基于流量变化自适应调节先导比的平衡阀及工作方法技术

基于流量变化自适应调节先导比的平衡阀及工作方法，涉及液压技术领域。包括阀体（1）和平衡阀组件（2），在所述阀体（1）上开设有主孔（11），在所述阀体（1）上还开设有与所述主孔（11）连通负载口（13）和进油口（12），所述平衡阀组件（2）设在所述主孔（11）内、实现对所述负载口（13）和进油口（12）通/断，在所述阀体（1）上还开设有先导油孔（14），所述先导油孔（14）的中部开设有连通所述主孔（11）内端的先导油工作孔道（142）；所述平衡阀组件（2）的内端具有先导控制面（26）；还包括流量感知结构和差动调节模块（3）；本发明专利技术构思精巧，结构简单，成本低，运行效果好。果好。果好。

【技术实现步骤摘要】
基于流量变化自适应调节先导比的平衡阀及工作方法


[0001]本专利技术涉及液压
，尤其涉及对先导控制平衡阀及工作方法的改进。

技术介绍

[0002]目前大部分平衡阀的先导比是固定的，常用的先导比有3：1、4.5：1、10：1等，先导比较大时，平衡阀的开启灵敏度高，较小的控制压力就可以打开阀口，但控制压力的轻微波动就会导致平衡阀阀口高频反复启闭的问题，末端执行器易产生抖动稳定性较差，影响主机安全；先导比较小时，需要较高的控制压力打开阀口，系统能耗较大。实际工况中，主机需要选择适当的先导比来平衡系统稳定性和能耗问题。极小部分特殊要求的平衡阀会具有可调先导比的特性，但都是固定值，更改需要停机拆开更换配件或者调节相应螺杆等，在实际工况中操作较为繁琐。如图11所示，先导油通过先导油孔14中的先导油油道142作用于平衡阀2阀芯的内端，形成固定先导比的控制现状。
[0003]为实现先导比可变，现有技术“CN 108223493A，名称：一种先导比可变的平衡阀”的专利技术，出于实现“能够在要求系统稳定性高的工况采用低先导比，在稳态工况采用高先导比，从而降低系统能耗”的目的，提供了一种先导比可变的平衡阀，该专利使用阶梯状的先导控制阀块，通过改变先导控制油作用在不同数量的阶梯来改变先导作用面面积来改变先导比，在切换时会产生阶跃变化，不利于执行机构的稳定运行，且对不同阶梯间的精度要求，密封要求较高，加工成本较大。同时，该文献中先导比是根据设备使用的不同阶段，人为地进行控制，不能自动地匹配系统实际运行工况。
[0004]因此，如何实现自动匹配系统运行工况，根据系统运行工况实现先导比的自动调节，成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对以上技术问题，提供了一种能够根据阀件实时流量大小，实现自动调节先导比，以提升系统运行稳定性，且降低能耗的基于流量变化自适应调节先导比的平衡阀及工作方法。
[0006]本专利技术的技术方案是：包括阀体（1）和平衡阀组件（2），在所述阀体（1）上开设有主孔（11），在所述阀体（1）上还开设有与所述主孔（11）连通负载口（13）和进油口（12），所述平衡阀组件（2）设在所述主孔（11）内、实现对所述负载口（13）和进油口（12）通/断，在所述阀体（1）上还开设有先导油孔（14），所述先导油孔（14）的中部开设有连通所述主孔（11）内端的先导油工作孔道（142）；所述平衡阀组件（2）的内端具有先导控制面（26）；还包括流量感知结构和差动调节模块（3）；所述差动调节模块（3）包括一垂直贯穿所述先导油孔（14）的差动调节模块安装孔（30），在所述差动调节模块安装孔（30）内设有差动弹簧A（32）、差动阀芯（31）和差动弹簧B（33），所述差动阀芯（31）的中部设有一圈环槽（311），在所述差动阀芯（31）的两侧形成差动腔A和差动腔B；
所述流量感知结构包括设在所述负载口（13）内的流量感知模块（132），所述流量感知模块（132）的具有一小孔（1321），在所述流量感知模块（132）的上部设有连通所述差动腔A的油道A（130），在所述流量感知模块（132）的下部设有连通所述差动腔B的油道B（131）。
[0007]进一步地，所述差动阀芯（31）上开设的环槽（311）的宽度与所述先导油孔（14）内先导油油道（141）的直径适配。
[0008]进一步地，所述环槽（311）在初始状态，与所述先导油油道（141）构成最小通流面积。
[0009]进一步地，在所述差动腔A与差动腔B的压力差增大时，所述差动阀芯（31）移动，实现所述环槽（311）与所述先导油油道（141）之间通流面积的增加。
[0010]进一步地，所述差动调节模块（3）还包括用于实现所述差动阀芯（31）左右极限位置的调节机构（34），所述调节机构（34）包括设在所述差动腔B内的台阶面（342），以及设在所述差动腔A内的调节杆（341）。
[0011]进一步地，所述流量感知模块（132）通过外螺纹结构连接在所述负载口（13）内。
[0012]进一步地，在所述先导油油道的出口处还设有阻尼器（143）。
