一种控制阀、换向阀及其控制系统技术方案

本申请公开了一种控制阀、换向阀及包括所述换向阀的控制系统，在控制阀的阀体上设有第一流体通道、第二流体通道和第三流体通道，阀体上还设有第一控制开关、第二控制开关以及第三控制开关；第一流体通道、第二流体通道和第三流体通道中的一个处于接通状态时，其余两个处于关断状态；当第一流体通道处于接通状态时，控制阀处于对执行元件供送流体工质的工作状态；当第二流体通道处于接通状态时，控制阀处于流体工质回流的工作状态；当第三流体通道处于接通状态时，控制阀处于对执行元件补充流体工质的工作状态。本申请所公开的控制阀所组成的换向阀能够替代传统的换向阀，且能使执行元件的两个进出口独立可控，同时，所述换向阀具有刹车制动功能。

【技术实现步骤摘要】
一种控制阀、换向阀及其控制系统
本申请属于流体传动
，尤其属于液压传动
，特别涉及一种控制阀、换向阀及其控制系统。
技术介绍
流体传动技术被广泛地应用于各行各业。尤其在工程机械领域中应用的更加普遍。工程机械(例如具有液压系统的装载机、挖掘机、起重机、混凝土泵车等)具有工作效率高、作业能力强等优势而得以广泛的应用，可以说，工程机械的出现使盖高楼、架高铁、某些特种设备的安装等的操作更加简单、更加高效、更加省力、省成本，甚至能够完成之前不可能完成的工作。在现代化的建设进程中，工程机械扮演者居功至伟的角色。虽然现有的工程机械已经能够满足绝大多数的工程的要求，但是现有的工程机械绝大多数都需要操作人员现场操控实施相关的作业，在某些特殊工况、高危应用场合下，甚至会给操作人员的生命带来极大的威胁，即使个别通过传感技术能够远程人工操作的液压系统，也因流量和压力在节流口处的非线性关系，流量或压力都难以建立与现代电控脉冲信号的线性对应关系，从而难以实现通过芯片的控制程序进行的智能化控制，最多能够实现特定人员的远程模拟操控。以挖掘机为例，液控挖掘机是各种土方施工中不可或缺的机械设备，尤其被广泛应用于包括抗震救灾、有毒环境、危险隧道、灭火救援、悬崖开路、爆炸现场清理等工作特殊工况作业施工中，对操作人员带来极大的极大的危险。倘若能够实现工程机械的远程化、智能控制化操作，工程机械在解放劳动力的同时提高了作业安全，也必将极大程度地提升工程机械的工作能力、降低使用、维修等成本。然而要实现含有液控系统的装备的智能控制化，必须首先实现液压系统的离散化、数字化，现有的液控系统受其组成元件的结构、功能缺陷以及组件间的组合缺陷的限制，使液控系统的各种功能相互耦合、相互牵制，很难实现液压介质的离散化、数字化，在现有的技术实力下，液控系统的智控化仅是一种不断调整的拟合算法，不易实现量化控制，因此有必要对现有的液控系统所包含的各种组成元件、元件之间的组合进行针对性地重新构思、重新设计。现有的换向阀都包括阀体和与阀体相适配的阀芯，而且阀芯在阀体内停留的工作位置数分为二位、三位等，按与阀体相连的油路数分为二通、三通、四通和六通等；然而无论是何种换向阀，多是对执行元件的两个工质进出口同时进行关联性耦合控制，并不能实现执行元件的一个工质进出口处于接通状态，而所述执行元件的另一个工质进出端可以处于包括关断、接通两种状态或两种状态之间的状态任何状态可灵活选择的功能，故现有的多数换向阀只具有联动换向功能，而不具有对执行元件的两负载口独立可控的优点，在某些工况下，由于液动力的存在，在对执行元件实施刹车制动时，往往造成液压系统管路或元件的液压冲击损伤。除此之外，现有的独立油口控制阀，仍然采用滑阀式结构，其换向阀往往存在液压卡紧现象，换向死区较大，特别是对油液的清洁度要求较高，是影响换向阀在控制系统中应用的重要原因之一。为了适配液控系统的高压化、离散化、数字化及智能控制化，需要结合新型离散化、数字化控制系统，对现有的换向阀进行创新性构思和设计，以克服现有换向阀所存在的换向死区较大、控制的耦合因素较多，缺少灵活适应执行元件多变工况的要求。为此，申请人提出了一种能使执行元件的两个进出口够独立受控，且具有刹车功能的换向阀。需要说明的是，上述内容属于专利技术人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。
技术实现思路
