CN116877769A - 流控阀的外部驱动反馈控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种流控阀的外部驱动反馈控制方法,其包括以下步骤:S1、伺服电机输出转角动力至行星轮减速器,经行星轮减速器将驱动力传递至三级转阀;S2、通过控制转角大小实现三级转阀的通油能力与通油方向的控制,进而实现不同的阀体功能;S3、流量记数组件的密闭腔在第一压力油作用下实现计量转子相对转动,进而通过由花键连接的第一传动转轴实现动力传递至编码器,编码器的精确转角测量进而实现高精度的反馈电信号输出至控制***;S4、阀口流量闭环控制。本发明针对平面配流式阀芯结构,采用超低脉动容积式流量记数组件,通过进行阀口流量计数,实现阀口流量的高精度测量,反馈方式简单,反馈结构简单,反馈环节较少,控制精确。
Description
技术领域
本发明涉及流体传动及控制领域,具体涉及一种外部驱动反馈式流控阀及其控制方法。
背景技术
流体传动及控制在国民经济的发展中发挥着举足轻重的作用。随着工程机械、矿用机械、农业机械等液压或水压驱动机械装备不断发展,机械产品性能需求越高,在国内外巨大市场需求下,提供一种结构简单,控制方便,控制精度高、适用于高压大流量场合的流体控制元件具有重大意义。现有技术主要控制阀有电磁换向阀,电液比例换向阀、电液伺服阀等,电磁换向阀仅为开关室通断控制,无法实现较高的控制精度;电液比例换向阀与电液伺服阀限制于其阀芯结构,无法实现高压大流量的工作场合;同时现有流控阀大多是液压油介质,对于水介质等低阻力流体介质效率大幅缩减甚至无法稳定工作;最后现有流控阀技术反馈环节较为复杂,所采用多机械结构组合实现闭环控制,结构复杂导致产品成本高、误差大,难以推广应用。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种流控阀的外部驱动反馈控制方法,其能够通过提前标定控制量,保证干预控制的存在对数字阀的流量调节特性没有较大影响,同时保证精度的情况下实现阀芯快速开启与快速关闭,提高执行元件的响应速度。
具体地,本发明提供一种流控阀的外部驱动反馈控制方法,其包括以下步骤:
S1、伺服电机输出转角动力至行星轮减速器的第一太阳轮的输入端,通过两级轮系的转角控制,完成伺服电机经行星轮减速器将驱动力传递至三级转阀的传递过程;
S2、三级转阀协同转动,第一转阀、第二转阀与第三转阀依次通过第二传动转轴以及第三传动转轴串联刚性传动,由第二传动轮输出至第三传动主轴,进而驱动三级转阀,通过控制转角大小实现三级转阀的通油能力与通油方向的控制;
S3、阀口流量计量与电信号反馈:流量记数组件的密闭腔在第一压力油作用下实现计量转子相对转动,进而通过第一传动转轴将动力传递至编码器,编码器进行转角测量并基于转角信号输出电信号后反馈电信号至板载控制器;
S4、阀口流量闭环控制:由编码器的电信号与伺服电机的控制信号经板载控制器处理,进而控制伺服电机的最终输出转角,实现阀芯的转角控制,完成流控阀的控制过程,从而对执行元件进行控制,其具体过程如下:
S41、基于初始开口量计算出伺服电机的初步控制信号;
S42、伺服电机基于初步控制信号正向旋转阀阀芯,流控阀进油流量通过流量记数组件的容积式计量后,编码器进行转角测量并基于转角信号输出电信号后反馈电信号至板载控制器;
S43、读取转角电信号确定实时流量值,将实时流量值与执行元件工作预设流量值进行匹配矫正,经过板载控制器发出矫正后的伺服电机驱动电信号,基于伺服驱动电信号,伺服电机正向驱动旋转阀阀芯补偿流量同时反向驱动旋转阀阀芯回收流量;
S44、重复步骤S42-S43,通过多次迭代反馈保证流控阀出口段流量与预定流量值一致。
优选地,步骤S4还包括转阀快速开启,转阀快速开启过程的控制方式具体为:当转阀需要提供大流量驱动执行元件工作时,在前x%工作区间,伺服电机提供最大功率驱动阀芯开启,此时阀口从零直接打开至最大值100%开口。
优选地,步骤S4还包括小开口稳定关闭过程,小开口稳定关闭过程的控制方式具体为:当执行元件工作在(100-x)%工作区间时,伺服电机以最大功率驱动阀芯关闭至y%阀芯开口,降低阀内液压油液的通流面积,降低流量大小,实现执行元件降速关闭。
优选地,步骤S43中的将实时流量值与执行元件工作预设流量值进行匹配矫正的具体过程为:将实时流量值与执行元件工作预设流量值做差得到差值,使差值处于设定的阈值范围内。
优选地,所述流控阀包括伺服电机、比较器组件、流量记数组件、编码器以及多级转阀,所述多级转阀包括第一转阀、第二转阀、第三转阀、第一分流阀块、第二分流阀块以及第三分流阀块。
优选地,所述流量记数组件为低脉动多周期的容积式流量记数组件,通过阀口过流流量计数并通过编码器输出转角电信号。
优选地,通过三级转阀实现高压油口P、第二压力油口T、液压油口A、液压油口B的组合式通断控制,其中阀芯逆时针转高压油口P与液压油口A连通,同时第二压力油口T与液压油口B连通;当阀芯顺时针转高压油口P与液压油口B连通,同时第二压力油口T与液压油口A连通。
优选地,所述三级转阀在阀芯通流面积形状为等直径圆孔、直径渐变圆孔或连续式腰型孔。
优选地,所述编码器与所述流量记数组件的第一传动轴固定连接,实现流量记数组件转角的读取记录并反馈为电信号输出至控制***。
优选地,伺服电机输出转角精度为a的转角信号,经过减速比为b的行星轮减速器后转角精度为a/b,伺服电机在c/(a/b)个最小转角分辨率下,实现第一转阀开口转角量为c。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
(1)本发明的流控阀的外部驱动反馈控制方法,采用超低脉动容积式流量记数组件,通过进行阀口流量计数,实现阀口流量的高精度测量,利用编码器对流量测量进行反馈,反馈方式简单,反馈结构简单,反馈环节少。较现有流控阀具有非常大的优势。其中流量记数组件采用高次定子曲线形式流量脉动很小的叶片式容积液压马达,其方式包括且不限于叶片式,也可以为柱塞式、齿轮式等等。借助于外部驱动反馈实现流控阀的精确控制,使流控阀满足多种需求,更多应用于多种场景。
