JP5876185B1 - 電磁比例制御弁システム - Google Patents
電磁比例制御弁システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP5876185B1 JP5876185B1 JP2015167474A JP2015167474A JP5876185B1 JP 5876185 B1 JP5876185 B1 JP 5876185B1 JP 2015167474 A JP2015167474 A JP 2015167474A JP 2015167474 A JP2015167474 A JP 2015167474A JP 5876185 B1 JP5876185 B1 JP 5876185B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pilot
- control valve
- spool
- control
- proportional
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
- F15B13/042—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure
- F15B13/043—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure with electrically-controlled pilot valves
- F15B13/0435—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor operated by fluid pressure with electrically-controlled pilot valves the pilot valves being sliding valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
- F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
- F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
- F15B13/0401—Valve members; Fluid interconnections therefor
- F15B2013/0412—Valve members; Fluid interconnections therefor with three positions
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/86493—Multi-way valve unit
- Y10T137/86574—Supply and exhaust
- Y10T137/86582—Pilot-actuated
- Y10T137/86614—Electric
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Fluid-Driven Valves (AREA)
- Servomotors (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
Description
F(R)adとし、右収容室12b内の油圧をPbとし、右パイロットスプールにおける右収
容室12bからの油圧を受ける受圧面積をA(R)yとし、右パイロットスプールの右側(
外側)端部における右出力ライン32からの油圧を受ける受圧面積をA(R)zとすると、
右パイロットスプールに作用する力関係を示す下記の条件式(1)が成立する。なお、A(R)y>A(R)zとなるように両受圧面積が設定されている。
Pb*(A(R)y−A(R)z)+F(R)sol+F(R)ad=F(R)fb ・・・(1)
この条件式(1)から右収容室12b内の油圧Pb、すなわち、右パイロット制御弁31により調圧される出力ライン32の圧力である左制御圧力Pbは、条件式(2)で表さ
れる。
(数2)
Pb=[−F(R)sol+(F(R)fb−F(R)ad)]/(A(R)y−A(R)z)・・・(2)
右調整スプリング38aによる押圧力F(R)adは一定で、メインスプール11の受圧面積
をA(R)yおよび右パイロットスプールの受圧面積をA(R)zも一定(但し、A(R)y>A(R)z)であるので、右比例ソレノイド37の電磁押圧力F(R)solを制御すれば、右制御圧力Pbを制御できることが分かる。条件式(2)において、右制御圧力Pbは負の値となることから分かるように、電磁押圧力F(R)solに反比例する関係である。この関係を図4に示しており、この図では縦軸に右制御圧力Pbを示し、横軸に電磁押圧力F(R)solを示している。このことから分かるように、この状態における右位置制御装置30は、電磁比例減圧弁として作用する。
条件式(2)の関係が成立する位置に保持され、右制御圧力Pbは電磁押圧力Fsolに対
応して条件式(2)により決まる圧力に維持される。
圧力をF(L)adとし、左収容室12a内の油圧をPaとし、メインスプール11の受圧面
積(収容室12a,12bからの圧力を受ける面積であり、左右同一の面積である)をAspとし、左パイロットスプールにおける左収容室12aからの油圧を受ける受圧面積をA(L)yとし、左パイロットスプールの左側(外側)端部における左出力ライン22からの
油圧を受ける受圧面積をA(L)zとする。その上で、メインスプール11および左パイロ
ットスプールに作用する力関係を考える。なお、A(L)y>A(L)zであり、左位置フィードバックスプリング25のバネ定数がKであり、左位置フィードバックスプリング25が中立位置のとき(X=0のとき)のスプリング力をF(L)fb0とする。
(数3)
Asp*Pa+F(L)fb=Asp*Pb ・・・(3)
始位置での力関係である。また、このときの収容室12a内の油圧をPa0とする。
(数4)
Asp*Pa0+F(L)fb0=Asp*Pb ・・・(4)
(数5)
F(L)sol+F(L)ad+Pa*A(L)y=F(L)fb+Pa*A(L)z ・・・(5)
(数6)
Pa0*(A(L)y−A(L)z)+F(L)sol0+F(L)ad=F(L)fb0 ・・・(6)
(数7)
F(L)sol=(F(L)fb−F(L)fb0)*[1+(A(L)y−A(L)z)/Asp]+F(L)sol0
・・・(7)
また、左位置フィードバックスプリング25の特性から下記条件式(8)が成立する。
(数8)
F(L)fb=K*X+F(L)fb0 ・・・(8)
