CN106481847A - 一种新型的控制阀及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型的控制阀，所述控制阀由主阀体(1),第一阀杆(3)、第二阀杆(4)组成，所述主阀体(1)上设有相互平行的第一阀腔(5)、第二阀腔(6)，所述第一阀杆(3)、第二阀杆(4)分别设于第一阀腔(5)、第二阀腔(6)内；所述主阀体(1)上设有控制阀的进气口P、出气口A、排气口R。采用本发明的技术方案，通过两个电磁阀的集合，一个电磁阀对工作状态进行初步粗调，另一个电磁阀对进行动态细调，实现了对气源的控制，替代了现有技术中的比例阀，提高了阀的寿命，故障少不需经常更换，单个集成控制阀成本相对比例阀较低，从而降低成本。

Description

一种新型的控制阀及控制方法
技术领域
本发明涉及到控制阀，具体涉及到用于工作腔内的压力控制的控制阀。
背景技术
现有技术中，对于气源控制的阀均为比例阀，通过比例阀对气体流量的控制，实现在各种路况中下的正常工作，比例阀具有调节精度高等优点，但是其易损耗、故障频繁需要经常更换的缺点，加上单个比例阀的成本较高，成为推广的瓶颈。
发明内容
为了解决现有技术中比例阀易损耗、故障频繁及成本高的技术问题，本发明提供了一种中位封闭电磁先导式集成控制阀(下简称集成控制阀)，替代现有技术中的比例阀。
其具体的技术方案如下：
所述集成控制阀由主阀体1,第一阀杆3、第二阀杆4组成，所述主阀体1上设有相互平行的第一阀腔5、第二阀腔6，所述第一阀杆3、第二阀杆4分别设于第一阀腔5、第二阀腔6内；所述主阀体1上设有控制阀的进气口P、出气口A、排气口R，控制阀的进气口P与主气源连通，出气口A与进气口连通，排气口R与排气口连通。
所述控制阀为电磁先导式，通过电磁线圈吸、放动铁芯对先导头活塞的控制，从而实现阀杆的动作。
所述第一阀杆3的两端侧分别设有第一先导头7和第二先导头8；第二阀杆4的两端侧分别设有第三先导头9和第四先导头10；所述先导头上均装有线圈；所述第一阀杆3靠近第一先导头7的一端侧在主阀体1内设有第一复位弹簧13，所述第二阀杆4靠近第三先导头9的一端侧在主阀体1内设有第二复位弹簧14。
进一步地优化的技术方案，安全阀集成于所述主阀体1上，安全阀阀体2设于主阀体1的一侧，所述安全阀阀体2内设有第三阀腔16，所述第三阀腔16内设有第三阀杆12，所述第三阀杆12的一端侧设有第五先导头11，所述第三阀杆12靠近第五先导头11的一端侧在安全阀阀体2内设有第三复位弹簧15。
所述阀体内设有三个主气道，第一主气道17、第二主气道18以及第三主气道19，所述三个主气道分别与第一阀腔5、第二阀腔6连通；所述控制阀的进气口P与第一主气道17连通、出气口A与第二主气道18连通、排气口R与第三主气道19连通。
一种采用集成控制阀控制方法，所控制方法包括工作压力的初步粗调和动态细调；
初步粗调步骤：
打开电源，控制器让第五先导头11的线圈处于通电状态，使得第三阀杆12左移，阻断出气口A与排气口R，从而关闭工作腔与大气通路，进入准备工作状态；
需要使用时，操纵手柄，控制器让第二先导头8的线圈通电，第一阀杆3左移，进气口P与出气口A大截面相通，迅速工作；当压力传感器检测到工作腔压力达到设定值时，控制器让第二先导头8的线圈断电，第一阀杆3在第一复位弹簧13的作用下复位，阻断进气口P与出气口A，集成控制阀处于不进气也不排气的状态；
动态细调步骤：
工作过程中，当压力传感器检测到工作腔的压力小于设定值时，控制器让第四先导头10的线圈通电，使第二阀杆4左移，此时进气口P与出气口A小截面相通，给工作腔微量补气；
当压力传感器检测到工作腔压力达到设定值时，控制器让第四先导头10的线圈断电，第二阀杆4在第二复位弹簧14的作用下复位，阻断进气口P与出气口A，集成控制阀处于不进气也不排气的状态；
工作过程中，当压力传感器检测到工作腔的压力大于设定值时，控制器让第三先导头9的线圈通电，使第二阀杆4右移，此时排气口R与出气口A小截面相通，给工作腔微量排气；