(2)本发明的流控阀的阀芯采用平面配流式阀芯结构,阀芯阀体加工难度低,采用更可靠的静密封保证密封,阀芯工作区面积更大,可适用于更大压力与流量的场合,适用范围广,流控阀结构简单、体积尺寸小,使用方便。
(3)本发明针对平面配流式阀芯结构,提出阀芯工作区的多种配流方式,由于阀芯有效容积腔较大,阀芯开口可加工沉同孔直径式离散通流孔,不通直径孔式离散式通流孔以及连续式腰形通流孔等多种结构孔,阀芯结构设计空间较大且种类更多;同时阀芯通流面积较现有液压发的轴向配流结构与滑阀配流结构在同等体积下更大,通流能力更强。
(4)本发明的第一液压马达为容积式泵计量流量精度较高,现有计量为叶轮式的计量精度较低;第二液压马达用在此处由于负载很小,进出口压差会很小,泄漏量会很低,容积效率会很大,故使用寿命、计量误差均具有非常好的效果。
附图说明
图1为本发明流控阀的外部驱动反馈控制方法的方法流程示意图;
图2为本发明的流控阀的结构示意图;
图3为本发明的流控阀的结构剖视图;
图4为本发明的流控阀的第一转阀径向剖视图;
图5为本发明流控阀的第二转阀径向剖视图;
图6为本发明流控阀的第三转阀径向剖视图;
图7为本发明流量记数组件径向剖视图;
图8a和图8b分别为本发明第一分流阀块的第一安装面和第二安装面的结构示意图;
图9a和图9b分别为本发明第二分流阀块的第一安装面和第二安装面的结构示意图;
图10a和图10b分别为本发明第三分流阀块的第一安装面和第二安装面的结构示意图;
图11a-图11c分别为本发明第一静压支撑板、第二静压支撑板以及第三静压支撑板的结构示意图;
图12为本发明液压工作原理图。
图中主要附图标记如下:
1-伺服电机、201-第一端盖、202-第二端盖、301-第一壳体、302-第二壳体、303-第三壳体、4-流量记数组件、401-第一计量端盖、402-第二计量端盖、403-第一配流盘、404-第二配流盘、405-计量定子、406-计量转子、407-计量母叶片、408-计量子叶片、501-第一太阳轮、5021-第一行星轮、5022-第二行星轮、5023-第三行星轮、503-第一内齿圈、504-第一传动轮、505-第二太阳轮、5061-第四行星轮、5062-第五行星轮、5063-第六行星轮、507-第二内齿圈、508-第二传动轮、601-第一转阀阀座、602-第一转阀阀体、603-第一转阀中心弹簧、604-第一转阀阀芯、605-第一静压支承板、701-第二转阀阀座、702-第二转阀阀体、703-第二转阀中心弹簧、704-第二转阀阀芯、705-第二静压支承板、801-第三转阀阀座、802-第三转阀阀体、803-第三转阀中心弹簧、804-第三转阀阀芯、805-第三静压支承板、901-第一轴承、902-第二轴承、903-第三轴承、904-第四轴承、905-第五轴承、906-第六轴承、907-第七轴承、908-第八轴承、909-第九轴承、910-第十轴承、10-编码器、1101-第一传动转轴、1102-第二传动轴、1103-第三传动轴、1201-第一分流阀块、1202-第二分流阀块、1203-第三分流阀块、13-第一安装套筒、1401-第一液压管接头、1402-第二液压管接头、1403-第三液压管接头、1404-第四液压管接头,Q1-第一转阀阀芯底腔、Q2-第二转阀阀芯底腔、Q3-第三转阀阀芯底腔、P1-第一压力油通油槽、P2-第二压力油通油槽、R11-第一转阀第一阀芯容积腔、R12-第一转阀第二阀芯容积腔、R21-第二转阀第一阀芯容积腔、R22-第二转阀第二阀芯容积腔、R31-第三转阀第一阀芯容积腔、R32-第三转阀第二阀芯容积腔、K11-第一转阀第一阀芯开口、K12-第一转阀第二阀芯开口、K21-第二转阀第一阀芯开口、K22-第二转阀第二阀芯开口、K31-第三转阀第一阀芯开口、K32-第三转阀第二阀芯开口、A1-第一工作油口、A2-第二工作油口、B1-第三工作油口、B2-第四工作油口、605a-第一均压油槽、605b-第一静压支撑板均压槽、705b-第二静压支撑板均压槽、805b-第三静压支撑板均压槽、1201a-第一压力油导向槽、1201p-第一压力油导向孔、1201j-第三均压油槽、1202a-第一工作油导向槽a、1202b-第二工作油导向槽a、1202j-第四均压油槽、1203a-第一工作油导向槽b、1203b-第二工作油导向槽b、1203j-第五均压油槽、J1-第一均压油孔、J2-第二均压油孔、J3-第三均压油孔、J4-第四均压油孔、J5-第五均压油孔。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
本发明提供一种流控阀的外部驱动反馈控制方法,其基于改进后流控阀进行控制。流控阀如图2及图3所示,外驱间接反馈式流控阀沿着阀体中心轴线方向依次布置有伺服电机1、减速组件、一级转阀、二级转阀、三级转阀、流量记数组件4以及编码器10。其中,伺服电机1通过螺钉固定在第一端盖201的第一安装面上,第一端盖的第二安装面通过螺钉固定在第一壳体301的第一安装面上。