本技术提供了一种控制阀、换向阀及其控制系统，以解决上述技术问题中的至少一个技术问题。本技术所采用的技术方案为：一种控制阀，包括阀体，所述阀体上设有第一流体通道、第二流体通道和第三流体通道，所述阀体上还设有控制所述第一流体通道通断的第一控制开关、控制所述第二流体通道通断的第二控制开关以及控制所述第三流体通道通断的第三控制开关；所述第一流体通道、所述第二流体通道和所述第三流体通道中的一个处于接通状态时，其余两个处于关断状态；当所述第一流体通道处于接通状态时，所述控制阀处于对执行元件供送流体工质的工作状态；当所述第二流体通道处于接通状态时，所述控制阀处于流体工质回流的工作状态；当所述第三流体通道处于接通状态时，所述控制阀处于对执行元件补充流体工质的工作状态。进一步选择性地使所述控制阀还包括驱动单元，所述第一控制开关设为具有流道的第一转动体，所述第二控制开关设为具有流道的第二转动体，所述第三控制开关设为具有流道的第三转动体；所述第一转动体、所述第二转动体和所述第三转动体分别受驱动单元驱动。进一步选择性地使所述第一转动体、所述第二转动体和所述第三转动体设为共轴设置的阀芯，所述阀体上设有与所述阀芯相适配的阀芯容腔，所述阀芯设于所述阀芯容腔内，所述驱动单元设为驱动电机，所述阀芯与所述驱动电机传动连接，在所述阀芯的转动过程中，控制所述第一流体通道、所述第二流体通道和所述第三流体通道的接通状态或关断状态。进一步选择性地使所述第一转动体上的流道设为贯穿所述阀芯侧壁的第一通孔，所述第二转动体上的流道设为贯穿所述阀芯侧壁的第二通孔，所述第三转动体上的流道设为贯穿所述阀芯侧壁的第三通孔；并进一步使所述第一通孔的轴线、所述第二通孔的轴线和所述第三通孔的轴线在所述阀芯一端投影的夹角在55°至65°的范围。进一步选择性地于所述第二控制开关的下游侧的所述第二流体通道上设有第四控制开关，当所述控制阀处于流体工质回流的工作状态时，所述第四控制开关处于打开状态；于所述第三控制开关的上游侧的所述第三流体通道上设有第五控制开关，当控制阀处于对执行元件补充流体工质的工作状态时，所述第五控制开关处于打开状态。进一步选择性地使所述第五控制开关的上游侧的所述第三流体通道经第六控制开关与所述第一控制开关的上游侧的所述第一流体通道相连通，当所述控制阀处于对执行元件供送流体工质的工作状态且需要对执行元件补油时，所述第六控制开关处于打开状态。进一步选择性地使所述阀体上还设有执行元件工质管路接口端，所述第一控制开关的下游侧的所述第一流体通道、所述第二控制开关的上游侧的所述第二流体通道和所述第三控制开关的下游侧的所述第三流体通道分别与所述执行元件工质管路接口端相连通。一种换向阀，所述换向阀包括第一控制阀和第二控制阀，所述第一控制阀和所述第二控制阀设为如前述所有方案中任一方案所述控制阀；所述第一控制阀控制执行元件的负载口之一，所述第二控制阀控制执行元件的另一个负载口；所述执行元件的负载口包括第一工质出入端口和第二工质出入端口；进一步选择性地使所述阀体上还设有工质流入通道，所述工质流入通道经过第七控制开关分别与所述第一控制阀的第一流体通道的工质入口端和所述第二控制阀的第一流体通道的工质入口端连通，当对执行元件提供流体工质时，所述第七控制开关处于打开状态。进一步选择性地使所述换向阀包括电控单元，所述第一控制阀所包括的驱动单元受所述电控单元控制，所述第一控制阀所包括的驱动单元按照设定的转动方向、转动角度分别控制所述第一控制阀的第一流体通道、第二流体通道和第三流体通道的通断；所述第二控制阀所包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制阀，其特征在于，/n包括阀体，所述阀体上设有第一流体通道、第二流体通道和第三流体通道，所述阀体上还设有控制所述第一流体通道通断的第一控制开关、控制所述第二流体通道通断的第二控制开关以及控制所述第三流体通道通断的第三控制开关；/n所述第一流体通道、所述第二流体通道和所述第三流体通道中的一个处于接通状态时，其余两个处于关断状态；/n当所述第一流体通道处于接通状态时，所述控制阀处于对执行元件供送流体工质的工作状态；/n当所述第二流体通道处于接通状态时，所述控制阀处于流体工质回流的工作状态；/n当所述第三流体通道处于接通状态时，所述控制阀处于对执行元件补充流体工质的工作状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种控制阀，其特征在于，
包括阀体，所述阀体上设有第一流体通道、第二流体通道和第三流体通道，所述阀体上还设有控制所述第一流体通道通断的第一控制开关、控制所述第二流体通道通断的第二控制开关以及控制所述第三流体通道通断的第三控制开关；
所述第一流体通道、所述第二流体通道和所述第三流体通道中的一个处于接通状态时，其余两个处于关断状态；
当所述第一流体通道处于接通状态时，所述控制阀处于对执行元件供送流体工质的工作状态；
当所述第二流体通道处于接通状态时，所述控制阀处于流体工质回流的工作状态；
当所述第三流体通道处于接通状态时，所述控制阀处于对执行元件补充流体工质的工作状态。


