高速开关式多功能伺服阀制造技术

高速开关式多功能伺服阀属于液压及自动控制技术领域，包括控制器、四个高速开关阀、四个可调节阀、手动控制盘、油池、油缸、油泵。它充分利用了两位两通高速开关阀组合响应快、寿命长的优点和单片机可灵活编程的功能对伺服油缸实施智能化控制，对不同的控制能对象达到最佳控制效果，并结合手动控制盘的切换功能，能实现手动、自动两种控制方式，保证了生产的连续性，提高了生产效率。在自动控制状态，调节两位两通高速开关阀开启的时间能改变可调节阀中液压控制端的充液量，改变阀芯与阀座之间的开度位置，从而对进出伺服油缸的工作油流量进行调节，实现对油缸的变速控制。本发明专利技术可应用于所有的电液伺服系统，具有很大的实用性和经济性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种伺服阀，特别是一种利用单片机作为控制器；用两位两通高速开 关阀作为先导阀去控制可调节阀；用手动控制盘实现手动与自动控制的高速开关式多功能 伺服阀，属于液压及自动控制

技术介绍
目前，伺服油缸都是由常规电子线路连接的各种伺服阀来控制的，结构复杂，价格 昂贵，不利于推广，而且国产的伺服阀可靠性不高，因而国内没有可靠的伺服阀来对伺服油 缸产品进行自动化控制。 已有技术中，申请号为200720067300. 7，名称为智能化开关式球阀伺服油缸的实 用新型专利是由两个两位三通高速开关阀和四个液控开关式球阀组成，和单片机组合对伺 服油缸实施智能化的控制；并通过四位六通切换阀实现手动与自动控制之间的切换。然而， 在该专利中，两位三通高速开关阀一般从国外进口，价格贵；四位六通切换阀结构复杂、体 积大；而且开关式球阀只有开和关两种位置，不能对通过阀的流量进行调节，大大限制了对 油缸的控制效果
技术实现思路
为了克服已有技术的不足和缺陷并充分利用现有技术，本专利技术提供了一种利用单片机作为控制器；用两位两通高速开关阀作为先导阀去控制可调节阀；用手动控制盘实现手动与自动控制的高速开关式多功能伺服阀，该装置可靠性高、响应快、寿命长，有手动和自动两种控制方式，还能对伺服油缸进行变速控制，从而达到最佳控制效果。 本专利技术是通过下述技术方案实现的。本专利技术包括控制器、第一高速开关阀、第二高速开关阀、第三高速开关阀、第四高速开关阀、第一可调节阀、第二可调节阀、第三可调节阀、第四可调节阀、手动控制盘、油池、伺服油缸、油泵。其中第一高速开关阀、第三高速开关阀与第二可调节阀、第四可调节阀组成第一电液控制可调节阀组，第二可调节阀为进油阀，第四可调节阀为排油阀；第二高速开关阀、第四高速开关阀与第一可调节阀、第三可调节阀组成第二电液控制可调节阀组，第三可调节阀为进油阀，第一可调节阀为排油阀。可调节阀为机械和液压双作用调节的两位两通可调节阀，有机械控制端和液压控制端两个控制端口 ，机械和液压分别可控制阀的开和关，液压还可控制阀口开度的大小，起到调节阀的作用，为了使阀开度与流量成线性关系，阀头形状为抛物线形。手动控制盘为一机械控制装置，共有四个位置，当开关打到不同的位置时，就能控制伺服油缸活塞的右移、静止、左移和自动控制。 控制器的输出端分别与第一高速开关阀、第二高速开关阀、第三高速开关阀、第四 高速开关阀的控制端电连接，手动控制盘的输出端分别与第一可调节阀、第二可调节阀、第 三可调节阀、第四可调节阀的机械控制端连接；第一高速开关阀、第四高速开关阀的排油口 均与油池相通，第二高速开关阀、第三高速开关阀的进油口均与油泵相通；第二高速开关阀的排油口、第一高速开关阀的进油口分别与第一可调节阀、第三可调节阀的液压控制端口 连接；第三高速开关阀的排油口、第四高速开关阀的进油口分别与第二可调节阀、第四可调 节阀的液压控制端口连接；第一可调节阀、第二可调节阀、第三可调节阀、第四可调节阀的 泄油口均与油池相通；第二可调节阀、第三可调节阀的进油口均与油泵接通，第一可调节 阀、第四可调节阀的排油口均与油池相通；第二可调节阀的排油口和第一可调节阀的进油 口均与伺服油缸的左端口连接，第三可调节阀的排油口和第四可调节阀的进油口均与伺服 油缸的右端口连接。 手动控制盘共有四个位置，位置I、 II、 III均为手动控制位，分别控制伺服油缸活 塞的右移、停止和左移。当手动控制盘打到位置I时，第二可调节阀、第四可调节阀开启，来 自油泵的压力油通过第二可调节阀进入伺服油缸左侧，而伺服油缸右侧的工作油通过第四 可调节阀泄入油池，油缸活塞便在左侧压力油的作用下向右移动。同理，当手动控制盘打到 位置III时，第一可调节阀、第三可调节阀开启，来自油泵的压力油通过第三可调节阀进入 伺服油缸的右侧，而伺服油缸左侧的工作油则通过第一可调节阀泄入油池，油缸活塞便在 右侧压力油的作用下向左移动。当手动控制盘打到位置II时，第一可调节阀、第二可调节 阀、第三可调节阀、第四可调节阀均处于关闭状态，伺服油缸左右两侧的工作油被锁住，油 缸活塞保持静止。 当手动控制盘打到位置IV时，为自动控制方式，此时，控制器、四个高速开关阀、 四个可调节阀组成一个自动控制单元对伺服油缸的动作进行自动控制。在自动控制中，上 位机向控制器发出一个指令信号，当伺服油缸的位移反馈信号s与上位机的指令信号s。