减速组件包括第一端盖201、第一壳体301、第一轴承901、第一太阳轮501、第一行星轮5021、第二行星轮5022、第三行星轮5023、第一内齿圈503、第二轴承902、第一传动轮504、第二太阳轮505、第三轴承903、第四行星轮5061、第五行星轮5062、第六行星轮5063、第二内齿圈507、第四轴承904和第二传动轮508。第一太阳轮501、第一行星轮5021、第二行星轮5022、第三行星轮5023和第一内齿圈503组成第一定轴轮系,第二太阳轮505、第四行星轮5061、第五行星轮5062、第六行星轮5063和第二内齿圈507组成第二定轴轮系。第一轮系中第一太阳轮501通过第一轴承901实现与第一端盖201的相对转动,第一行星轮5021、第二行星轮5022和第三行星轮5023中心轴均布安装于第一端盖201上,第一传动轮504通过第二轴承902安装在第一壳体301的第二安装面上,第一传动轮504与第一内齿圈503通过螺钉固定安装;第二轮系中第二太阳轮505通过第三轴承903实现与第一壳体301的相对转动,第四行星轮5061、第五行星轮5062和第六行星轮5063中心轴均布安装于第一壳体301上,第二传动轮508通过第四轴承904安装在第一壳体301的第四安装面上,第二传动轮508与第二内齿圈507通过螺钉固定安装。其中第一定轴轮系传递关系为第一太阳轮501通过齿轮啮合传递动力至固定于第一端盖201上的第一行星轮组502上,第一行星轮组502通过齿轮啮合传递动力至第一内齿圈503,进而由螺钉固定于第一内齿圈503上的第一传动轮504输出动力。其中第二定轴轮系与第一定轴轮系传递关系相同,第一定轴轮系的第一传动轮504输出动力通过花键与第二定轴轮系的第二太阳轮505连接传递动力,最终通过第二传动轮508输出动力。由电信号控制的伺服电机1转角动力输入至第一轮系的第一太阳轮501,通过由第一定轴轮系与第二定轴轮系组成的两级行星轮减速器5,实现更高分辨率的转角动力输出至第二定轴轮系的第二传动轮508。
如图1所示,流控阀的外部驱动反馈控制方法,其基于改进后流控阀进行控制。流控阀如图2及图3所示,外驱间接反馈式具体包括以下步骤:
S1、伺服电机输出转角动力至行星轮减速器的第一太阳轮的输入端,通过两级轮系的转角控制,完成伺服电机经行星轮减速器将驱动力传递至三级转阀的传递过程;
S2、三级转阀协同转动,第一转阀、第二转阀与第三转阀依次通过第二传动转轴以及第三传动转轴串联刚性传动,由第二传动轮输出至第三传动主轴,进而驱动与之串联的三级转阀,通过控制转角大小实现三级转阀的通油能力与通油方向的控制;
S3、高精度阀口流量计量与电信号反馈,流量记数组件的密闭腔在第一压力油作用下实现计量转子相对转动,进而通过第一传动转轴将动力传递至编码器,编码器进行转角测量并基于转角信号输出电信号后反馈电信号输出至板载控制器;
S4、阀口流量闭环控制,由编码器的电信号与伺服电机的控制信号经板载控制器处理,进而控制伺服电机的最终输出转角,实现阀芯的转角控制,完成流控阀的控制过程,从而对执行元件进行控制,其具体过程如下所述:
S41、基于初始开口量计算出伺服电机的初步控制信号;
S42、伺服电机基于初步控制信号正向旋转阀阀芯,流控阀进油流量通过流量记数组件的容积式计量后,编码器进行转角测量并基于转角信号输出电信号后反馈电信号至板载控制器;
S43、读取转角电信号确定实时流量值,将实时流量值与执行元件工作预设流量值进行匹配矫正,经过板载控制器发出矫正后的伺服电机驱动电信号,基于伺服驱动电信号,伺服电机正向驱动旋转阀阀芯补偿流量同时反向驱动旋转阀阀芯回收流量;
S44、重复步骤S42-S43,通过多次迭代反馈保证流控阀出口段流量与预定流量值一致。
本发明实施例中流量记数组件实则为容积式计量马达,用在阀内仅通过较小的压差驱动液压马达输出液压马达的转角大小。此时压油马达转角与液压马达的理论排量的乘积即是阀口通流流量。具体的例如:此处液压马达(叶片马达)排量为Xml/r,计量测得转角为5圈,则统计流量为5*Xml。此处流量记数组件的精度主要看叶片马达脉动形式,即计量精度在较低流量时精度与叶片马达的流量脉动周期大小、脉动幅值大小两者以及液压马达泄漏(工作压差较低,泄漏很低)有关,并且随着计量时间不断增大计量精度逐步升高,计量误差仅仅存在一个小脉动之内,如果以一圈为计量基数,理论上无误差。
流量记数组件4包括第一计量端盖401、第一配流盘403、第一传动转轴1101、计量定子405、计量转子406、计量子叶片408、计量母叶片407、第二配流盘404、第二计量端盖402、第九轴承909以及第十轴承910。第一转阀阀座601与第一计量端盖401通过螺钉固定,第一计量端盖401第一安装面内圈安装有第九轴承909进而实现与轴承内圈相固定的第一传动转轴1101的自由转动,第二计量端盖402第二安装面内圈安装有第十轴承910进而实现与轴承内圈相固定的第一传动转轴1101的自由转动,计量转子406与第一传动转轴1101通过花键连接进而实现计量转子406的转动动力传递至第一传动转轴1101;第一计量端盖401的第二安装面与第一配流盘403的第一安装面接触,第一配流盘403的第二安装面与计量定子405第一安装面接触,三者通过螺钉实现固定安装;第二计量端盖402的第一安装面与第二配流盘404的第二安装面接触,第二配流盘404的第一安装面与计量定子405第二安装面接触,三者通过螺钉实现固定安装;计量子叶片408安装于计量母叶片407内部组成计量叶片,计量叶片进行均布安装于计量转子406叶片安装槽内,计量叶片在计量转子406内部可实现径向往复运动。在第一压力油作用下实现计量叶片顶部始终与计量定子405相接触并能在接触过程实现一定压紧量。其中第二计量端盖402与第二端盖202通过沉台结构实现安装限位,第三壳体303与第二端盖202通过螺钉固定安装,第二壳体302与第三壳体303通过螺钉固定安装,同时流量记数组件4受第二壳体302的第二安装端限位,进而实现将三级转阀与流量记数组件4固定与由第二壳体302、第三壳体303、第二端盖202组成的阀体之内。由第一配流盘403、计量定子405、计量转子406、计量子叶片408、计量母叶片407、第二配流盘404组成的密闭腔在第一工作油口A1、第二工作油口A2接入第一压力油并驱动计量转子406相对转动,进而通过由花键连接的第一传动转轴1101实现动力传递至第一传动转轴1101的第二输出端,同时第三工作油口B1、第四工作油口B2输出油液至第一分流阀块1201的第三工作油口B1、第四工作油口B2。
