一种两级先导控制的高速大流量开关阀及方法

技术领域

本发明涉及流体传动与控制领域，具体涉及一种两级先导控制的高速大流量开关阀及方法。

背景技术

本发明对于背景技术的描述属于与本发明相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本发明的发明内容，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本发明在首次提出申请的申请日的现有技术，

随着工程机械、船舶、潜艇等快速发展，其规模也越来越大，对于一些关键液压系统需要高速大流量换向阀进行控制，以满足其快速响应和大流量的需求。目前利用通径较大的二位二通插装阀来实现高速大流量控制较为广泛，而对于大通径的二位二通插装阀(DN≥63mm)，由于其控制腔面积较大，在实现快速换向时的控制流量很大，小通径的(如DN10 mm)电磁先导控制阀已经不能胜任，因此对于高速大流量换向阀的设计提出了特别的要求。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种两级先导控制的高速大流量开关阀及方法，本发明的开关阀适用于中高压大流量液流方向控制场合。

一种两级先导控制的高速大流量开关阀，包括：

二通插装主阀、小通径二通插装阀、先导电磁阀、阻尼孔一、阻尼孔二、单向节流阀和油箱，二通插装主阀的控制腔与单向节流阀的第一端相通，小通径二通插装阀的控制腔与先导电磁阀的第一端相通，控制接口与阻尼孔一的第一端和阻尼孔二的第一端相通，单向节流阀的第二端分别与小通径二通插装阀的进口和阻尼孔二的另一端相通，先导电磁阀的第二端分别与阻尼孔一的第二端和油箱相通，小通径二通插装阀的出口与油箱连通。

进一步的，所述的两级先导控制的高速大流量开关阀为内控式，所述的控制接口与二通插装主阀的进口连通。

进一步的，所述的两级先导控制的高速大流量开关阀为外控式；所述的控制接口与外接泵源连通。

进一步的，所述的外接泵源包括过滤器、液压泵、溢流阀、单向阀和蓄能器，所述的过滤器两端分别与油箱和液压泵连通，所述的液压泵的另一端分别与单向阀和溢流阀连通，所述的控制接口与单向阀和蓄能器连通。

进一步的，先导电磁阀采用小通径高频响两位三通电磁换向阀；

进一步的，先导电磁阀采用结构为锥阀密封型式。

一种两级先导控制的高速大流量开关阀的使用方法，所述的一种两级先导控制的高速大流量开关阀为上述的开关阀；当先导电磁阀断电时，通过控制接口的压力介质一路经阻尼孔一和先导电磁阀进入小通径二通插装阀的控制腔，使其关闭；另一路经阻尼孔二进入小通径二通插装阀的进口，同时又经单向节流阀进入二通插装主阀的控制腔，使小通径二通插装阀关闭，二通插装主阀也关闭；当先导电磁阀通电时，小通径二通插装阀的控制腔经过先导电磁阀与油箱相通，小通径二通插装阀开启，使二通插装主阀控制腔经过小通径二通插装阀的进口与油箱相通，二通插装主阀开启。

一种两级先导控制的高速大流量开关阀的使用方法，所述的一种两级先导控制的高速大流量开关阀为上述的开关阀；控制接口与二通插装主阀进口相通，采取内控方式，当高频先导电磁阀断电时，从二通插装主阀的进口引出的控制介质通过控制接口，一路经阻尼孔一和高频先导电磁阀进入小通径二通插装阀的控制腔，使其关闭；另一路经阻尼孔二进入小通径二通插装阀的进口，同时又经单向节流阀进入二通插装主阀的控制腔，由于小通径二通插装阀关闭，二通插装主阀也关闭，当高频先导电磁阀通电时，首先小通径二通插装阀经过先导电磁阀与油箱相通，小通径二通插装阀快速开启，使二通插装主阀控制腔经过小通径二通插装阀的进口与油箱相通，造成二通插装主阀控制腔压力急速下降，于是在系统压力作用下二通插装主阀开启。

一种两级先导控制的高速大流量开关阀的使用方法，所述的一种两级先导控制的高速大流量开关阀为上述的开关阀；控制接口与外接泵源相通，采取外控方式；首先通过调节外接泵源设定外接泵源系统压力高于二通插装主阀的进口压力；当高频先导电磁阀断电时，外接泵源的控制介质通过控制接口，一路经阻尼孔一和高频先导电磁阀进入小通径二通插装阀的控制腔，使其关闭；另一路经阻尼孔二进入小通径二通插装阀的进口，同时又经单向节流阀进入二通插装主阀的控制腔；由于小通径二通插装阀关闭，二通插装主阀也关闭；当高频先导电磁阀通电时，首先小通径二通插装阀经过先导电磁阀与油箱相通，小通径二通插装阀快速开启，使二通插装主阀控制腔经过小通径二通插装阀的进口与油箱相通，造成二通插装主阀控制腔压力急速下降，于是在系统压力作用下二通插装主阀开启。

进一步的，通过调节外接泵源设定外接泵源系统压力高于二通插装主阀的进口压力为调节外接泵源的溢流阀设定外接泵源系统压力高于二通插装主阀的进口压力。

本发明实施例具有如下有益效果：

本发明采用两级先导控制结构，通过先导电磁阀控制小通径的二通插装阀作为第二级先导元件，控制接口可以通过内接二通插装主阀进口或者外接泵源实现内控和外控，从而实现控制流量的增加，保证插装主阀控制腔的控制流量能够快速流出/流入，进而实现大通径插装主阀的快速开启关闭控制，可以解决现有单级先导式电磁阀无法控制大通径插装阀实现高速大流量的问题。本发明装配简单，易加工维护，具有响应速度快、流通能力大、密封性好、无卡死等优点，适用于中高压液压系统液流方向控制场合，尤其适合在高速大流量液压传动系统中使用。

