稳，在物流、交通、海洋、建筑施工等领域应用非常广泛。在实际应用过程中，需实现竖直负载升降的场合非常常见，如挖掘机、起重机、液压电梯、海洋平台等。在这些场合，为防止由管路破裂、接头松脱等情况导致负载超速下坠的现象，必须安装限速切断阀。当限速切断阀检测通过其流量超过一定值时，将自动切断油路以实现竖直负载安全制动。然而，现有限速切断阀均采用机械-液压反馈原理，当限速切断阀切断油路时，负载往往还具有较大运动速度，从而引发负载剧烈震荡，并造成液压系统冲击和噪声的产生。

发明内容

为避免现有机液式限速切断阀动作时引发的负载剧烈震荡和冲击现象，本发明提出一种能自动检测流量和速度，当识别负载超速下降时使负载柔和制动的智能电液式限速切断阀。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种智能限速切断阀，主要包括液压阀体1、液压阀体2、复位弹簧3、比例电磁铁4，阀前压力传感器5，阀后压力传感器6和限速切断控制器7，其中阀芯可以是锥阀、球阀或滑阀等形式，并由模拟或数字信号控制比例电磁铁输出力大小，从而控制阀口开度大小。阀前压力传感器5安装在靠近执行器和负载的一侧，阀后压力传感器6安装在靠近泵源的一侧。限速切断控制器7用于接收阀前和阀后压力传感器信号，并发出指令信号对比例电磁铁4的推力进行调节，进而对阀口开度进行调节。

进一步地，通过阀前压力传感器5和阀后压力传感器6检测的压力信号和控制器和比例电磁铁指令信号来计算通过阀口的流量，计算的表达式如下：

其中：q_x为通过限速切断阀的计算流量，C_d为流量系数，一般取0.61～0.63，u_v为控制器指令信号，A(u_v)为指令信号为u_v下的阀口过流面积，p₁为阀前压力传感器检测得到的阀前压力，p₂为阀后压力传感器检测得到的阀后压力，ρ为液压介质的密度。由于某指令信号下的阀口过流面积A(u_v)可以通过事先实验或厂家样本查询得到，因此根据检测得到的压力信号p₁、p₂以及指令信号u_v来计算通过限速切断阀的流量。

进一步地，当系统正常运行时，即限速切断控制器7计算限速切断阀的流量q_x小于或等于设定值时，控制器发出指令信号保持限速切断阀阀口打开至最大值的状态，以降低阀口流量损失。