其中,第一转阀、第二转阀与第三转阀依次通过第二传动转轴1102、第三传动转轴1103串联刚性传动,其中三个转阀阀体布置呈一定角度,进而实现转阀功能的不同组合。其中伺服电机1驱动经第二定轴轮系的第二传动轮508输出至第三传动主轴1103,进而实现第一转阀、第二转阀与第三转阀的共同转动,实现是三组转阀的不同开口实现流量的协同工作。
上述编码器10第二安装端通过螺钉固定安装与第二端盖202第二安装端,实现编码器10的有效固定,编码器10的第一安装端通过花键安装于第一传动转轴1101的第二安装端,进而实现流量记数组件4转角的读取记录及反馈为电信号输出至控制***。
综上所述,以伺服电机1逆时针旋转为例分析,第一压力油通过第一液压管接头1401,第一分流阀1201、第一转阀、流量记数组件4、第二分流阀1202、第三分流阀1203输出第一工作油液至第二液压管接头1402;同时第二压力油通过第四液压管结构1404通过第三分流阀1203、第三转阀输出第二工作油液至第二工作油液至第三液压管接头1403。其中本实施例第一转阀与第二转阀存在27.5度偏角,满足第一转阀输出油液至流量记数组件4后,逆时针是第二转阀仅将第二转阀的第三工作油口B1、第四工作油口B2输出至第二分流阀块,其中将第二转阀的第一工作油口A1、第二工作油口A2实现密封,同时保证三级转阀的开口量相同。
下面结合图12对本发明转阀工作过程进行详细描述。
阀芯控制关系为:伺服电机1在给定控制信号下输出转角信号至行星轮减速器5,进而实现更高转角分辨率的控制。其中阀芯主动开口量为用户通过计算给定,通过流控阀板载控制器进行给定控制信号,流控阀通过内置流量记数组件4对阀芯开口产生的过流流量计量并输出转角信号至编码器10,进而通过电信号进行反馈至数值法板载控制器,通过控制器进行运算给定转阀最终控制信号,通过伺服电机1进行阀芯实际转角控制。该控制过程反馈信号为阀工作口过流流量信号,最终实现输出至阀外的流量为恒定值,进而实现由阀控制的执行元件实现高精度的转角或者位移。
其中阀芯转角控制关系为:伺服电机1输出转角精度为a的转角信号,经过减速比为b的行星轮减速器5后转角精度为a/b,伺服电机1在c/(a/b)个最小转角分辨率下,实现第一转阀开口转角量为c。
其中第一转阀控制过程为:第一转阀开启时,通过第一压力油导向孔1201p将第一压力油经第一液压管接头1401、第一压力油导向槽1201a引入第一静压支撑板均压槽605b,再经第一压力油通油槽P1导入第一转阀的第一转阀第一阀芯容积腔R11与第一转阀第二阀芯容积腔R12之中,实现第一压力油的接入。其中,第一转阀阀芯604、第一转阀阀体602、第一静压支撑板605、第一转阀阀套601组成由第一转阀第一阀芯容积腔R11与第一转阀第二阀芯容积腔R12组成的第一转阀阀腔。通过第一静压支撑板605第一安装面的第一均压油槽605a、第一静压支撑板605第二安装面的第一静压支撑板均压槽605b将第一压力油液通至第一转阀阀体602第一安装面的第一转阀阀芯底腔Q1与由第一转阀第一阀芯容积腔R11与第一转阀第二阀芯容积腔R12组成的第一转阀阀腔之中,其中第一转阀阀体602与第一转阀阀座601的相对转动实现第一转阀第一阀芯开口K11与第一转阀第二阀芯开口K12的增大,实现第一转阀的第一转阀第一阀芯容积腔R11与第一转阀第二阀芯容积腔R12分别与流量记数组件4的第一工作油口A1、第二工作油口A2实现连通。其中第一分流阀块1201第二安装面的第一压力油导向槽1201a与第一转阀静压支撑板605的第一均压油槽605a连通,通过第一均压油槽605a与第一静压支撑板均压槽605b引入第一压力油至由第一静压支撑板605、第一转阀阀芯604底部腔、第一转阀阀座601组成的第一转阀阀芯底腔Q1,第一转阀阀芯604底部存在第一压力油液和安装于第一转阀阀芯604内部的第一中心弹簧603驱动力下实现第一转阀阀芯604顶部与第一转阀阀套601的径向紧密贴合,实现第一转阀的径向静压支撑与磨损补偿,进而在一定量的磨损下仍能保证阀芯旋转过程径向泄漏的最小化。同时在轴向上,第一压力油作用于第一静压支撑板均压槽605b,第一静压支撑板605通过密封圈实现与第一分流阀块1201的有效密封,故在第一压力油的作用下实现第一转阀的第一静压支撑板605与第一转阀阀芯604、第一转阀阀体602、第一转阀阀套601的有效压紧力,进而实现第一转阀阀芯604轴向两侧分别与第一转阀阀套601和第一静压支撑板605的轴向紧密贴合,实现第一转阀的轴向静压支撑与磨损补偿,进而在一定量的磨损下仍能保证阀芯旋转过程轴向泄漏的最小化。综上,会实现当伺服电机1驱动下第一转阀开口转角分别为逆时针或顺时针时,第一压力油由第一液压管接头1401先流通到第一转阀阀腔,第一转阀阀芯604与第一转阀阀套601的相对转角实现油液由第一转阀阀腔流通至第一转阀阀套601的第一工作油口A1、第二工作油口A2或第三工作油口B1、第四工作油口B2。
其中流量记数组件4连通过程为:第一转阀旋转逆时针或顺时针定值时,油液由第一转阀阀芯604有效腔流通至第一转阀阀套604的第一工作油口A1、第二工作油口A2或第三工作油口B1、第四工作油口B2两腔。第一转阀阀套601的第一工作油口A1、第二工作油口A2或第三工作油口B1、第四工作油口B2两腔与第一计量端盖401的第一工作油口A1、第二工作油口A2或第三工作油口B1、第四工作油口B2两腔通过密封实现连通,由第一配流盘403、计量定子405、计量叶片、计量转子406以及第二配流盘404组成的密闭腔在第一压力油驱动下实现定轴转动,定轴转动圈数与计量定子405内曲线结构有关,进而实现进入油液与旋转圈数为理想线性关系,由定子曲线实现高压驱动的周期变化下,当第一工作油口A1、第二工作油口A2或第三工作油口B1、第四工作油口B2通入第一压力油时,将从当第三工作油口B1、第四工作油口B2或第一工作油口A1、第二工作油口A2输出为第二级液压油,同时流量记数组件4的旋转通过与计量转子406花键连接的第一传动转轴1101输出至编码器10,编码器10进而实行转角信号与流量信号的转换后输出电控制信号至板载控制器之中,实现计量与流量信号的反馈功能。
