本發(fā)明涉及液壓系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種比例閥和開關(guān)閥混合控制液壓系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代工程技術(shù)與工業(yè)制造領(lǐng)域，液壓系統(tǒng)作為關(guān)鍵的動(dòng)力傳輸與控制手段，廣泛應(yīng)用于各類機(jī)械設(shè)備中，如機(jī)床、工程機(jī)械、航空航天裝備等。其工作性能直接影響到整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行精度、效率與可靠性。

2、在傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)中，當(dāng)涉及到比例閥與開關(guān)閥的應(yīng)用時(shí)，普遍采用將二者分開布置的方式。這種布局方式主要基于傳統(tǒng)的功能模塊化設(shè)計(jì)理念，旨在分別實(shí)現(xiàn)比例閥對(duì)液壓流量、壓力等參數(shù)的精確比例控制功能，以及開關(guān)閥對(duì)液壓油路通斷的簡(jiǎn)單切換功能。

3、然而，隨著工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，設(shè)備對(duì)于液壓系統(tǒng)的控制要求日益復(fù)雜和多樣化。在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景中，這種分開布置多組閥體的傳統(tǒng)模式暴露出了一系列顯著的問題。

4、首先，從控制復(fù)雜度的角度來看，由于比例閥與開關(guān)閥分開設(shè)置且數(shù)量較多，需要對(duì)多組閥體分別進(jìn)行獨(dú)立的控制與監(jiān)測(cè)。這就要求控制系統(tǒng)具備強(qiáng)大的處理能力和復(fù)雜的控制邏輯，以協(xié)調(diào)不同閥體在不同工況下的協(xié)同工作。例如，在一個(gè)需要頻繁切換液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作模式的設(shè)備中，既要精確控制比例閥實(shí)現(xiàn)流量的漸變調(diào)節(jié)以滿足執(zhí)行機(jī)構(gòu)的速度控制需求，又要準(zhǔn)確操作開關(guān)閥來改變油路的連接路徑，多組閥體之間的交互控制和時(shí)序配合變得極為復(fù)雜，稍有不慎就可能導(dǎo)致系統(tǒng)故障或工作異常。

5、其次，分開布置的閥體在空間占用上也存在明顯劣勢(shì)。尤其是在一些對(duì)設(shè)備內(nèi)部空間布局要求緊湊的應(yīng)用場(chǎng)合，如精密機(jī)床的液壓站或航空航天設(shè)備的液壓模塊，多組閥體及其連接管路的布局會(huì)占據(jù)大量寶貴空間，增加設(shè)備整體體積和重量，不利于設(shè)備的小型化、輕量化設(shè)計(jì)，同時(shí)也增加了系統(tǒng)的安裝、維護(hù)與檢修難度。

6、再者，從系統(tǒng)成本角度考量，多組獨(dú)立閥體的設(shè)計(jì)意味著更多的零部件采購成本、更高的制造成本以及后續(xù)維護(hù)成本。每個(gè)閥體都需要配備相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置、傳感器以及連接接口，這些額外的硬件資源不僅增加了初始投資，而且在長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，由于部件數(shù)量多，故障發(fā)生的概率也相應(yīng)增加，進(jìn)一步提高了設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)成本和停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)。

7、綜上所述，鑒于現(xiàn)有液壓系統(tǒng)中比例閥與開關(guān)閥配合使用時(shí)因分開布置、需控制多組閥體而導(dǎo)致的控制難度高、空間布局不緊湊、成本高昂等諸多問題，迫切需要一種創(chuàng)新的液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，即研發(fā)一種能夠靈活調(diào)節(jié)控制開關(guān)或比例的閥體，將比例閥與開關(guān)閥的功能集成于一體，從而有效簡(jiǎn)化控制邏輯、優(yōu)化空間布局并降低成本，以更好地滿足現(xiàn)代工業(yè)設(shè)備對(duì)液壓系統(tǒng)高性能、高可靠性、小型化與低成本的綜合要求，推動(dòng)液壓技術(shù)在各領(lǐng)域的進(jìn)一步創(chuàng)新發(fā)展。鑒于此，我們提出一種比例閥和開關(guān)閥混合控制液壓系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種比例閥和開關(guān)閥混合控制液壓系統(tǒng)，以解決上述技術(shù)問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種比例閥和開關(guān)閥混合控制液壓系統(tǒng)，包括閥體，所述閥體內(nèi)部設(shè)有閥腔，所述閥體一端設(shè)有第一通口，所述閥體另一端設(shè)有第二通口，所述閥體頂端設(shè)有第三通口，所述第三通口上通過螺栓連接有閥蓋，所述閥蓋上設(shè)有承載單元，所述承載單元上設(shè)有執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)遠(yuǎn)離所述承載單元一端連接有閥芯，所述閥芯活動(dòng)插設(shè)于所述第三通口上；