当压力传感器检测到工作腔压力达到设定值时，控制器让第三先导头9的线圈断电，第二阀杆4在第二复位弹簧14的作用下复位，阻断排气口R与出气口A，集成控制阀处于不进气也不排气的状态。
工作过程中，当压力传感器检测到工作腔的压力在设定值允许误差范围内时，控制器让第一、二、三、四先导头7、8、9、10的线圈断电，在第一、二复位弹簧13、14的作用下第一阀杆3、第二阀杆4处于中位状态，工作腔不进气也不排气。
所述的停止工作时集成控制阀的调节步骤如下：
不需要使用时，关闭操纵手柄，控制器让第一先导头7的线圈通电，使得第一阀杆3右移，此时缓速器排气口R与出气口A大截面相通，工作腔气体快速排到大气中，迅速停止工作。
所述的非正常停止工作时集成控制阀的调节步骤如下：
未正常退出工作状态而直接关闭电源，控制器掉电，第五先导头11的线圈也处于断电状态，在第三复位弹簧15及经过第五先导头11导气孔气压的作用下，使得第三阀杆12右移，此时排气口R经过安全阀阀体2的内部气道与出气口A相通，将工作腔中的气体排到大气中。
所述的集成控制阀设置有中位封闭功能，控制器不给集成控制阀的第一、二、三、四先导头7、8、9、10的线圈通电时，第一阀杆3、第二阀杆4相对主阀体1均处于中位，此时集成控制阀处于不进气也不排气的“中封”状态。
采用本发明的技术方案，通过两个电磁阀的集合，一个电磁阀对工作状态进行初步粗调，另一个电磁阀对进行动态细调，实现了对控制，替代了现有技术中中的比例阀，降低成本。
附图说明
图1为本发明的一种新型的控制阀的初步粗调时的状态的主剖视图。
图2为本发明的一种新型的控制阀的初步粗调时的状态的侧剖视图。
图3为本发明的一种新型的控制阀的动态细调时工作腔的压力小于设定值时的状态的主剖视图。
图4为本发明的一种新型的控制阀的动态细调时工作腔的压力小于设定值时的状态的侧剖视图。
图5为本发明的一种新型的控制阀的动态细调时工作腔的压力大于设定值时的状态的主剖视图。
图6为本发明的一种新型的控制阀的动态细调时工作腔的压力大于设定值时的状态的侧剖视图。
图7为本发明的一种新型的控制阀的动态细调时工作腔的压力在设定值允许误差范围内时的状态的主剖视图。
图8为本发明的一种新型的控制阀的动态细调时工作腔的压力在设定值允许误差范围内时的状态的主剖视图。
图9为本发明的一种新型的控制阀的在停止工作时集成控制阀的状态的主剖视图。
图10为本发明的一种新型的控制阀的在停止工作时集成控制阀的状态的侧剖视图。
图11为本发明的一种新型的控制阀的的在非正常停止工作时集成控制阀的状态的主剖视图。
图12为本发明的一种新型的控制阀的在非正常停止工作时集成控制阀的状态的侧剖视图。
具体实施方式
为了适应本公司对控制，发明一种一种新型的控制阀，下面结合附图，对其具体的技术方案进行进一步的描述：
集成控制阀由主阀体1,第一阀杆3、第二阀杆4组成，所述主阀体1上设有相互平行的第一阀腔5、第二阀腔6，所述第一阀杆3、第二阀杆4分别设于第一阀腔5、第二阀腔6内；所述主阀体1上设有控制阀的进气口P、出气口A、排气口R，控制阀的进气口P与主气源连通，出气口A与进气口连通，排气口R与排气口连通。
所述控制阀为电磁先导式，通过电磁线圈吸、放动铁芯对先导头活塞的控制，从而实现阀杆的动作。
所述第一阀杆3的两端侧分别设有第一先导头7和第二先导头8；第二阀杆4的两端侧分别设有第三先导头9和第四先导头10；所述先导头上均装有线圈；所述第一阀杆3靠近第一先导头7的一端侧在主阀体1内设有第一复位弹簧13，所述第二阀杆4靠近第三先导头9的一端侧在主阀体1内设有第二复位弹簧14。
进一步地优化的技术方案，安全阀集成于所述主阀体1上，安全阀阀体2设于主阀体1的一侧，所述安全阀阀体2内设有第三阀腔16，所述第三阀腔16内设有第三阀杆12，所述第三阀杆12的一端侧设有第五先导头11，所述第三阀杆12靠近第五先导头11的一端侧在安全阀阀体2内设有第三复位弹簧15。