为了更好的对本发明的方法进行理解,下面如图4-图11对三级转阀以及分流阀块的结构及工作原理进行详细描述:
三级转阀:
三级转阀包括第一转阀、第二转阀以及第三转阀。第一转阀包括第一转阀阀座601、第一转阀阀体602、第一转阀阀芯604、第一转阀中心弹簧603以及第一静压支承板605。第一转阀阀体602安装于第一转阀阀座601第一安装端,第一转阀阀体602径向安装槽内圆周均布6个第一转阀阀芯604,第一转阀阀芯604与第一转阀阀体602内部安装有第一转阀中心弹簧603,通过第一转阀中心弹簧603的预压缩量实现第一转阀阀芯604紧密贴合与第一转阀阀座601,第一静压支承板605第二安装面与第一转阀阀体602、第一转阀阀芯604第一安装面平面连接,第一静压支承板605安装于第一分流阀块1201第二安装面内,通过第一均压油槽605a与第一静压支撑板均压槽605b引入第一压力油至第一转阀阀芯底腔Q1,实现第一静压支承板605与第一转阀阀体602、第一转阀阀芯604的压紧,保证第一转阀阀体602、第一转阀阀芯604因相对旋转磨损的间隙补偿,保证由第一转阀阀座601、第一转阀阀体602、第一转阀阀芯604与第一分流阀块1201四部分组成的第一转阀第一阀芯容积腔R11与第一转阀第二阀芯容积腔R12的有效性,同时第二传动轴1102第二安装端通过花键与第一转阀阀体602内圈相连进行传动,实现第二传动轴1102第二安装端动力传递至第一转阀阀体602,其中第一转阀阀体602的相对转动实现第一转阀第一阀芯开口K11与第一转阀第二阀芯开口K12的增大,实现第一转阀的第一转阀第一阀芯容积腔R11与第一转阀第二阀芯容积腔R12分别与流量记数组件4的第一工作油口A1、第二工作油口A2实现连通。
第二转阀包括第二转阀阀座701、第二转阀阀体702、第二转阀阀芯704、第二转阀中心弹簧703、第二静压支承板705以及第二传动轴1102。其中连接与转动关系如下:第二转阀阀体702安装于第二转阀阀座701内孔之中,第二转阀阀体702径向安装槽内圆周分布4个第二转阀阀芯704,第二转阀阀芯704与第二转阀阀体702内部安装有第二转阀中心弹簧703,通过第二转阀中心弹簧703的预压缩量实现第二转阀阀芯704紧密贴合与第二转阀阀座701,第二静压支承板705第一安装面与第二转阀阀体702、第二转阀阀芯704第二安装面平面连接,第二静压支承板705安装于第一分流阀块1201第一安装面内,通过第一均压油孔J1与第二静压支撑板均压槽705b引入第一压力油至第二转阀阀芯底腔Q2,实现第二静压支承板705与第二转阀阀体702、第二转阀阀芯704的压紧,保证第二转阀阀体702、第二转阀阀芯704因相对旋转磨损的间隙补偿,保证由第二转阀阀座701、第二转阀阀体702、第二转阀阀芯704、第一分流阀块1201与第二静压支撑板705五部分组成的第二转阀第一阀芯容积腔R21与第二转阀第二阀芯容积腔R22的有效性,同时第二传动轴1102第一安装端外圈通过花键与第二转阀阀体702内圈相连进行传动进而实现第一转阀阀体602与第二转阀阀体702的刚性传动,其中第二转阀阀体702的相对转动实现第二转阀第一阀芯开口K21与第二转阀第二阀芯开口K22的增大,实现第二转阀的第二转阀第一阀芯容积腔R21、第二转阀第二阀芯容积腔R22分别与第一分流阀块1201的第三工作油口B1、第四工作油口B2实现连通,同时关闭第二转阀与第一分流阀块1201的第一工作油口A1、第二工作油口A2的连通。
第三转阀包括第三转阀阀座801、第三转阀阀体802、第三转阀阀芯804、第三转阀中心弹簧803、第三静压支承板805、第五轴承905、第一安装套筒13、第六轴承906、第四液压管接头1404与第三传动轴1103。第三转阀阀体802安装于第三转阀阀座801第二安装面内孔之中,第三转阀阀体802径向安装槽内圆周均布6个第三转阀阀芯804,第三转阀阀芯804与第三转阀阀体802内部安装有第三转阀中心弹簧803,通过第三转阀中心弹簧803的预压缩量实现第三转阀阀芯804紧密贴合与第三转阀阀座801,第三静压支承板805第一安装面与第三转阀阀体802、第三转阀阀芯804第二安装面平面连接,第三静压支承板805安装于第三分流阀块1203第一安装面内,通过第二均压油孔J2与第三静压支撑板均压槽805b引入第一压力油至第三转阀阀芯底腔Q3,实现第三静压支承板805与第三转阀阀体802、第三转阀阀芯804的压紧,保证第三转阀阀体802、第三转阀阀芯804因相对旋转磨损的间隙补偿,保证由第三转阀阀座801、第三转阀阀体802、第三转阀阀芯804与第三静压支撑板805四部分组成的第三转阀第一阀芯容积腔R31与第三转阀第二阀芯容积腔R32的有效性,同时第三传动轴1103第二安装端外圈通过花键与第三转阀阀体802内圈相连进行传动,第三传动轴1102第二安装端外圈通过花键与第二传动轴1102第一安装端内圈连接,进而实现第三转阀阀体802与第二转阀阀体702的刚性传动,其中传动动力由第三传动轴1103第一安装端内圈输入动力传递至第三转阀阀体802,第五轴承905与第六轴承906通过第一安装套筒13安装于第一转阀阀座601内圈,进而实现第三转阀阀座801与第三传动转轴1103的相对转动,其中第三转阀阀体802的相对转动实现第三转阀第一阀芯开口K31与第三转阀第二阀芯开口K32的增大,实现第三转阀的第三转阀第一阀芯容积腔R31、第三转阀第二阀芯容积腔R32分别与第三分流阀块1203的第三工作油口B1、第四工作油口B2实现连通,其中第四液压管接头1404通过螺纹安装于第三转阀阀座801外侧,实现第三阀座801由第二压力油通油槽P2与第二压力油相通。
分流阀块:
