具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本方案提供的主阀带位移传感器和放大器的比例换向阀，其包括主阀体 100，主阀芯200，前盖300，后盖400，位移传感500，电气组件600，转接板 700，定值减压阀800，和直动比例换向阀900。

参见图1-图3主阀体100内部有主孔，分布进油腔101，第一出油腔102，第二出油腔103，第一回油腔104，第二回油腔105；内流道106将第一回油腔 104与第二回油腔105连通。

进油腔101内部设有凸台131，为防止液压油进到进油腔101后，由于进油口的偏置而使液压油沿进油腔顺时针旋转，带动主阀芯200转转而磨损主阀孔和主阀芯200，此凸台131能够造成紊流，破坏液压油旋转势头，消除主阀芯200旋转现象。

进油腔101与底面进油口116相通，第一出油腔102与主阀体底面第一出油口117相通；第二出油腔103与主阀体底面第二出油口118相通；第一回油腔104与第二回油腔105与主阀体底面回油口119相通。

主阀体100前端面有第一斜孔107通向主阀体顶面第一控制出油孔108；主阀体后端面有第二斜孔109通向主阀体顶面第二控制出油孔110；主阀体100 顶面控制进油孔111与第一工艺孔122相通；主阀体顶面控制回油孔112经其它工艺孔与第二工艺孔123连通。

参见图4-图5内外控转换孔113与第一工艺孔122和进油腔101相通；内外控转换螺堵151装在内外控转换孔113中为控制油外控，此时，控制油只从控制进油口120进入；不装内外控转换螺堵151为内控，控制油从进油腔101 获得，第一工艺螺堵152和第二工艺螺堵153分别封堵第一工艺孔122和内外控转换孔113。

第三工艺孔114经第二工艺孔123与内外排转换孔115连通；第三工艺螺堵154，第四工艺螺堵155和第五工艺螺堵156分别封堵第二工艺孔123，第三工艺孔114和内外排转换孔115。

内外排转换螺堵157装在内外排转换孔115中可以实现控制油内外排的转换，不装内外排转换螺堵157，则排出的控制油经过内外排转换孔115进入内流道再回到油箱；装内外排转换螺堵157，则排出的控制油经过第三工艺孔114 到控制排油口121再回到油箱。

参见图6，主阀芯200可移动的装在主阀体100的主孔里，沿阀芯体外圆切出3个沟槽以及限制流量的几种凹槽：

具体的，长弧形槽201，在主阀芯200上对称两处共设有8个，每个长弧形槽201由不同深度和半径的槽组合而成，其中，浅槽半径比深槽半径略大，还有一段直边延伸到沟槽里。

短弧形槽202，在主阀芯200上对称两处共设有8个，每个短弧形槽202 由不同深度和半径的槽组合而成，浅槽半径比深槽半径略大，没有直边。

小节流槽203，在主阀芯200上对称两处共设有8个，是两端圆弧加直边的长条形。

防转槽204是一端圆弧，一端开口的条形槽，与防转螺钉配合，通过防转螺钉410与防转槽的卡合可防止主阀芯200进行转动，以免主阀芯200加剧磨损。

参见图7-图8，主阀芯200的一端设有调节螺钉孔205，用于安装调节螺钉252；主阀芯200的另一端设有传感器芯杆孔206，用于安装传感器芯杆501；以及在传感器芯杆孔的竖直方向还设置有两端带台阶孔的芯杆整固孔207，用于将传感器芯杆501装入传感器芯杆孔内，从两端台阶孔伸入压杆在传感器芯杆501外圆施压使之变形而不脱出主阀芯200。

在第一弹簧座251与第二弹簧座254中间设置有弹簧253，并一体通过调节螺钉252与主阀芯200一端进行连接。通过调节螺钉252可以调节第一弹簧座251与第二弹簧座254之间的总长度，以确保主阀芯200的左端面和主阀体 100的左端面沉孔底面对齐，从而确保主阀芯200的原始位置安装精度。

前盖300装在主阀体100的左端面，内孔底面与第二弹簧座254端面相贴；前盖上300有第三斜孔301和第一控制油孔302将前盖的内孔与主阀体100的第一斜孔107连起来。

后盖400装在主阀体100的右端面，后盖400上有第四斜孔401和第二控制油孔402将后盖400内孔与主阀体100的第二斜孔109连起来，后盖400的内孔底面有小台阶孔耐压管502，套合在传感器芯杆501上，用于保护传感器芯杆501，防止油液外渗漏并可以耐高压。

后盖400下方设有防转螺钉410的螺孔，组合密封垫420起到对此螺孔起到密封作用。

位移传感器500设置于电气组件内部，其包括外壳503及线圈；通过传感器外壳503与设置在后盖400内部并与后盖400装在一起；传感器外壳503里面设有线圈，并与传感器芯杆501进行配合连接，用于将传感器芯杆501的位置数据信号转换成电信号。