所述阀体内设有三个主气道，第一主气道17、第二主气道18以及第三主气道19，所述三个主气道分别与第一阀腔5、第二阀腔6连通；所述控制阀的进气口P与第一主气道17连通、出气口A与第二主气道18连通、排气口R与第三主气道19连通。
下面详细介绍集成控制阀的控制方法，根据工况，集成控制阀的其工作状态分为以下几种：
一、初步粗调工作过程如图1和2所示，打开电源，控制器让第五先导头11的线圈处于通电状态，使得第三阀杆12左移，阻断出气口A与排气口R，从而关闭工作腔与大气通路，进入准备工作状态。
需要使用时，打开操纵工作手柄，控制器让第二先导头8的线圈通电，使得第一阀杆3左移，此时进气口P与出气口A大截面相通，向工作腔快速进气，迅速工作。
当压力传感器检测到工作腔压力达到设定值时，控制器让第二先导头8的线圈断电，第一阀杆3在弹簧力的作用下复位，阻断进气口P与出气口A，集成控制阀处于不进气也不排气的状态。
二、动态细调工作
如图3和图4所示，打开电源，控制器让第五先导头11的线圈处于通电状态，使得第三阀杆12左移，阻断出气口A与排气口R，从而关闭工作腔与大气通路，进入准备工作状态。
工作过程中，当压力传感器检测到工作腔的压力小于设定值时，控制器让第四先导头10的线圈通电，使第二阀杆4左移，此时进气口P与出气口A小进气小截面相通，给工作腔微量补气；当压力传感器检测到工作腔压力达到设定值时，控制器让第四先导头10的线圈断电，第二阀杆4在弹簧力的作用下复位，阻断进气口P与出气口A，集成控制阀处于不进气也不排气的状态。
如图5和6所示，工作过程中，当压力传感器检测到工作腔的压力大于设定值时，控制器让第三先导头9的线圈通电，使阀杆2右移，此时排气口R与出气口A小排气小截面相通，给工作腔微量***气；当压力传感器检测到工作腔压力达到设定值时，控制器让第三先导头9的线圈断电，第二阀杆4在弹簧力的作用下复位，阻断排气口R与出气口A，集成控制阀处于不进气也不排气的状态。
如图7和8所示，工作过程中，当压力传感器检测到工作腔的压力在设定值允许误差范围内时，控制器让第一、二、三、四先导头7、8、9、10的线圈断电，在弹簧力第一复位弹簧13和第二复位弹簧14的作用下第一阀杆3和第二阀杆4处于中位状态，工作腔不进气也不排气。
三.卸荷工作过程(即排气过程)
如图9和10所示，打开电源，控制器让第五先导头11的线圈处于通电状态，使得第三阀杆12左移，阻断出气口A与排气口R，从而关闭工作腔与大气通路，进入准备工作状态；
不需要使用时，关闭操纵工作手柄，控制器让第一先导头7的线圈通电，使得第一阀杆3右移，此时缓速器排气口R与出气口A大排气大截面相通，工作腔气体快速排到大气中，迅速停止工作。
四.异常断电工况下的工作过程
如图11和12所示，未正常退出工作状态而直接关闭电源，控制器掉电，第五先导头11的线圈也处于断电状态，在弹簧力及经过先导头导气孔气压的作用下，使得第三阀杆12右移，此时排气口R经过阀体2的内部气道与出气口A相通，将工作腔中的气体排到大气中，防止长时间处在压力环境下而缩短寿命。

Claims (8)

1.一种新型的控制阀，其特征在于，所述控制阀由主阀体(1),第一阀杆(3)、第二阀杆(4)组成，所述主阀体(1)上设有相互平行的第一阀腔(5)、第二阀腔(6)，所述第一阀杆(3)、第二阀杆(4)分别设于第一阀腔(5)、第二阀腔(6)内；所述主阀体(1)上设有控制阀的进气口P、出气口A、排气口R，控制阀的进气口P与主气源连通，出气口A与进气口连通，排气口R与排气口连通。
2.根据权利要求1所述的一种新型的控制阀，其特征在于，所述第一阀杆(3)的两端侧分别设有第一先导头(7)和第二先导头(8)；第二阀杆(4)的两端侧分别设有第三先导头(9)和第四先导头(10)；所述先导头上均装有线圈；所述第一阀杆(3)靠近第一先导头(7)的一端侧在主阀体(1)内设有第一复位弹簧(13)，所述第二阀杆(4)靠近第三先导头(9)的一端侧在主阀体(1)内设有第二复位弹簧(14)。