2.根据权利要求1所述控制阀，其特征在于，
所述控制阀还包括驱动单元，
所述第一控制开关设为具有流道的第一转动体，所述第二控制开关设为具有流道的第二转动体，所述第三控制开关设为具有流道的第三转动体；
所述第一转动体、所述第二转动体和所述第三转动体分别受驱动单元驱动。


3.根据权利要求2所述控制阀，其特征在于，
所述第一转动体、所述第二转动体和所述第三转动体设为共轴设置的阀芯，所述阀体上设有与所述阀芯相适配的阀芯容腔，所述阀芯设于所述阀芯容腔内，所述驱动单元设为驱动电机，所述阀芯与所述驱动电机传动连接，在所述阀芯的转动过程中，控制所述第一流体通道、所述第二流体通道和所述第三流体通道的接通状态或关断状态。


4.根据权利要求3所述控制阀，其特征在于，
所述第一转动体上的流道设为贯穿所述阀芯侧壁的第一通孔，所述第二转动体上的流道设为贯穿所述阀芯侧壁的第二通孔，所述第三转动体上的流道设为贯穿所述阀芯侧壁的第三通孔；
所述第一通孔的轴线、所述第二通孔的轴线和所述第三通孔的轴线在所述阀芯一端投影的夹角在55°至65°的范围。


5.根据权利要求1所述控制阀，其特征在于，
于所述第二控制开关的下游侧的所述第二流体通道上设有第四控制开关，当所述控制阀处于流体工质回流的工作状态时，所述第四控制开关处于打开状态；
于所述第三控制开关的上游侧的所述第三流体通道上设有第五控制开关，当控制阀处于对执行元件补充流体工质的工作状态时，所述第五控制开关处于打开状态。


6.根据权利要求5所述控制阀，其特征在于，
所述第五控制开关的上游侧的所述第三流体通道经第六控制开关与所述第一控制开关的上游侧的所述第一流体通道相连通，当所述控制阀处于对执行元件供送流体工质的工作状态且需要对执行元件补油时，所述第六控制开关处于打开状态。


7.根据权利要求1至6中任一项所述控制阀，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪涛，黄爱武，
申请(专利权)人：潍坊嘉腾液压技术有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37