附图说明

图1为本发明实施例中一种两级先导控制的高速大流量开关阀的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种两级先导控制的高速大流量开关阀内控式的结构示意图；

图3为本发明实施例中一种两级先导控制的高速大流量开关阀的外控式结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本申请进行进一步的介绍，

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例，不同实施例之间可以替换或者合并组合，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施方式，

结合附图1-3，一种两级先导控制的高速大流量开关阀，包括：二通插装主阀1、小通径二通插装阀2、先导电磁阀3、阻尼孔一4、阻尼孔二5、单向节流阀6和油箱12，其中二通插装主阀1的控制腔C与单向节流阀6相通，小通径二通插装阀2的控制腔c与先导电磁阀3相通，控制接口D与阻尼孔一4和阻尼孔二5相通，单向节流阀6的另一端分别与相通小通径二通插装阀2的进口a和阻尼孔二5的另一端相通，先导电磁阀3的另一端分别与阻尼孔一4的另一端和油箱12相通，小通径二通插装阀2的出口b与油箱12相通；当先导电磁阀3断电时，通过控制接口D的压力介质一路经阻尼孔一4和先导电磁阀3进入小通径二通插装阀2的控制腔c，使其关闭；另一路经阻尼孔二5进入小通径二通插装阀2的进口a，同时又经单向节流阀6进入二通插装主阀1的控制腔C，使小通径二通插装阀2关闭，二通插装主阀1也关闭；当先导电磁阀3通电时，小通径二通插装阀2的控制腔c经过先导电磁阀3与油箱12相通，小通径二通插装阀2开启，使二通插装主阀1控制腔C经过小通径二通插装阀2的进口a与油箱12相通，二通插装主阀1开启。

控制接口D可以通过内接二通插装主阀进口A或者外接泵源实现内控和外控。先导电磁阀3采用小通径高频响两位三通电磁换向阀，其结构为锥阀密封型式，密封性强；电磁驱动装置采用音圈电机，具有推力大、响应速度快、控制精度高、可靠性强等优点。阻尼孔一4用于调节小通径二通插装阀2的关闭速度，防止小通径二通插装阀2在关闭的时候出现很大液压冲击。阻尼孔二5用于产生二通插装主阀1开启的压差，并可以调节二通插装主阀1的关闭速度。单向节流阀6用于调节二通插装主阀1的开启速度，防止二通插装主阀1快速开启时出现很大的液压冲击。

本发明在先导电磁阀3与大通径的二通插装阀主阀1之间增加一个小通径的二通插装阀2作为第二级先导元件，控制接口D可以通过内接二通插装主阀进口A或者外接泵源实现内控和外控，从而实现二通插装主阀控制腔C的控制流量增加，大大提高其开启关闭时间，满足其高速大流量的性能要求。

实施例1：

本发明内控式大流量高速开关阀工作原理图如图2所示，控制接口D与二通插装主阀进口A相通，采取内控方式。当高频先导电磁阀3断电时，从二通插装主阀1的进口A引出的控制介质通过控制接口D，一路经阻尼孔一4和高频先导电磁阀3进入小通径二通插装阀2的控制腔c，使其关闭；另一路经阻尼孔二5进入小通径二通插装阀2的进口a，同时又经单向节流阀6进入二通插装主阀1的控制腔C。由于小通径二通插装阀2关闭，二通插装主阀1也关闭。当高频先导电磁阀3通电时，首先小通径二通插装阀2经过先导电磁阀3与油箱12相通，小通径二通插装阀2快速开启，使二通插装主阀1控制腔C经过小通径二通插装阀2的进口a与油箱12相通，造成二通插装主阀1控制腔压力急速下降，于是在系统压力作用下二通插装主阀1开启。

实施例2：

本发明外控式大流量高速开关阀工作原理图如图3所示，控制接口D与外接泵源相通，采取外控方式。所述的外接泵源包括过滤器7、液压泵8、溢流阀9、单向阀10和蓄能器11，所述的过滤器7两端分别与油箱12和液压泵8连通，所述的液压泵8的另一端分别与单向阀10和溢流阀9连通，所述的控制接口D与单向阀8和蓄能器11连通。首先通过调节外接泵源的溢流阀9设定外接泵源系统压力高于二通插装主阀1的进口压力。当高频先导电磁阀3断电时，外接泵源的控制介质通过控制接口D，一路经阻尼孔一4和高频先导电磁阀3进入小通径二通插装阀2的控制腔c，使其关闭；另一路经阻尼孔二5进入小通径二通插装阀2的进口a，同时又经单向节流阀6进入二通插装主阀1的控制腔C。由于小通径二通插装阀2关闭，二通插装主阀1也关闭。当高频先导电磁阀3通电时，首先小通径二通插装阀2经过先导电磁阀3与油箱12相通，小通径二通插装阀2快速开启，使二通插装主阀1控制腔C经过小通径二通插装阀2的进口a与油箱12相通，造成二通插装主阀1控制腔压力急速下降，于是在系统压力作用下二通插装主阀1开启。

图2和图3中的阻尼孔一4用于调节小通径二通插装阀2的关闭速度，防止小通径二通插装阀2在关闭的时候出现很大液压冲击。阻尼孔二5用于产生二通插装主阀1开启的压差，并可以调节二通插装主阀1的关闭速度。单向节流阀6用于调节二通插装主阀1的开启速度，防止二通插装主阀1快速开启时出现很大的液压冲击。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合，以上介绍仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。