分流阀块包括第一分流阀块1201、第二分流阀块1202、第三分流阀块1203、第七轴承907、第八轴承908、第一液压管接头1401、第二液压管接头1402与第三液压管接头1403。其中连接与转动关系如下:第一分流阀块1201与第一转阀阀座601通过螺钉固定安装,进而限制第一转阀阀芯604两侧密封,第一分流阀块1201内圈两侧分别安装有第七轴承907与第八轴承908,进而实现第一分流阀块1201与第二传动转轴1102的相对转动;第一分流阀块1201、第二转阀阀座701、第二分流阀块1202通过螺钉固定安装,进而限制第二转阀阀芯704两侧密封;第二分流阀块1202、第三分流阀块1203与第三转阀阀座801通过螺钉固定安装,进而限制第三转阀阀芯804两侧密封。其中第一分流阀块1201外侧加工有第一压力油导向孔1201p,将第一压力油引入第一压力油导向槽1201a中,第一分流阀块1201第二安装面的第一压力油导向槽1201a与第一转阀静压支撑板605的第一均压油槽605a连通,通过第一均压油槽605a与第一静压支撑板均压槽605b引入第一压力油至第一转阀阀芯底腔Q1,实现第一转阀的径向静压支撑与磨损补偿,同时第一压力油作用于第一静压支撑板均压槽605b实现第一转阀的轴向静压支撑与磨损补偿。第一压力油通过第一分流阀块1201的第三均压油孔J3引入第三均压油槽1201j并作用于第二转阀静压支撑板705第二安装面的第一均压油孔J1,通过第一均压油孔J1与第二静压支撑板均压槽705b引入第一压力油至第二转阀阀芯底腔Q2,实现第二转阀的径向静压支撑与磨损补偿,同时第一压力油作用于第二静压支撑板均压槽705b实现第二转阀的轴向静压支撑与磨损补偿。第二转阀阀芯底腔Q2高压油由第二分流阀块1202第二安装面的第四均压油槽1202j、第四均压油孔J4、第五均压油孔J5、传递至第五均压油槽1203j,并作用于第三转阀的第三静压支撑板805第二安装面的第三静压支撑板均压槽805b,第三静压支撑板均压槽805b引入第一压力油至第三转阀阀芯底腔Q3,实现第三转阀的径向静压支撑与磨损补偿,同时第一压力油作用于第三静压支撑板均压槽805b实现第三转阀的轴向静压支撑与磨损补偿。其中通过第一压力油导向孔1201p将第一压力油经第一压力油导向槽1201a引入第一静压支撑板均压槽605b,再经第一压力油通油槽P1导入第一转阀的第一转阀第一阀芯容积腔R11与第一转阀第二阀芯容积腔R12之中,实现第一压力油的接入。其中第二分流阀块1202的第三工作油口B1、第四工作油口B2与第一工作油导向槽a1202a连通,第一工作油导向槽a1202a与第三分流阀块1203的第一工作油导向槽b1203a连通,第一工作油导向槽b1203a与第二液压管接头1402相连;第二分流阀块1202的第一工作油口A1、第二工作油口A2与第二工作油导向槽a1202b连通,第二工作油导向槽a1202b与第三分流阀块1203的第二工作油导向槽b1203b连通,第一工作油导向槽b1203b与第三液压管接头1403相连。
其中第二转阀控制过程为:第一转阀阀座601的第一工作油口A1、第二工作油口A2、第三工作油口B1、第四工作油口B2四孔分别与流量记数组件4的第一工作油口A1、第二工作油口A2、第三工作油口B1、第四工作油口B2四孔相对应;第一转阀阀座601的第一工作油口A1、第二工作油口A2、第三工作油口B1、第四工作油口B2四孔分别与第一分流阀块1201的第一工作油口A1、第二工作油口A2、第三工作油口B1、第四工作油口B2四孔相对应,并通过静密封圈与螺钉实现有效密封油固定安装。其中,第二转阀阀芯704、第二转阀阀体702、第二静压支撑板705、第二转阀阀套701、第二分流阀块1202组成由第二转阀第一阀芯容积腔R21与第二转阀第二阀芯容积腔R22组成的第二转阀阀腔。其中流量记数组件4的第三工作油口B1、第四工作油口B2输出油液至第一分流阀块1201的第三工作油口B1、第四工作油口B2,经第二静压支撑板流通至第二转阀的第二转阀第一阀芯容积腔R21与第二转阀第二阀芯容积腔R22之中,实现第一压力油的接入。其中第二转阀阀体702与第二转阀阀座701的相对转动实现第二转阀第一阀芯开口K21与第二转阀第二阀芯开口K22的增大,实现第二转阀的第二转阀第一阀芯容积腔R21与第二转阀第二阀芯容积腔R22分别与流量记数组件4的第三工作油口B1、第四工作油口B2连通控制。其中第一压力油通过第一分流阀块1201的第三均压油孔J3引入第三均压油槽1201j并作用于第二转阀静压支撑板705第二安装面的第一均压油孔J1,通过第一均压油孔J1与第二静压支撑板均压槽705b引入第一压力油至由第二静压支撑板705、第二转阀阀芯704底部腔、第二转阀阀座701、第二分流阀块1202组成的第二转阀阀芯底腔Q2,第二转阀阀芯704底部存在第一压力油液和安装于第二转阀阀芯704内部的第二中心弹簧703驱动力下实现第二转阀阀芯704顶部与第二转阀阀套701的径向紧密贴合,实现第二转阀的径向静压支撑与磨损补偿,进而在一定量的磨损下仍能保证阀芯旋转过程径向泄漏的最小化。同时第一压力油作用于第二静压支撑板均压槽705b实现第二转阀的轴向静压支撑与磨损补偿。同时在轴向上,第一压力油作用于第二静压支撑板均压槽705b,第二静压支撑板705通过密封圈实现与第一分流阀块1201的有效密封,故在第一压力油的作用下实现第二转阀的第二静压支撑板705与第二转阀阀芯704、第二转阀阀体702、第二转阀阀套701、第二分流阀块1202的有效压紧力,进而实现第二转阀阀芯704轴向两侧分别与第二分流阀块1202和第二静压支撑板705的轴向紧密贴合,实现第二转阀的轴向静压支撑与磨损补偿,进而在一定量的磨损下仍能保证阀芯旋转过程轴向泄漏的最小化。综上,当伺服电机1驱动下第二转阀开口转角量为逆时针或顺时针定值时,第一分流阀块1202的第三工作油口B1、第四工作油口B2或第一工作油口A1、第二工作油口A2经第二静压支撑板705进入第二转阀阀腔,第二转阀阀芯704与第二转阀阀套701的相对转角实现油液由第二转阀阀腔流通至第二转阀阀套701的第二转阀第一阀芯容积腔R21与第二转阀第二阀芯容积腔R22之中。