不 一致时，控制器便发出控制信号给高速开关阀和可调节阀组，阀组进行一系列动作，直到位 移反馈信号s与上位机的指令信号s。 一致为止，阀组才停止动作。根据位移反馈信号s与 上位机的指令信号s。的大小关系，对应的伺服油缸的动作也为右移、静止、左移，其原理分 别叙述如下。 当位移反馈信号s < s。时，控制器发出右移信号，即控制器向第一高速开关阀、第 三高速开关阀发出高电平信号；第一高速开关阀、第三高速开关阀接收到高电平信号处于 导通状态，油泵中的压力油信号通过第三高速开关阀输入到第二可调节阀、第四可调节阀 的液压控制端口 ，并使其导通；这时压力油通过第二可调节阀进入伺服油缸左端，而伺服油 缸的右端则通过第四可调节阀与油池相通，因此伺服油缸内的活塞在左侧压力油的作用下 向右移动，而活塞右侧的工作油则通过第四可调节阀排到油池；油缸活塞向右运动，直到伺 服油缸的位移反馈信号s与上位机的指令信号s。相等为止，第一电液控制可调节阀组停止 动作。相反，当位移反馈信号s > s。时，控制器发出左移信号，即控制器向第二高速开关阀、 第四高速开关阀发出高电平信号；第二高速开关阀、第四高速开关阀接收到高电平信号处 于导通状态，油泵中的压力油信号通过第二高速开关阀输入到第一可调节阀、第三可调节 阀的液压控制端口 ，并使其导通；这时压力油通过第三可调节阀进入伺服油缸右端，而伺服 油缸的左端则通过第一可调节阀与油池相通，因此伺服油缸内的活塞在右侧压力油的作用 下向左移动，而活塞左侧的工作油则通过第一可调节阀排到油池；油缸活塞向左运动，直到 伺服油缸的位移反馈信号s与上位机的指令信号s。相等为止，第二电液控制可调节阀组停 止动作。当位移反馈信号s = s。时，控制器不发出动作指令，所有的高速开关阀和可调节 阀都处于关闭状态，伺服油缸左右两侧的工作油被锁住，油缸活塞保持静止。 本专利技术的有益效果。 本专利技术提供了一种高速开关式多功能伺服阀，采用四只两位两通高速开关阀和四只可调节阀组成可调节阀组合，它充分利用了两位两通高速开关阀组合响应快、寿命长 (可达上亿次)的优点和单片机可灵活编程的功能可以对伺服油缸实施智能化的控制，对 于不同的控制对象都能达到最佳的控制效果，并结合手动控制盘的手动、自动切换功能，能 实现手动、自动两种控制方式，保证了生产的连续性，提高了生产效率。在自动控制状态，调 节两位两通高速开关阀开启的时间能改变可调节阀中控制端的充液量，改变阀芯与阀座之 间的开度位置，从而对进出伺服油缸的工作油流量进行调节，实现对油缸的变速控制。本发 明可应用于所有的电液伺服系统，因而具有很大的实用性和经济性。附图说明 图1是本专利技术高速开关式多功能伺服阀的结构原理示意图。 图中1控制器、2第一高速开关阀、3第二高速开关阀、4第三高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速开关式多功能伺服阀，包括控制器（１）、第一高速开关阀（２）、第二高速开关阀（３）、第三高速开关阀（４）、第四高速开关阀（５）、第一可调节阀（６）、第二可调节阀（７）、第三可调节阀（８）、第四可调节阀（９）、手动控制盘（１０）、油池（１１）、油缸（１２）、油泵（１３）；其特征在于第一高速开关阀（２）、第三高速开关阀（４）与第二可调节阀（７）、第四可调节阀（９）组成第一电液控制可调节阀组，第二可调节阀（７）为进油阀，第四可调节阀（９）为排油阀；第二高速开关阀（３）、第四高速开关阀（５）与第一可调节阀（６）、第三可调节阀（８）组成第二电液控制可调节阀组，第三可调节阀（８）为进油阀，第一可调节阀（６）为排油阀；控制器（１）的输出端分别与第一高速开关阀（２）、第二高速开关阀（３）、第三高速开关阀（４）、第四高速开关阀（５）的控制端电连接，手动控制盘（１０）的输出端分别与第一可调节阀（６）、第二可调节阀（７）、第三可调节阀（８）、第四可调节阀（９）的机械控制端连接；第一高速开关阀（２）、第四高速开关阀（５）的排油口与油池（１１）相通，第二高速开关阀（３）、第三高速开关阀（４）的进油口与油泵相通；第二高速开关阀（３）的排油口、第一高速开关阀（２）的进油口分别与第一可调节阀（６）、第三可调节阀（８）的液压控制端口连接；第三高速开关阀（４）的排油口、第四高速开关阀（５）的进油口分别与第二可调节阀（７）、第四可调节阀（９）的液压控制端口连接；第一可调节阀（６）、第二可调节阀（７）、第三可调节阀（８）、第四可调节阀（９）的泄油口均与油池（１１）相通；第二可调节阀（７）、第三可调节阀（８）的进油口分别与油泵（１３）接通，第一可调节阀（６）和第四可调节阀（９）的排油口均与油池（１１）相通；第二可调节阀（７）的排油口和第一可调节阀（６）的进油口均与油缸（１２）的左端口连接，第三可调节阀（８）的排油口和第四可调节阀（９）的进油口均与油缸（１２）的右端口连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄刘琦，王春杰，杨桂康，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]