CN101446307B - 机械反馈插装式比例节流阀系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机械反馈插装式比例节流阀系统，特别是液压快速开启和安全可靠关闭过程中实现流量节流系统设备。它是在阀套的轴向孔内装置空心阀芯，顶盖套置在阀套大直径端上，顶盖与空心阀芯之间设置复位弹簧，控制盖板套置在顶盖中间的凸起部分上端，先导伺服阀体上端连接比例电磁铁，控制盖板中间设有伺服活塞杆，伺服活塞杆外侧套置内阀套，内阀套与控制盖板相互配合，反馈弹簧与弹簧座相连，弹簧座与阀芯连接，阀芯外侧套置伺服滑阀阀套，阀套设有六个径向油液口，阀体侧面装有过渡板，过渡板上端设有换向阀，过渡板下端装置第五密封圈。效果是结构简单，瞬时开启，广泛用于机床、铸锻、压铸、冶金、船舶、矿山等行业的液压控制系统上。

Description

机械反馈插装式比例节流阀系统

所属技术领域：

本发明涉及一种机械反馈插装式比例节流阀系统，特别是液压快速开启和安全可靠关闭过程中实现流量节流的机械反馈插装式比例节流阀系统设备。

背景技术：

目前，液压插装阀具有结构简单，流动阻力小，冲击小，通流能力大，动作快，泄露量少等一系列优点，目前已广泛应用于机床、铸锻、压铸、冶金、船舶、矿山等行业。现有的大流量比例节流阀采用传统的机械结构，在大流量情况下开启时响应速度缓慢；或者采用伺服阀作先导级进行位置闭环控制，投资成本高，同时在某些涉及安全的场合需要可靠关闭的情况下，现有阀又存在关闭不可靠的情况。

发明内容：

本发明的目的，是提供一种机械反馈插装式比例节流阀系统，它是采用三级放大结构，先导级采用比例电磁铁推动四边的滑阀，放大级采用伺服活塞杆，主级采用插装阀，先导级和放大级之间采用位移与力反馈控制，主级与放大级之间采用快速随动控制；外部控制油液通过集成的换向阀来实现主阀的可靠关闭，外控制压力作用在伺服活塞上，确保伺服活塞被压在下面的终端位置上，关闭与主通流油液的动力特性无关，主阀的开启过程是瞬时开启，最大开启量是比例可控制的，克服现有技术中存在的诸多不足问题。

本发明机械反馈插装式比例节流阀系统采取以下技术方案来实现的：它是由阀套和主阀芯与先导伺服机构及换向阀组成，在阀套的侧面设有主阀进油口和主阀出油口，阀套的轴向孔内装置主阀芯，顶盖套置在阀套大直径端上，顶盖与主阀芯之间设置复位弹簧，控制盖板套置在顶盖中间的凸起部分上端，由螺钉连接，控制盖板上端连接先导伺服阀体，控制盖板上端与先导伺服阀体下端之间装置第四密封圈，控制盖板下端设有先导级进油口和先导级回油口，先导级进油口装置第八密封圈，先导级回油口装置第三密封圈，先导伺服阀体上端连接比例电磁铁，控制盖板中间设有伺服活塞杆，伺服活塞杆外侧套置内阀套，内阀套与控制盖板相互配合，伺服活塞杆一端通过顶盖中间与主阀芯接触配合，伺服活塞杆另一端设有反馈弹簧，反馈弹簧与弹簧座相连，弹簧座与伺服滑阀阀芯连接，伺服滑阀阀芯外侧套置伺服滑阀阀套，伺服滑阀阀套设有六个径向油口，先导伺服阀体侧面装有过渡板，过渡板上端设有换向阀，过渡板下端装置第五密封圈，阀套大小端处分别装置第一挡圈与第一密封圈，顶盖分别装置第二挡圈与第二密封圈，顶盖中间凸起部分与控制盖板配合处设置第七密封圈，内阀套与控制盖板配合处分别装置第三挡圈与第六密封圈，伺服活塞杆一端通过顶盖中间配合处分别装置第四挡圈与第九密封圈，第四挡圈与第九密封圈由压座压住，压座由弹簧挡圈挡住。

本发明机械反馈插装式比例节流阀系统的效果是结构简单，开启迅速，阀芯实现安全可靠关闭，采用外控制压力快速实现阀的关闭过程，不受主通流油液压力与流量影响，控制程度和可靠性高，广泛用于机床、铸锻、压铸、冶金、船舶、矿山等行业的液压控制系统上。