3、所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括驅(qū)動(dòng)單元、旋進(jìn)單元、固定單元、活動(dòng)單元、旋轉(zhuǎn)單元、第一槽筒、第二槽筒及調(diào)節(jié)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元設(shè)于所述承載單元頂端，所述旋進(jìn)單元一端連接于所述驅(qū)動(dòng)單元輸出端，所述旋進(jìn)單元另一端連接于所述閥芯上，所述固定單元設(shè)于所述閥蓋上，所述活動(dòng)單元活動(dòng)設(shè)于所述固定單元上，所述旋轉(zhuǎn)單元轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述固定單元底端，所述第一槽筒及所述第二槽筒均設(shè)于所述活動(dòng)單元上，所述調(diào)節(jié)單元設(shè)于所述閥蓋上且嚙合連接于所述旋轉(zhuǎn)單元底端。

4、優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)單元包括支撐架及有刷直流電機(jī)，所述支撐架連接于所述承載單元上，所述有刷直流電機(jī)設(shè)于所述支撐架上，所述有刷直流電機(jī)輸出端連接于所述旋進(jìn)單元上。

5、優(yōu)選地，所述旋進(jìn)單元包括輸出軸及轉(zhuǎn)動(dòng)球體，所述輸出軸一端連接于所述有刷直流電機(jī)輸出端，所述輸出軸另一端連接于所述閥芯上，所述轉(zhuǎn)動(dòng)球體轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于所述輸出軸外壁上。

6、優(yōu)選地，所述固定單元包括內(nèi)環(huán)、內(nèi)插槽、外環(huán)及外插槽，所述內(nèi)環(huán)及所述外環(huán)均固定連接于所述閥蓋上，所述內(nèi)插槽呈環(huán)形等間距開設(shè)于所述內(nèi)環(huán)上，所述外插槽呈環(huán)形等間距開設(shè)于所述外環(huán)上，所述活動(dòng)單元活動(dòng)插設(shè)于所述內(nèi)插槽及所述外插槽上，所述旋轉(zhuǎn)單元轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述內(nèi)環(huán)及所述外環(huán)底端。

7、優(yōu)選地，所述活動(dòng)單元包括插條、直齒槽及齒輪，所述插條活動(dòng)插設(shè)于所述內(nèi)插槽及所述外插槽上，所述直齒槽開設(shè)于所述插條上，所述齒輪呈環(huán)形等間距轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于所述閥蓋靠近所述內(nèi)環(huán)內(nèi)壁及外環(huán)內(nèi)壁的位置，所述齒輪與所述直齒槽嚙合連接。

8、優(yōu)選地，所述旋轉(zhuǎn)單元包括內(nèi)轉(zhuǎn)圈、外轉(zhuǎn)圈、內(nèi)齒及底齒，所述內(nèi)轉(zhuǎn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述內(nèi)環(huán)底端，所述外轉(zhuǎn)圈轉(zhuǎn)動(dòng)連接于所述外環(huán)底端，所述內(nèi)齒開設(shè)于所述內(nèi)轉(zhuǎn)圈及所述外轉(zhuǎn)圈內(nèi)壁上，所述底齒開設(shè)于所述內(nèi)轉(zhuǎn)圈及所述外轉(zhuǎn)圈底端，所述內(nèi)齒嚙合連接于所述齒輪上，所述底齒嚙合連接于所述調(diào)節(jié)單元上。

9、優(yōu)選地，所述第一槽筒包括若干第一筒塊，所述第一筒塊內(nèi)壁上開設(shè)有第一曲線槽，四個(gè)所述第一曲線槽配合形成第一螺旋滑道，所述第一筒塊連接于其中四個(gè)所述插條上，所述第一曲線槽與所述轉(zhuǎn)動(dòng)球體尺寸適配。

10、優(yōu)選地，所述第二槽筒包括若干第二筒塊，所述第二筒塊內(nèi)壁上開設(shè)有第二曲線槽，四個(gè)所述第二曲線槽配合形成第二螺旋通道，所述第二筒塊連接于另外四個(gè)所述插條上，所述第二曲線槽與所述轉(zhuǎn)動(dòng)球體尺寸適配；