这里的线圈为可拆式结构，能够便于拆卸来进行维护。

参见图9-图11，电气组件600包括第一外壳601，第二外壳604，放大器输出线缆组件606和放大器组件650。

其中的第一外壳601通过第一螺钉602与后盖400装在一起；外壳垫603 和第二外壳604通过第二螺钉605与第一外壳601装在一起。

放大器输出线缆组件606装在第一外壳601上面，为外部电源和控制信号的接入口。

放大器输出线缆组件包括，两个防水插头607，两组护套线608和两个插头609；其中，两个放大器输出线缆的一端通过防水插头607与第一外壳601 进行连接，另一端与插头609进行连接；护套线608套设在放大器输出线缆上，用于保护放大器输出线缆。

第一外壳601内部设有位移传感器500和放大器组件650；将位移传感器 500和放大器组件650放置在电气组件的第一外壳601内，充分利用了电气组件第一外壳601的空间，大大减少了占地面积。电气组件可以将放大器组件650 的输出信号给到直动比例换向阀900。

放大器组件650用于将外部信号或位移传感器的信号进行放大；其中是由集成电路板660，散热板670，4个功率MOS管661，电容器662组成；其中，集成电路660板通过沉头螺钉674与散热板670连在一起，集成电路板660上的大部分元器件是通过空气散热。

4个功率MOS管661对称设置在集成电路板660上，4个发热较多的功率 MOS管除了空气散热外，还需要借助与表面积较大的散热板670进行散热。

功率MOS管661与散热板670之间垫有绝缘垫672和导热性能好的矽胶片 671，用绝缘垫672和盘头螺钉673把功率MOS管661和矽胶片671压紧在散热板670上。

电容器662的顶面用固定胶675与散热板670连在一起，可防止电容器662 震动松动；接地端子676用螺钉和垫圈固定在散热板670上，防止漏电事故，起到安全作用。

转接板700叠加安装在主阀体100的上面，参见图12-图14，其底面是10 通径换向阀安装尺寸，顶面是6通径换向阀安装尺寸，起到10通径尺寸与6 通径尺寸的过渡转换作用。

转接板700顶面的上先导进油口701与底面下先导进油口705接通；同时，第一上先导出油口702和第二上先导出油口703分别与第一下先导出油口706 和第二下先导出油口707接通；上先导回油口704与下先导回油口708接通。

定值减压阀800叠加安装在转接板700上，用于把来自底面进油口116或控制进油口120的液压油减压，以避免控制压力过高而给主阀前盖300和后盖 400造成冲击从而影响使用寿命。

直动比例换向阀900用于控制主阀芯200按给定信号规定的行程换向，使经过主阀的流量大小受控，位于整个阀的最高一层。

直动比例换向阀包括阀体910，阀芯920；其中阀体910内部有主孔，分布进油腔911，第一出油腔912、第二出油腔913、第一回油腔914、第二回油腔915，内流道916将第一回油腔914和第二回油腔915勾连起来。

阀体内的主孔装阀芯920，外圆有沟槽，与阀体910的各油腔组合可实现需要的油路走向；阀芯内部有偏心穿孔921；确保阀芯920在换向移动时，左右两端的油液能自由流动而不造成憋压。

阀芯920的两端均装有弹簧931和挡圈932。阀体910的主孔两端均装有比例电磁铁950。

比例电磁铁950由铁芯951、线圈952、推杆953和螺帽954构成，铁芯 951上有螺纹装到阀体910的主孔两端，线圈952套装在铁芯951上，再由螺帽954固定，当需要更换线圈时，只需松开螺帽即可，推杆953在铁芯中间，用于推动铁芯进行移动。

以下举例说明一下本方案的装配过程。这里需要说明下述内容只是本方案的一种具体应用示例，并不对本方案构成限定。

下面针对于此比例换向阀待机状态以及工作状态分别进行说明：

一、待机状态

控制电源线和输入信号线经放大器输出线缆组件进入放大器组件650，电源接通状态，但无输入信号，从而放大器没有输出信号。

控制油供排型式对应的控制供、排通路：

外供：内外供转换螺堵151堵住，控制油从控制进油口120取得；

内供：不装外供转换螺堵151，控制油从进油腔101取得；

外排：内外排转换螺堵157堵住，控制油从控制排油口121出去回油箱；

内排:不装内外排转换螺堵157,控制油从内流道106经第二回油腔105、回油口119出去回油箱。

总共有4种组合型式：外供外排，外供内排，内供外排，内供内排。

下面以控制油外供以及外排为例来说明；即控制油从控制油进口120取得；控制油从控制排油口121出去回油箱。

控制油从控制进油口120进入，经第一工艺孔122、控制油进油孔111、下先导进油口705、上先导进油口701、定值减压阀800的减压通道，以及直动比例换向阀900的进油口，到达直动比例换向阀900的进油腔911。因为两端的比例电磁铁950没有放大器的输出信号，线圈952没有感应电流，铁芯951 及推杆953不动，阀芯920被两端的弹簧931和挡圈932限制在阀体的中间位置；进而到达进油腔911的控制油被阀芯920隔离，无法进入出油腔第一出油腔912和第二出油腔913，并且第一出油腔912和第二出油腔913分别与第一回油腔914和第二回油腔915相通，因此第一出油腔912和第二出油腔913无压力油，最终主阀芯200的两端无压力油，主阀芯200停留在阀体的中间位置。

