一种惠斯通液阻网络复合功能电液阀

本发明属于液压元器件，具体涉及一种惠斯通液阻网络复合功能电液阀。

背景技术：

1、液压系统的高功率密度使得小型组件能产生大量力或扭矩，使其适用于高性能应用，对冲击和瞬变负载有良好适应性。特别适用于中大型四足机器人、重载机器臂等。随着共融机器人功能的需求，传统的纯位置控制无法满足要求，液压系统提供的复合控制功能成为实现柔顺控制的关键。现有液压机器人关节驱动采用伺服阀控缸或马达系统，具有高频响、紧凑集成等优势，但三位四通阀的缺陷包括力控制不精确、阻抗控制时的震荡问题。伺服阀控缸或马达系统在低速运动下难以实现力闭环，柔顺控制能力有限，且内泄漏量大，节能性差。因此，液压系统的核心元件——液压阀，必须满足方向、流量、压力的复合控制功能以满足机器人关节柔顺控制的需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种惠斯通液阻网络复合功能电液阀，包括电液阀主阀块和供油阀块；阀控系统以液阻全桥网络为核心，通过电流控制五个二位二通电液比例阀阀口开度方向及开度大小不同，可形成不同的液压网络逻辑，与传统的伺服阀相比，惠斯通液阻网络复合功能电液阀具有液阻调节解耦的优点，能从硬件上实现方向、流量、压力复合控制功能，满足机器人关节柔顺控制对执行器力控与位置控制需求，同时在阀的流量再生功能方面具有良好的节能潜力。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种惠斯通液阻网络复合功能电液阀，包括电液阀主阀块和供油阀块，所述电液阀主阀块和供油阀块之间通过上部螺钉和下部螺钉安装连接，所述电液阀主阀块以与供油阀块的装配面为正面，电液阀主阀块左侧面上安装有二位二通电液比例阀vta和二位二通电液比例阀vtb，所述电液阀主阀块右侧面上部安装有二位二通电液比例阀vpa和二位二通电液比例阀vpb，电液阀主阀块右侧面下部安装有第一工作油口压力传感器和第二工作油口压力传感器，所述电液阀主阀块顶部安装有二位二通电液比例阀vab，所述电液阀主阀块背面通过第一螺钉安装有盖板；所述供油阀块以与电液阀主阀块的装配面为背面，供油阀块正面安装有回油口快速接头和进油口快速接头；油液经进油口快速接头进入供油阀块，再进入到电液阀主阀块中，通过调节电液阀主阀块上五个二位二通电液比例阀的开度方向和开度大小，实现对第一工作油口和第二工作油口的压力及流量控制。

4、具体的，所述供油阀块上还安装有压力传感器、流量计和溢流阀盖，所述供油阀块左侧面上安装有进油口压力传感器和回油口压力传感器，分别用于测量进油口和回油口的油液压力，所述供油阀块右侧面通过第二螺钉安装有流量计，用于测量通过油液的流量大小。

5、所述供油阀块顶面通过第三螺钉安装有溢流阀盖；所述溢流阀盖上安装有溢流阀，所述溢流阀在油液进入流量计的过程中起到溢流作用。

6、所述电液阀主阀块顶部还设有油路排气孔，所述油路排气孔在电液阀正常工作时设有堵头，当电液阀内部油路存在气体时，通过拔出堵头将油路内气体排出。

7、当电液阀需要完成更为复杂的功能时，可将电液阀主阀块背面的盖板拆卸下来，并通过上部螺钉和下部螺钉串联多个电液阀主阀块，从而拓展出多个复合功能电液阀主阀块结构，拓展的电液阀主阀块的进油口和出油口只需和已安装的电液阀主阀块的进油口和出油口进行串联即可。

8、所述回油口快速接头为m20×1.5快速接头，所述进油口快速接头为m14×1.5快速接头。

9、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

10、本发明一种惠斯通液阻网络复合功能电液阀，阀控系统以液阻全桥网络为核心，通过电流控制五个二位二通电液比例阀阀口开度方向及开度大小不同，可形成不同的液压网络逻辑，与传统的伺服阀相比，惠斯通液阻网络复合功能电液阀具有液阻调节解耦的优点，能从硬件上实现方向、流量、压力复合控制功能，满足机器人关节柔顺控制对执行器力控与位置控制需求，同时在阀的流量再生功能方面具有良好的节能潜力。