(数9)
F(L)sol=K*[1+(A(L)y−A(L)z)/Asp]*X+F(L)sol0 ・・・(9)
トロークXは比例関係にあることが分かる。ここで、左比例ソレノイド27の電磁押圧力F(L)solを増加させると、パイロットスプールを右動させて左パイロット制御弁21を外側作動位置21bに設定し、出力ライン22をタンクに接続させる。この結果、左収容室12a内の左制御油圧Paが下がるので、メインスプール11が左に動き、左位置フィードバックスプリング25を圧縮し、パイロットスプールを押し戻す。そして、上記条件式(9)の関係が成立する状態でパイロットスプールが釣り合って停止する。このようにメインスプール11の位置が、左位置フィードバックスプリング25を介して、指令(左比例ソレノイド27の電磁押圧力F(L)sol)に対し、閉ループ制御される。
スプール内外端受圧面積差(上記A(L)y−A(L)z)を4.50mm2 とすると、取付荷重0.9kgf、10mmストローク時の最大荷重2.4kgfの小さな位置フィードバックスプ
リング25,35とすることができる。このようにスプリングの最大荷重を160kgfか
ら2.4kgfまで、約1/67に小型化することが可能である。
15 油圧ポンプ 16 タンク
20,30 左右の位置制御装置 21,31 左右のパイロット制御弁
25,35 左右の位置フィードバックスプリング
27,37 左右の比例ソレノイド
Claims (5)
- 3位置比例制御弁と、前記3位置比例制御弁のメインスプールの両端に設けられて前記メインスプールの移動制御を行う左右の位置制御装置とを備えて構成され、
前記左右の位置制御装置はそれぞれ、前記メインスプールの端部に対向して押圧付勢可能な位置フィードバックスプリング、前記位置フィードバックスプリングを挟んで前記メインスプールの端部と反対側において前記位置フィードバックスプリングに対向配置されたパイロット制御弁、および前記パイロット制御弁のパイロットスプールにおける前記位置フィードバックスプリングが対向する端部とは反対側の端部に電磁押圧力を加える比例ソレノイドを備え、前記パイロット制御弁から出力されるパイロット制御圧が前記パイロットスプールの左右端部に作用するように構成され、
左右の前記パイロット制御弁から出力される左右のパイロット制御圧が前記メインスプールの左右の端部に作用して前記メインスプールの位置制御が行われる構成を有し、
前記メインスプールが中立位置から左右いずれかに移動されたときに、移動側の前記位置フィードバックスプリングが前記メインスプールにより押圧圧縮され、移動側と反対側においては前記メインスプールの反対側端部が反対側の前記位置フィードバックスプリングから離れるように構成されており、
前記移動側の前記パイロット制御弁において、前記パイロットスプールは、前記位置フィードバックスプリングの押圧付勢力および前記比例ソレノイドの電磁力を受けるとともに左右端部にパイロット制御圧による押圧力を受け、これらの力に応じて前記パイロットスプールが移動されて前記パイロット制御弁が作動制御され、前記メインスプールの端部に作用するパイロット制御圧を前記比例ソレノイドの電磁力に対し逆特性で制御して前記メインスプールの位置制御が行われるように構成されたことを特徴とする電磁比例制御弁システム。 - 前記パイロットスプールの左右端部におけるパイロット制御弁から出力されるパイロット制御圧を受ける面積が、前記位置フィードバックスプリングに対抗する端部より前記ソレノイドの電磁力を受ける側の方が大きく設定されていることを特徴とする請求項1に記載の電磁比例制御弁システム。
- 前記移動側と反対側の位置制御装置は、前記比例ソレノイドの電磁力に対して発生する前記パイロット制御弁の出力圧が逆特性を有し、この位置制御装置は電磁比例減圧弁として作用することを特徴とする請求項2に記載の電磁比例制御弁システム。
- 前記移動側の位置制御装置は、前記メインスプールによる押圧圧縮により変化する前記位置フィードバックスプリングのスプリング力を前記パイロットスプールに作用させて前記パイロット制御弁をフィードバック制御させ、前記比例ソレノイドの電磁力に対する閉ループ制御を行うように構成されたことを特徴とする請求項2に記載の電磁比例制御弁システム。
- 前記左右の位置制御装置のそれぞれにおいて、前記比例ソレノイドと並列に押圧力調整手段を設け、前記押圧力調整手段により調整された付加押圧力を、前記比例ソレノイドの電磁力に加えて、前記パイロットスプールにおける前記位置フィードバックスプリングが対向する端部とは反対側の端部に加えるように構成されたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の電磁比例制御弁システム。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015167474A JP5876185B1 (ja) | 2015-08-27 | 2015-08-27 | 電磁比例制御弁システム |
DE102016115412.1A DE102016115412A1 (de) | 2015-08-27 | 2016-08-19 | Elektromagnetisches proportionales steuerventilsystem |
KR1020160106425A KR101911599B1 (ko) | 2015-08-27 | 2016-08-22 | 전자기적 비례 제어 밸브 시스템 |
US15/245,238 US10240620B2 (en) | 2015-08-27 | 2016-08-24 | Electromagnetic proportional control valve system |
CN201610726892.2A CN106481609B (zh) | 2015-08-27 | 2016-08-25 | 电磁比例控制阀*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015167474A JP5876185B1 (ja) | 2015-08-27 | 2015-08-27 | 電磁比例制御弁システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP5876185B1 true JP5876185B1 (ja) | 2016-03-02 |
JP2017044276A JP2017044276A (ja) | 2017-03-02 |
Family
ID=55434722