其中分流阀块12控制过程为:第二分流阀块1202的第三工作油口B1、第四工作油口B2与第一工作油导向槽a1202a连通,第一工作油导向槽a1202a与第三分流阀块1203的第一工作油导向槽b1203a连通,第一工作油导向槽b1203a与第二液压管接头1402相连;第二分流阀块1202的第一工作油口A1、第二工作油口A2与第二工作油导向槽a1202b连通,第二工作油导向槽a1202b与第三分流阀块1203的第二工作油导向槽b1203b连通,第一工作油导向槽b1203b与第三液压管接头1403相连。综上,会实现当伺服电机1驱动下第一转阀开口转角分别为逆时针或顺时针时,第二转阀阀套701的第二转阀第一阀芯容积腔R21与第二转阀第二阀芯容积腔R22与第二分流阀块1202的第三工作油口B1、第四工作油口B2或第一工作油口A1、第二工作油口A2相连,进而实现经过安装于第三分流阀块1203之上的第二液压管接头1402或第三液压管接头1403输出工作油。
其中第三转阀控制过程为:第三分流阀块1203的第一工作油口A1、第二工作油口A2、第三工作油口B1、第四工作油口B2四孔分别与第三转阀的第一工作油口A1、第二工作油口A2、第三工作油口B1、第四工作油口B2四孔相对应,并通过密封圈与螺钉实现有效密封与固定。第四液压管接头1404安装于第三转阀阀座801外侧,经内部结构将第二压力油经第二压力油通油槽P2导入第三转阀的第三转阀第一阀芯容积腔R31与第三转阀第二阀芯容积腔R32之中,实现第二压力油的接入。其中,第三转阀阀芯804、第三转阀阀体802、第三静压支撑板805、第三转阀阀套801组成由第三转阀第一阀芯容积腔R31与第三转阀第二阀芯容积腔R32组成的第三转阀阀腔。通过第三转阀阀座801第二安装面的孔道将第一压力油液通至由第一转阀第一阀芯容积腔R11与第一转阀第二阀芯容积腔R12组成的第一转阀阀腔之中,其中第三转阀阀体802与第三转阀阀座801的相对转动实现第三转阀第一阀芯开口K31与第三转阀第二阀芯开口K32的增大,实现第三转阀的第一转阀第一阀芯容积腔R31与第三转阀第二阀芯容积腔R32分别与第三分流阀快的第一工作油口A1、第二工作油口A2实现连通。其中第二转阀阀芯底腔Q2高压油由第二分流阀块1202第二安装面的第四均压油槽1202j、第四均压油孔J4、第五均压油孔J5、传递至第五均压油槽1203j,并作用于第三转阀的第三静压支撑板805第二安装面的第三静压支撑板均压槽805b,第三静压支撑板均压槽805b引入第一压力油至由第三静压支撑板805、第三转阀阀芯底部腔804、第三转阀阀座801共同组成的第三转阀阀芯底腔Q3,实现第三转阀的径向静压支撑与磨损补偿,同时第一压力油作用于第三静压支撑板均压槽805b实现第三转阀的轴向静压支撑与磨损补偿。第三转阀阀芯804底部存在第一压力油液和安装于第三转阀阀芯804内部的第三中心弹簧803驱动力下实现第三转阀阀芯804顶部与第三转阀阀套801的径向紧密贴合,实现第三转阀的径向静压支撑与磨损补偿,进而在一定量的磨损下仍能保证阀芯旋转过程径向泄漏的最小化。同时在轴向上,第一压力油作用于第三静压支撑板均压槽805b,第三静压支撑板805通过密封圈实现与第三转阀阀套801的有效密封,故在第一压力油的作用下实现第三转阀的第三静压支撑板805与第三转阀阀芯804、第三转阀阀体802、第三转阀阀套801的有效压紧力,进而实现第三转阀阀芯804轴向两侧分别与第三转阀阀套801和第三静压支撑板805的轴向紧密贴合,实现第三转阀的轴向静压支撑与磨损补偿,进而在一定量的磨损下仍能保证阀芯旋转过程轴向泄漏的最小化。综上,会实现伺服电机1驱动下第一转阀开口转角分别为逆时针或顺时针时,当第二压力油由第四液压管接头1404先流通到第三转阀阀腔,第三转阀阀芯804与第三转阀阀套801的相对转角实现油液由第三转阀阀腔流通至第三分流阀块1203的第一工作油口A1、第二工作油口A2或第三工作油口B1、第四工作油口B2,进而实现经过安装于第三分流阀块1203之上的第三液压管接头1403第二或液压管接头1402输出工作油。
综上所述,通过三级转阀实现第一压力油口P、第二压力油口T、液压油口A、液压油口B的组合式通断控制,其中阀芯逆时针转第一压力油口P与液压油口A连通,同时第二压力油口T与液压油口B连通;当阀芯顺时针转第一压力油口P与液压油口B连通,同时第二压力油口T与液压油口A连通。
下面介绍本实施例一种外驱间接反馈式流控阀及其控制方法的转阀阀口结构进行详细描述。
三级转阀在阀芯通流面积形状可加工有多种形式,可以为等直径圆孔,通过固定转角实现单个圆孔通流,进而实现多倍固定转角驱动下实现多个圆孔面积的通流能力,其较现有阀控有通流面积固定,通流系数已知,可实现在机构上的流量增量式数字控制;阀芯通流面积可加工为逐步直径增大式圆孔,实现不同组合圆孔通流面积,较第一种方案流量组合方式更多,最大通流面积更大;阀芯通流面积可加工为连续式腰型孔,随着阀体转角增大实现通流面积由零至最大开口,较前两种方案通流面积更大,控制方式连续稳定。
下面介绍本实施例一种流控阀的外部驱动反馈控制方法,其中阀芯的控制方法如下:
总体控制关系为:第一步:高分辨率转角动力分配,伺服电机1输出转角动力至行星轮减速器5的第一太阳轮501输入端,通过两级轮系实现更高分辨率的转角控制输出至第二定轴轮系的第二传动轮508,完成伺服电机1经行星轮减速器5将驱动力传递至三级转阀的传递过程。第二步:三级转阀协同转动,第一转阀、第二转阀与第三转阀依次通过第二传动转轴1102、第三传动转轴1103串联刚性传动,其中三个转阀阀体布置呈一定角度,进而实现转阀功能的不同组合,由第二定轴轮系的第二传动轮508输出至第三传动主轴1103,进而驱动与之串联的三级转阀,通过控制转角大小实现三级转阀的通油能力与通油方向的控制,进而实现不同的阀体功能;第三步:高精度阀口流量计量与电信号反馈,流量记数组件4的密闭腔在第一压力油作用下实现计量转子406相对转动,进而通过由花键连接的第一传动转轴1101实现动力传递至编码器10,编码器10的精确转角测量进而实现高精度的反馈电信号输出至控制***。第四步:阀口流量闭环控制,由编码器10的反馈电信号与伺服电机1的控制信号经板载控制器处理,进而控制伺服电机1的最终输出转角,实现阀芯的高精度转角控制,进而完成流控阀的控制过程。