液压油从进油口116进入，到达进油腔101，被主阀芯200隔离，无法进入第一出油腔102和第二出油腔103，并且第一出油腔102和第二出油腔103 分别与第一回油腔104和第二回油腔105相通，因此第一出油腔102和第二出油腔103无压力油，外边的执行机构不动作。

二、工作状态

给放大器组件650输入信号，从而放大器同步给出输出信号，经护套线608、插头609到达比例电磁铁950，假设给出的信号指令是要求主阀芯200向右移动的，则比例放大器给右边的线圈952通入电流，产生电磁感应，电磁力带动铁芯951内部的衔铁和推杆953，推动阀芯920和挡圈932克服弹簧931的力而向左移动，从而使进油腔911与第二出油腔913通，第一出油腔912与第一回油腔914通。在阀芯920左移过程中，左面弹簧931对应的容腔会变小，油液会受到压缩无处可去，会给阀芯920的移动带来阻力，这时阀芯920中间的偏心穿孔921就可以把左边容腔的油液引导到右边容腔，因为随着阀芯920左移，右边容腔是变大了，正好容纳左边容腔过来的油。偏心穿孔还可避免被推杆953遮住，以及保证推杆953与阀芯920的端面有足够的接触面，以免两个相接触的零件端面因局部应力过大而损坏。

控制油从控制进油口120进入，经第一工艺孔122、控制油进油孔111、下先导进油口705、上先导进油口701、定值减压阀800的减压通道，以及直动比例换向阀900的进油口，到达直动比例换向阀900的进油腔911，再到第二出油腔913、直动比例换向阀900的出油口、定值减压阀800的通孔、第二上先导出油口703、第一下先导出油口706、第一控制出油孔108、第一斜孔 107、第一控制油孔302、第三斜孔301，到前盖300的内孔，施加液压力在主阀芯200的左端面上，主阀芯带动调节螺钉252、弹簧座254克服弹簧253的力而右移，主阀芯右端的传感器芯杆501一起右移，同时检测阀芯的位置，位移传感器500将主阀芯200的位置移动信号发给比例放大器650，再反馈给外部控制器，以便随时调整输入信号给放大器，保证主阀芯200移动预定的距离，输入信号可以是电压也可以是电流，信号值小则主阀芯200移动距离小，信号值大则主阀芯200移动距离大。

主阀芯200在受到左端面控制油的压力作用下向右移动时，其右端面固有的容腔会变小，积存在里边的控制油需要随着主阀芯移动及时排出，控制油排出的途径(本例是外排)：后盖400的内孔→第四斜孔401→第二控制油孔402 →第二斜孔109→第二控制出油孔110→第二下先导出油口707→第一上先导出油口702→定值减压阀800的通孔→直动比例换向阀900的出油口→第一出油腔912→第一回油腔914→直动比例换向阀900的回油口→定值减压阀800 的通孔→上先导回油口704→下先导回油口708→控制回油孔112→第二工艺孔123→第三工艺孔114→控制排油口121→油箱。

主阀芯200向右移动小段距离后，进油腔101与第二出油腔103通过短弧形槽202开始接通，第一出油腔102与第一回油腔104通过长弧形槽201和小节流槽203开始接通，移动距离小则过流面积小，反之则过流面积大，在同样的压力差下过流面积越大则通过流量越大，也就是油缸速度越快。

主阀芯200工作时液压油流动途径：进油口116→进油腔101→第二出油腔103→第二出油口118→管道→油缸进油口，油缸出油口→管道→第一出油口117→第一出油腔102→第一回油腔104→回油口119→管道→油箱。

由上述方案构成的主阀带位移传感器和放大器的比例换向阀，其采用了单个弹簧来控制主阀芯复位，避免了两个弹簧的力不同而引起的偏差，具有很好的重复性；且先导阀可以是6通径直动比例换向阀，也可以根据需要换乘10 通径的，比那与不同相应速度要求的灵活选择。

其次，比例放大器装在主阀端面的位移传感器的外壳里，节省了空间；同时放大器的集成电路配套有散热板能有效散热，避免电子元器件因高温失效，提高了可靠性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。