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015167474A Expired - Fee Related JP5876185B1 (ja) | 2015-08-27 | 2015-08-27 | 電磁比例制御弁システム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10240620B2 (ja) |
JP (1) | JP5876185B1 (ja) |
KR (1) | KR101911599B1 (ja) |
CN (1) | CN106481609B (ja) |
DE (1) | DE102016115412A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108626465A (zh) * | 2017-03-16 | 2018-10-09 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 电磁阀 |
CN108397437B (zh) * | 2018-05-10 | 2019-09-24 | 安徽江淮汽车集团股份有限公司 | 一种电磁阀及气缸控制总成 |
JP7492816B2 (ja) | 2019-09-04 | 2024-05-30 | ナブテスコ株式会社 | 圧力調整弁および建設機械 |
EP4124759B1 (en) * | 2021-07-26 | 2024-07-17 | Danfoss Scotland Limited | Apparatus and method for controlling hydraulic actuators |
CN113819269B (zh) * | 2021-09-30 | 2023-05-23 | 太原理工大学 | 一种消除主阀滞环的比例换向阀 |
EP4174324A1 (en) | 2021-10-29 | 2023-05-03 | Danfoss Scotland Limited | Controller and method for hydraulic apparatus |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11218253A (ja) * | 1998-02-02 | 1999-08-10 | Kenji Masuda | 比例電磁式方向絞り弁 |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2145977A (en) * | 1936-06-11 | 1939-02-07 | Kingsbury Machine Tool Corp | Solenoid actuated valve |
US2829857A (en) * | 1955-08-18 | 1958-04-08 | Hagan Chemicals & Controls Inc | Pneumatic trip valves |
US3502108A (en) * | 1966-12-15 | 1970-03-24 | Gresen Manufacturing Co | Pilot operated valve |
DE2630468A1 (de) * | 1976-07-07 | 1978-01-12 | Bosch Gmbh Robert | Hydraulisches steuersystem fuer wenigstens zwei verbraucher |
US4201116A (en) * | 1977-07-11 | 1980-05-06 | The Cessna Aircraft Company | Electro-hydraulic proportional control servo valve |
US4165613A (en) * | 1978-03-27 | 1979-08-28 | Koehring Company | Control apparatus for a plurality of simultaneously actuatable fluid motors |
LU87640A1 (de) * | 1989-12-13 | 1990-03-13 | Hydrolux Sarl | Lagegeregeltes proportionalwegeventil |
US5568759A (en) * | 1995-06-07 | 1996-10-29 | Caterpillar Inc. | Hydraulic circuit having dual electrohydraulic control valves |
JP3992612B2 (ja) * | 2002-12-26 | 2007-10-17 | 株式会社クボタ | バックホウの油圧回路構造 |
DE10342789B4 (de) * | 2003-09-15 | 2012-05-24 | Linde Material Handling Gmbh | Hydrostatisches Antriebssystem mit einer Sicherheitseinrichtung |
US7422033B2 (en) * | 2004-12-16 | 2008-09-09 | Husco International, Inc. | Position feedback pilot valve actuator for a spool control valve |
CN100590324C (zh) * | 2006-10-16 | 2010-02-17 | 太原理工大学 | 先导比例方向节流阀 |
CN100412385C (zh) * | 2006-11-23 | 2008-08-20 | 上海应用技术学院 | 大流量直控式三级比例压力阀 |
US8438843B2 (en) * | 2008-09-25 | 2013-05-14 | Kubota Corporation | Hydraulic system of work machine |
DE102010005228A1 (de) * | 2010-01-21 | 2011-07-28 | Hydac Fluidtechnik GmbH, 66280 | Ventilvorrichtung |
DE102010005229A1 (de) * | 2010-01-21 | 2011-07-28 | Hydac Fluidtechnik GmbH, 66280 | Ventilvorrichtung |
US8678033B2 (en) * | 2010-03-24 | 2014-03-25 | Eaton Corporation | Proportional valve employing simultaneous and hybrid actuation |