具体控制过程如下:
第一步:转阀快速开启过程,当转阀需要提供较大流量驱动执行元件工作时,在前x%工作区间,伺服电机1提供最大功率驱动阀芯开启,此时阀口从零直接打开至最大值100%开口,进而实现执行元件快速响应;第二步:小开口稳定关闭过程,当执行元件工作在(100-x)%工作区间时,伺服电机1以最大功率驱动阀芯关闭至y%阀芯开口,进而降低阀内液压油液的通流面积,降低流量大小,实现执行元件降速缓慢关闭;其中,x和y均根据执行元件进行确定。第三步:流控阀与执行元件阀流量精确匹配,流控阀进油流量通过第一转阀后流量记数组件的容积式精确计量后,反馈流量信号至板载控制器,通过与执行元件工作所需流量进行匹配矫正,经过板载控制器发出矫正伺服电机1驱动电信号,实现伺服电机1正向驱动旋转阀阀芯补偿流量与伺服电机1反向驱动旋转阀阀芯回收流量,最终通过后段多次迭代反馈保证流控阀出口段流量与预定流量值维持较高的一致性,实现执行元件的高精度控制。
其中控制过程的阀芯快速开启工作区间值、阀芯小开口状态下阀芯开口值、以及阀口流量与预定流量值偏差值均可通过流控阀板载控制器进行控制及升级算法,进而实现不同流控阀性能与需求相结合,提供最佳流控阀方案。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种流控阀的外部驱动反馈控制方法,其特征在于:其包括以下步骤:
S1、伺服电机输出转角动力至行星轮减速器的第一太阳轮的输入端,通过两级轮系的转角控制,完成伺服电机经行星轮减速器将驱动力传递至三级转阀的传递过程;
S2、三级转阀协同转动,第一转阀、第二转阀与第三转阀依次通过第二传动转轴以及第三传动转轴串联刚性传动,由第二传动轮输出至第三传动主轴,进而驱动三级转阀,通过控制转角大小实现三级转阀的通油能力与通油方向的控制;
S3、阀口流量计量与电信号反馈:流量记数组件的密闭腔在第一压力油作用下实现计量转子相对转动,进而通过第一传动转轴将动力传递至编码器,编码器进行转角测量并基于转角信号输出电信号后反馈电信号至板载控制器;
S4、阀口流量闭环控制:由编码器的电信号与伺服电机的控制信号经板载控制器处理,进而控制伺服电机的最终输出转角,实现阀芯的转角控制,完成流控阀的控制过程,从而对执行元件进行控制,其具体过程如下:
S41、基于初始开口量计算出伺服电机的初步控制信号;
S42、伺服电机基于初步控制信号正向旋转阀阀芯,流控阀进油流量通过流量记数组件的容积式计量后,编码器进行转角测量并基于转角信号输出电信号后反馈电信号至板载控制器;
S43、读取转角电信号确定实时流量值,将实时流量值与执行元件工作预设流量值进行匹配矫正,经过板载控制器发出矫正后的伺服电机驱动电信号,基于伺服驱动电信号,伺服电机正向驱动旋转阀阀芯补偿流量同时反向驱动旋转阀阀芯回收流量;
S44、重复步骤S42-S43,通过多次迭代反馈后使流控阀出口段流量与预定流量值一致。
2.根据权利要求1所述的流控阀的外部驱动反馈控制方法,其特征在于:步骤S4中还包括转阀快速开启,转阀快速开启过程的控制方式具体为:当转阀需要提供大流量驱动执行元件工作时,在前x%工作区间,伺服电机提供最大功率驱动阀芯开启,此时阀口从零直接打开至最大值100%开口。
3.根据权利要求2所述的流控阀的外部驱动反馈控制方法,其特征在于:步骤S4还包括小开口稳定关闭过程,小开口稳定关闭过程的控制方式具体为:当执行元件工作在(100-x)%工作区间时,伺服电机以最大功率驱动阀芯关闭至y%阀芯开口,降低阀内液压油液的通流面积,降低流量大小,实现执行元件降速关闭。
4.根据权利要求1所述的流控阀的外部驱动反馈控制方法,其特征在于:
步骤S43中的将实时流量值与执行元件工作预设流量值进行匹配矫正的具体过程为:将实时流量值与执行元件工作预设流量值做差得到差值,使差值处于设定的阈值范围内。
5.根据权利要求1所述的流控阀的外部驱动反馈控制方法,其特征在于:所述流控阀包括伺服电机、比较器组件、流量记数组件、编码器以及多级转阀,所述多级转阀包括第一转阀、第二转阀、第三转阀、第一分流阀块、第二分流阀块以及第三分流阀块。
6.根据权利要求5所述的流控阀的外部驱动反馈控制方法,其特征在于:所述流量记数组件为低脉动多周期的容积式流量记数组件,通过阀口过流流量计数并通过编码器输出转角电信号。
7.根据权利要求1所述的流控阀的外部驱动反馈控制方法,其特征在于:通过三级转阀实现高压油口P、第二压力油口T、液压油口A、液压油口B的组合式通断控制,其中阀芯逆时针转高压油口P与液压油口A连通,同时第二压力油口T与液压油口B连通;当阀芯顺时针转高压油口P与液压油口B连通,同时第二压力油口T与液压油口A连通。
8.根据权利要求1所述的流控阀的外部驱动反馈控制方法,其特征在于:所述三级转阀在阀芯通流面积形状为等直径圆孔、直径渐变圆孔或连续式腰型孔。
9.根据权利要求6所述的流控阀的外部驱动反馈控制方法,其特征在于:所述编码器与所述流量记数组件的第一传动轴固定连接,实现流量记数组件转角的读取记录并反馈为电信号输出至控制***。
10.根据权利要求1所述的流控阀的外部驱动反馈控制方法,其特征在于:伺服电机输出转角精度为a的转角信号,经过减速比为b的行星轮减速器后转角精度为a/b,伺服电机在c/(a/b)个最小转角分辨率下,实现第一转阀开口转角量为c。
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