附图说明：

本发明机械反馈插装式比例节流阀系统将结合附图作进一步详细描述。

图1是本发明机械反馈插装式比例节流阀系统的结构示意图。

图2是本发明机械反馈插装式比例节流阀系统的液压原理图。

1——阀套  2——第一挡圈  3——第一密封圈  4——进油口  5——主阀芯  6——活塞杆  7——顶盖  8——第二密封圈  9——第二挡圈  10——回油口  11——第三密封圈  12——控制盖板  13——第四密封圈  14——第五密封圈  15——阀体  16——过渡板  17——换向阀  18——电磁铁  19——阀套  20——滑阀阀芯  21——弹簧座  22——反馈弹簧  23——第三挡圈  24——第六密封圈  25——螺钉  26——内阀套  27——第七密封圈  28——第八密封圈  29——进油口  30——第九密封圈  31——第四挡圈  32——压座  33——弹簧挡圈  34——复位弹簧  35——出油口

具体实施方式：

参照图1、2，本发明机械反馈插装式比例节流阀系统，它是由阀套1和主阀芯5与先导伺服机构及换向阀17组成，在阀套1的侧面设有主阀进油口4和主阀出油口35，阀套1的轴向孔内装置主阀芯5，顶盖7套置在阀套1大直径端上，顶盖7与主阀芯5之间设置复位弹簧34，控制盖板12套置在顶盖7中间的凸起部分上端，由螺钉25连接，控制盖板12上端连接先导伺服阀体15，控制盖板12上端与先导伺服阀体15下端之间装置第四密封圈13，控制盖板12下端设有先导级进油口29和先导级回油口10，先导级进油口29装置第八密封圈28，先导级回油口10装置第三密封圈11，先导伺服阀体15上端连接比例电磁铁18，控制盖板12中间设有伺服活塞杆6，伺服活塞杆6外侧套置内阀套26，内阀套26与控制盖板12相互配合，伺服活塞杆6一端通过顶盖7中间与主阀芯5接触配合，伺服活塞杆6另一端设有反馈弹簧22，反馈弹簧22与弹簧座21相连，弹簧座21与伺服滑阀阀芯20连接，伺服滑阀阀芯20外侧套置伺服滑阀阀套19，伺服滑阀阀套19设有六个径向油口，先导伺服阀体15侧面装有过渡板16，过渡板16上端设有换向阀17，过渡板16下端装置第五密封圈14，阀套1大小端处分别装置第一挡圈2与第一密封圈3，顶盖7分别装置第二挡圈9与第二密封圈8，顶盖7中间凸起部分与控制盖板12配合处设置第七密封圈27，内阀套26与控制盖板12配合处分别装置第三挡圈23与第六密封圈24，伺服活塞杆6一端通过顶盖7中间配合处分别装置第四挡圈31与第九密封圈30，第四挡圈31与第九密封圈30由压座32压住，压座32由弹簧挡圈33挡住。

本发明机械反馈插装式比例节流阀系统的实施例，它是由阀套1和主阀芯5与先导伺服机构及换向阀17组成，在阀套1的侧面设有主阀进油口4和主阀出油口35，阀套1的轴向孔内装置主阀芯5，顶盖7套置在阀套1大直径端上，顶盖7与主阀芯5之间设置复位弹簧34，控制盖板12套置在顶盖7中间的凸起部分上端，由螺钉25连接，控制盖板12上端连接先导伺服阀体15，控制盖板12上端与先导伺服阀体15下端之间装置第四密封圈13，控制盖板12下端设有先导级进油口29和先导级回油口10，先导级进油口29装置第八密封圈28，先导级回油口10装置第三密封圈11，先导伺服阀体15上端连接比例电磁铁18，控制盖板12中间设有伺服活塞杆6，伺服活塞杆6外侧套置内阀套26，内阀套26与控制盖板12相互配合，伺服活塞杆6一端通过顶盖7中间与主阀芯5接触配合，伺服活塞杆6另一端设有反馈弹簧22，反馈弹簧22与弹簧座21相连，弹簧座21与伺服滑阀阀芯20连接，伺服滑阀阀芯20外侧套置伺服滑阀阀套19，伺服滑阀阀套19设有六个径向油口，先导伺服阀体15侧面装有过渡板16，过渡板16上端设有换向阀17，过渡板16下端装置第五密封圈14，阀套1大小端处分别装置第一挡圈2与第一密封圈3，顶盖7分别装置第二挡圈9与第二密封圈8，顶盖7中间凸起部分与控制盖板12配合处设置第七密封圈27，内阀套26与控制盖板12配合处分别装置第三挡圈23与第六密封圈24，伺服活塞杆6一端通过顶盖7中间配合处分别装置第四挡圈31与第九密封圈30，第四挡圈31与第九密封圈30由压座32压住，压座32由弹簧挡圈33挡住。