技术特征：

1.一种惠斯通液阻网络复合功能电液阀，其特征在于，包括电液阀主阀块（1）和供油阀块（2），所述电液阀主阀块（1）和供油阀块（2）之间通过上部螺钉（3）和下部螺钉（4）安装连接，所述电液阀主阀块（1）以与供油阀块（2）的装配面为正面，电液阀主阀块（1）左侧面上安装有二位二通电液比例阀vta（101）和二位二通电液比例阀vtb（102），所述电液阀主阀块（1）右侧面上部安装有二位二通电液比例阀vpa（103）和二位二通电液比例阀vpb（104），电液阀主阀块（1）右侧面下部安装有第一工作油口压力传感器（5）和第二工作油口压力传感器（6），所述电液阀主阀块（1）顶部安装有二位二通电液比例阀vab（105），所述电液阀主阀块（1）背面通过第一螺钉（7）安装有盖板（8）；所述供油阀块（2）以与电液阀主阀块（1）的装配面为背面，供油阀块（2）正面安装有回油口快速接头（9）和进油口快速接头（10）；油液经进油口快速接头（10）进入供油阀块（2），再进入到电液阀主阀块（1）中，通过调节电液阀主阀块（1）上五个二位二通电液比例阀的开度方向和开度大小，实现对第一工作油口和第二工作油口的压力及流量控制。

2.根据权利要求1所述的一种惠斯通液阻网络复合功能电液阀，其特征在于，还包括压力传感器、流量计和溢流阀盖，所述供油阀块（2）左侧面上安装有进油口压力传感器（201）和回油口压力传感器（202），所述供油阀块（2）右侧面通过第二螺钉（11）安装有流量计（203），所述供油阀块（2）顶面通过第三螺钉（12）安装有溢流阀盖（204）。

3.根据权利要求2所述的一种惠斯通液阻网络复合功能电液阀，其特征在于，所述溢流阀盖（204）上安装有溢流阀。

4.根据权利要求1所述的一种惠斯通液阻网络复合功能电液阀，其特征在于，所述电液阀主阀块（1）顶部还设有油路排气孔（14），所述油路排气孔（14）在电液阀正常工作时设有堵头（13），当电液阀内部油路存在气体时，通过拔出堵头（13）将油路内气体排出。

5.根据权利要求1所述的一种惠斯通液阻网络复合功能电液阀，其特征在于，所述电液阀主阀块（1）背面将盖板（8）拆卸后，通过上部螺钉（3）和下部螺钉（4）能够串联多个电液阀主阀块（1）。

6.根据权利要求1所述的一种惠斯通液阻网络复合功能电液阀，其特征在于，所述回油口快速接头（9）为m20×1.5快速接头，所述进油口快速接头（10）为m14×1.5快速接头。

技术总结本发明提供了一种惠斯通液阻网络复合功能电液阀，包括电液阀主阀块和供油阀块；电液阀主阀块上安装有5个二位二通电液比例阀，通过控制电磁线圈的电流来产生电磁力拉动阀芯从而控制阀口的开度方向与开度大小，进而形成不同的液压网络逻辑；供油阀块上安装有压力传感器、流量计等元件，油液通过转接头进入供油阀块，通过内部油路流向电液阀主阀块，供油阀块起到调节油液压力的作用；电液阀主阀块和供油阀块之间通过螺纹连接，结构更加紧凑。本发明与传统的伺服阀相比，具有液阻调节解耦的优点，能实现方向、流量、压力复合控制功能，满足机器人关节柔顺控制对执行器力控与位置控制需求，同时在阀的流量再生功能方面具有良好的节能潜力。技术研发人员：陆振宇,吴健鹏,孙守迪,段俊杰,刘国平,丁孺琦受保护的技术使用者：南昌大学技术研发日：技术公布日：2024/7/18