[0013]本专利技术基于流量变化自适应调节先导比的平衡阀的工作方法，负载口（13）连接工作油缸，进油口（12）连接液压控制阀，先导油孔（14）连接先导控制阀或工作油缸回油腔；按如下步骤进行：1）、所述先导控制阀或工作油缸回油腔的压力达到设定值，先导油流动通过先导油工作孔道（142）作用于先导控制面（26）驱动平衡阀芯（21）运动，接通负载口（13）和进油口（12）；2）、负载口（13）内流量感知模块（132）的上、下会产生压差，分别通过油道A（130）和油道B（131）反应到差动腔A和差动腔B；在运行初始阶段，流量较小，压差也较小，差动阀芯基本不移动，先导比较低；初始阶段运行稳定性好。
[0014]3）、随着流量的增加，所形成的压差驱动差动阀芯（31）运动，先导油流经通道（141）变宽，阻尼器（143）节流作用增强，作用于先导控制面（26）的压力逐渐增高，先导比逐渐提高；阀口开启度增大，压力损失降低，实现节能。
[0015]本专利技术结合负载口液压油流量的运行状况，在负载口内设置流量感知模块，再在先导油流道中设置差动调节模块，来获取流量变化，并将流量变化转变为“压差”；再将该“压差”作为先导油工作压力的调节基础。本专利技术充分利用了流体特性，实现了在运行过程中对先导比的动态调节。使得系统运行初始阶段，由于流量较小，压差也较小，差动阀芯几乎不移动，先导比较低；初始阶段运行稳定性好。而随着流量的增加，所形成的压差驱动差动阀芯运动，先导油流经通道变宽，阻尼器（143）节流作用增强，作用于先导控制面的压力逐渐增高，先导比逐渐提高，阀口开启度增大，压力损失降低，实现节能。最终提高了系统工作运行中的稳定性，且能降低运行能耗。本专利技术构思精巧，结构简单，成本低，运行效果好。
附图说明
[0016]图1是本专利技术的结构示意图，图2是图1的俯视图，图3是图2中A
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A剖视图，
图4是图2中B
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B剖视图，图5是本专利技术中差动阀芯的结构示意图，图6是图5的右视图，图7是本专利技术中流量感知模块的结构示意图，图8是图7的左视图；图9是图3中M处局部放大图，图10是本专利技术的工作原理图；图11是本专利技术
技术介绍
的结构示意图。
[0017]图中1是阀体，11是主孔，12是进油口，13是负载口，130是油道A，131是油道B，132是流量感知模块，1321是小孔，14是先导油孔，141是先导油油道，142是先导油工作孔道，143是阻尼器，2是平衡阀组件，21是平衡阀阀芯，221是单向阀弹簧座，222是单向阀座，23是阀套，24是平衡阀主簧，241是主簧座，251是调节螺杆，252是调节螺母，26是先导控制面；3是差动调节模块，30是差动调节模块安装孔，31是差动阀芯，311是环槽，312是密封槽，313是端槽，32是差动弹簧A，33是差动弹簧B，34本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于流量变化自适应调节先导比的平衡阀，包括阀体（1）和平衡阀组件（2），在所述阀体（1）上开设有主孔（11），在所述阀体（1）上还开设有与所述主孔（11）连通负载口（13）和进油口（12），所述平衡阀组件（2）设在所述主孔（11）内、实现对所述负载口（13）和进油口（12）通/断，在所述阀体（1）上还开设有先导油孔（14），所述先导油孔（14）的中部开设有连通所述主孔（11）内端的先导油工作孔道（142）；所述平衡阀组件（2）的内端具有先导控制面（26）；其特征在于，还包括流量感知结构和差动调节模块（3）；所述差动调节模块（3）包括一垂直贯穿所述先导油孔（14）的差动调节模块安装孔（30），在所述差动调节模块安装孔（30）内设有差动弹簧A（32）、差动阀芯（31）和差动弹簧B（33），所述差动阀芯（31）的中部设有一圈环槽（311），在所述差动阀芯（31）的两侧形成差动腔A和差动腔B；所述流量感知结构包括设在所述负载口（13）内的流量感知模块（132），所述流量感知模块（132）的具有一小孔（1321），在所述流量感知模块（132）的上部设有连通所述差动腔A的油道A（130），在所述流量感知模块（132）的下部设有连通所述差动腔B的油道B（131）。2.根据权利要求1所述的基于流量变化自适应调节先导比的平衡阀，其特征在于，所述差动阀芯（31）上开设的环槽（311）的宽度与所述先导油孔（14）内先导油油道（141）的直径适配。3.根据权利要求2所述的基于流量变化自适应调节先导比的平衡阀，其特征在于，所述环槽（311）在初始状态，与所述先导油油道（141）构成最小通流面积。4.根据权利要求3所述的基于流量变化自适应调节先导比的平衡阀，其特征在于，在所述差动腔A与差动腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈奕泽，贾鹏飞，陈斌，乔鑫，魏列江，
申请(专利权)人：江苏科迈液压控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：