11、其中，所述第一筒塊與所述第二筒塊為相鄰交叉布設(shè)于所述插條上。

12、優(yōu)選地，所述閥蓋上開設(shè)有通孔，所述閥蓋頂端一側(cè)開設(shè)有調(diào)節(jié)槽，所述調(diào)節(jié)槽內(nèi)壁開設(shè)有放置槽，所述通孔底端設(shè)有支撐板，所述調(diào)節(jié)單元設(shè)于所述調(diào)節(jié)槽、所述放置槽及所述支撐板上。

13、優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)單元包括馬達(dá)、傘齒輪a、傘齒輪b、轉(zhuǎn)桿、驅(qū)動(dòng)齒輪、電動(dòng)推桿及連桿，所述馬達(dá)設(shè)于所述支撐板上，所述傘齒輪a連接于所述馬達(dá)輸出端，所述轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于所述調(diào)節(jié)槽上，所述傘齒輪b套設(shè)于所述轉(zhuǎn)桿一端，所述傘齒輪a與所述傘齒輪b嚙合連接，所述驅(qū)動(dòng)齒輪滑動(dòng)套設(shè)于所述轉(zhuǎn)桿遠(yuǎn)離所述傘齒輪b一端，所述電動(dòng)推桿設(shè)于所述放置槽上，所述連桿一端連接于所述電動(dòng)推桿輸出端，所述連桿另一端連接于所述驅(qū)動(dòng)齒輪上，所述驅(qū)動(dòng)齒輪與所述底齒適配。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

15、1、本發(fā)明通過驅(qū)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)旋進(jìn)單元在第一槽筒或第二槽筒內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)推進(jìn)，通過調(diào)節(jié)單元致使活動(dòng)單元在固定單元上活動(dòng)，使得第一槽筒與第二槽筒產(chǎn)生兩種環(huán)抱狀態(tài)，使得旋進(jìn)單元在與第一槽筒配合時(shí)，快速推進(jìn)閥芯，實(shí)現(xiàn)開關(guān)閥的使用效果，旋進(jìn)單元在與第二槽筒配合時(shí)，緩慢精密的推進(jìn)閥芯，實(shí)現(xiàn)比例閥的使用效果，極大地減少了控制環(huán)節(jié)中的復(fù)雜邏輯判斷和繁瑣的信號(hào)調(diào)配過程，從而顯著簡(jiǎn)化了整個(gè)液壓系統(tǒng)的控制邏輯，降低了對(duì)控制系統(tǒng)硬件資源和軟件算法復(fù)雜度的要求，提高了控制的可靠性和實(shí)時(shí)性。

16、2、本發(fā)明的集成閥體將比例閥和開關(guān)閥的功能合二為一，能夠根據(jù)系統(tǒng)需求在同一閥體上靈活實(shí)現(xiàn)液壓油路的通斷控制和流量、壓力的比例調(diào)節(jié)，這種多功能的集成設(shè)計(jì)使得液壓系統(tǒng)能夠更好地適應(yīng)不同工況下的工作要求，減少了因功能切換而需要的額外閥體和連接管路，提高了系統(tǒng)的整體可靠性和工作效率。

17、3、本發(fā)明相較于傳統(tǒng)的比例閥和開關(guān)閥分開布置的液壓系統(tǒng)，本發(fā)明的集成閥體大大減少了閥體的數(shù)量以及連接管路的復(fù)雜度和長(zhǎng)度，這使得液壓系統(tǒng)在設(shè)備內(nèi)部的布局更加緊湊、合理，節(jié)省了大量空間，有利于設(shè)備的小型化設(shè)計(jì)和空間資源的高效利用，尤其適用于對(duì)空間要求嚴(yán)格的工業(yè)設(shè)備和移動(dòng)機(jī)械設(shè)備。

18、4、本發(fā)明從采購成本來看，集成閥體的批量生產(chǎn)可降低單個(gè)閥體的制造成本，同時(shí)減少了對(duì)比例閥和開關(guān)閥兩種不同閥體的采購需求；從制造成本分析，由于閥體數(shù)量和連接部件的減少，簡(jiǎn)化了制造工藝和裝配流程，降低了人力成本和材料成本；從維護(hù)成本考慮，較少的閥體數(shù)量意味著更少的故障點(diǎn)和維護(hù)工作量，技術(shù)人員只需掌握一種集成閥體的維修技術(shù)，降低了維修難度和維修成本，從而在整個(gè)生命周期內(nèi)降低了液壓系統(tǒng)的總成本。