本发明的工作过程如下：阀口开启：在换向阀17得电的前提下，比例电磁铁18收到一个开启的指令信号，推动伺服滑阀阀芯20向下运动，使得伺服活塞杆6下腔接通高压油腔，上腔接通回油腔。伺服活塞杆6在液压力的作用下，压缩反馈弹簧22向上运动。由于反馈弹簧22上的弹力增加，作用在伺服滑阀阀芯20上的弹力也增加，该力最终与比例电磁铁18的电磁推力平衡，伺服活塞杆6最终也达到一个平衡位置。由于伺服活塞杆6向上运动了一段距离，主阀芯5上腔到主阀出油口35的阀口打开，上腔压力下降，而主阀进油口4的压力油通过一个环形的面积作用在主阀芯5上，迫使主阀芯5向上运动，打开主阀阀口。主阀的最终阀口开度与伺服活杆6的运动距离成比例，也与比例电磁铁的电磁推力成比例。阀口关闭：当比例电磁铁18失电时，伺服滑阀阀芯20向上运动，使得伺服活塞杆6下腔接通回油油腔，上腔接通高压油腔。伺服活塞杆6在液压力的作用下向下运动，关闭主阀芯5上腔到主阀出油口35的阀口，主阀芯5在主阀进油口4经阻尼进入到上腔的油液的压力作用下，迫使主阀芯5向下运动，直到阀口完全关闭。另一种情况是在换向阀17失电时，压力油迅速进入伺服活塞杆6的上腔，使得伺服活塞杆6迅速向下运动，关闭主阀芯5上腔到主阀出油口35的阀口，从而实现主阀的迅速关闭。

Claims (1)

1.一种机械反馈插装式比例节流阀系统，它是由阀套(1)和主阀芯(5)与先导伺服机构及换向阀(17)组成，其特征是在阀套(1)的侧面设有主阀进油口(4)和主阀出油口(35)，阀套(1)的轴向孔内装置主阀芯(5)，顶盖(7)套置在阀套(1)大直径端上，顶盖(7)与主阀芯(5)之间设置复位弹簧(34)，控制盖板(12)套置在顶盖(7)中间的凸起部分上端，由螺钉(25)连接，控制盖板(12)上端连接先导伺服阀体(15)，控制盖板(12)上端与先导伺服阀体(15)下端之间装置第四密封圈(13)，控制盖板(12)下端设有先导级进油口(29)和先导级回油口(10)，先导级进油口(29)装置第八密封圈(28)，先导级回油口(10)装置第三密封圈(11)，先导伺服阀体(15)上端连接比例电磁铁(18)，控制盖板(12)中间设有伺服活塞杆(6)，伺服活塞杆(6)外侧套置内阀套(26)，内阀套(26)与控制盖板(12)相互配合，伺服活塞杆(6)一端通过顶盖(7)中间与主阀芯(5)接触配合，伺服活塞杆(6)另一端设有反馈弹簧(22)，反馈弹簧(22)与弹簧座(21)相连，弹簧座(21)与伺服滑阀阀芯(20)连接，伺服滑阀阀芯(20)外侧套置伺服滑阀阀套(19)，伺服滑阀阀套(19)设有六个径向油口，先导伺服阀体(15)侧面装有过渡板(16)，过渡板(16)上端设有换向阀(17)，过渡板(16)下端装置第六密封圈(14)，阀套(1)大小端处分别装置第一挡圈(2)与第一密封圈(3)，顶盖(7)分别装置第二挡圈(9)与第二密封圈(8)，顶盖(7)中间凸起部分与控制盖板(12)配合处设置第七密封圈(27)，内阀套(26)与控制盖板(12)配合处分别装置第三挡圈(23)与第六密封圈(24)，伺服活塞杆(6)一端通过顶盖(7)中间配合处分别装置第四挡圈(31)与第九密封圈(30)，第四挡圈(31)与第九密封圈(30)由压座(32)压住，压座(32)由弹簧挡圈(33)挡住。

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