3.根据权利要求1所述的一种新型的控制阀，其特征在于，安全阀集成于所述主阀体(1)上，安全阀阀体(2)设于主阀体(1)的一侧，所述安全阀阀体(2)内设有第三阀腔(16)，所述第三阀腔(16)内设有第三阀杆(12)，所述第三阀杆(12)的一端侧设有第五先导头(11)，所述第三阀杆(12)靠近第五先导头(11)的一端侧在安全阀阀体(2)内设有第三复位弹簧(15)。
4.根据权利要求1所述的一种新型的控制阀，其特征在于，所述阀体内设有三个主气道，第一主气道(17)、第二主气道(18)以及第三主气道(19)，所述三个主气道分别与第一阀腔(5)、第二阀腔(6)连通；所述控制阀的进气口P与第一主气道(17)连通、出气口A与第二主气道(18)连通、排气口R与第三主气道(19)连通。
5.一种采用集成控制阀控制方法，其特征在于，所控制方法包括对工作压力的初步粗调和动态细调；
初步粗调步骤：
接通电源，控制器让第五先导头(11)的线圈处于通电状态，使得第三阀杆(12)左移，阻断出气口A与排气口R，从而关闭工作腔与大气通路，进入准备工作状态；
需要使用时，操纵手柄，控制器让第二先导头(8)的线圈通电，第一阀杆(3)左移，进气口P与出气口A大截面相通，迅速工作；当压力传感器检测到工作腔压力达到设定值时，控制器让第二先导头(8)的线圈断电，第一阀杆(3)在第一复位弹簧(13)的作用下复位，阻断进气口P与出气口A，集成控制阀处于不进气也不排气的状态；
动态细调步骤：
当工作过程中压力传感器检测到工作腔的压力小于设定值时，控制器让第四先导头(10)的线圈通电，使第二阀杆(4)左移，此时进气口P与出气口A小截面相通，给工作腔微量补气；
当压力传感器检测到工作腔压力达到设定值时，控制器让第四先导头(10)的线圈断电，第二阀杆(4)在第二复位弹簧(14)的作用下复位，阻断进气口P与出气口A，集成控制阀处于不进气也不排气的状态；
工作过程中，当压力传感器检测到工作腔的压力大于设定值时，控制器让第三先导头(9)的线圈通电，使第二阀杆(4)右移，此时排气口R与出气口A小截面相通，给工作腔微量排气；
当压力传感器检测到工作腔压力达到设定值时，控制器让第三先导头(9)的线圈断电，第二阀杆(4)在第二复位弹簧(14)的作用下复位，阻断排气口R与出气口A，集成控制阀处于不进气也不排气的状态；
工作过程中，当压力传感器检测到工作腔的压力在设定值允许误差范围内时，控制器让第一、二、三、四先导头(7、8、9、10)的线圈全部断电，在第一、二复位弹簧(13、14)的作用下第一阀杆(3)、第二阀杆(4)处于中位状态，工作腔不进气也不排气。
6.根据权利要求5所述的一种采用集成控制阀控制方法，其特征在于，所述的停止工作时集成控制阀的调节步骤如下：
不需要使用时，关闭操纵手柄，控制器让第一先导头(7)的线圈通电，使得第一阀杆(3)右移，此时缓速器排气口R与出气口A大截面相通，工作腔气体快速排到大气中，迅速停止工作。
7.根据权利要求5所述的一种采用集成控制阀控制方法，其特征在于，所述的非正常停止工作时集成控制阀的调节步骤如下：
未正常退出工作状态而直接关闭电源，控制器掉电，第五先导头(11)的线圈也处于断电状态，在第三复位弹簧(15)及经过第五先导头(11)导气孔气压的作用下，使得第三阀杆(12)右移，此时排气口R经过安全阀阀体(2)的内部气道与出气口A相通，将工作腔中的气体排到大气中。
8.根据权利要求5所述的一种采用集成控制阀控制方法，其特征在于，所述的集成控制阀设置有中位封闭功能，控制器不给集成控制阀的第一、二、三、四先导头(7、8、9、10)的线圈通电时，第一阀杆(3)、第二阀杆(4)相对主阀体(1)均处于中位，此时集成控制阀处于不进气也不排气的“中封”状态。
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