CN102384123A (zh) * | 2011-10-27 | 2012-03-21 | 周泰经 | 节能式比例阀 |
DE102012017714A1 (de) * | 2012-09-07 | 2014-03-13 | Hoerbiger Automatisierungstechnik Holding Gmbh | Geregelte Proportional-Dreiwegeventileinheit |
CN102913496B (zh) * | 2012-10-24 | 2015-03-04 | 浙江工业大学 | 双向全桥2d电液比例方向阀 |
CA2899595A1 (en) * | 2013-01-31 | 2014-08-07 | Parker-Hannifin Corporation | Direction control valve with metering notches on the spool for reduced flow in the open end position |
CN103256401A (zh) * | 2013-04-27 | 2013-08-21 | 浙江工业大学 | 预拉-预扭型全桥式2d电液比例换向阀 |
JP2015098936A (ja) | 2013-11-20 | 2015-05-28 | 東芝機械株式会社 | 油圧制御弁 |
-
2015
- 2015-08-27 JP JP2015167474A patent/JP5876185B1/ja not_active Expired - Fee Related
-
2016
- 2016-08-19 DE DE102016115412.1A patent/DE102016115412A1/de not_active Withdrawn
- 2016-08-22 KR KR1020160106425A patent/KR101911599B1/ko active IP Right Grant
- 2016-08-24 US US15/245,238 patent/US10240620B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2016-08-25 CN CN201610726892.2A patent/CN106481609B/zh active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11218253A (ja) * | 1998-02-02 | 1999-08-10 | Kenji Masuda | 比例電磁式方向絞り弁 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106481609A (zh) | 2017-03-08 |
JP2017044276A (ja) | 2017-03-02 |
US10240620B2 (en) | 2019-03-26 |
KR101911599B1 (ko) | 2018-10-24 |
US20170059057A1 (en) | 2017-03-02 |
DE102016115412A1 (de) | 2017-03-02 |
CN106481609B (zh) | 2018-06-29 |
KR20170026168A (ko) | 2017-03-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5876185B1 (ja) | 電磁比例制御弁システム | |
US9625043B2 (en) | Apparatus to bias spool valves using supply pressure | |
JP4620671B2 (ja) | バルブ | |
US8707994B2 (en) | Solenoid valve and oil pressure control device | |
US9657754B2 (en) | Hydraulic circuit | |
CA2761320C (en) | Proportional position feedback hydraulic servo system | |
KR100476246B1 (ko) | 비례압력 제어밸브 | |
JP2000516885A (ja) | 電気油圧式の制御装置 | |
JP4960646B2 (ja) | ロードセンシング式油圧制御装置 | |
US7287375B2 (en) | Hydraulic control device and industrial vehicle with hydraulic control device | |
CN111271448B (zh) | 液压控制装置 | |
JP5644487B2 (ja) | 油圧制御弁 | |
JPH10299711A (ja) | 流量方向切換弁 | |
WO2022209969A1 (ja) | 流体回路 | |
JP2002188751A (ja) | 圧力制御弁 | |
JP2000055231A (ja) | 比例絞り弁 | |
US11852260B2 (en) | Time delay valve and flow rate controller | |
US10215200B2 (en) | Electrohydraulic control valve | |
EP3372877A1 (en) | Valve | |
KR101505016B1 (ko) | 복동식 왕복가능 압력 부스터용 자동 압력조절 제어 기구 | |
JP2618753B2 (ja) | 圧力補償型方向流量制御弁 | |
JP2746857B2 (ja) | ショックレスバルブ | |
JP3703300B2 (ja) | 油圧制御装置 | |
JP3046046B2 (ja) | 方向切換弁装置 | |
JPH0138651Y2 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151209 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160112 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160120 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5876185 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |