CN101713420A - 先导式比例换向阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种先导式比例换向阀，包括主阀体和设置在主阀体上的先导控制阀；所述主阀体两端设有左端盖和右端盖，在主阀体内设有主阀芯和主弹簧，其特征是，所述先导控制阀包括一导阀体和设置在导阀体两端的左、右比例电磁铁；所述主阀体与导阀体之间还设置有定量减压阀。本发明具有结构简化，降低成本，减少外渗漏环节，弹簧导向好、可靠性高和抗油液污染能力强的优点。

Description

先导式比例换向阀

技术领域：

本发明涉及的是一种比例方向控制阀，具体来说就是一种先导式比例换向阀。

背景技术：

在液压系统中，换向阀是主要元件之一。我们常常要实施执行元件速度转换，就现有的液压控制装置而言，一般都采用手动调节流量阀来解决，相对较复杂，自动化程度不高。也有采用多个换向阀和流量阀组合来达到控制速度的目的，但此类方法，由于采用了过多的阀门，使得操作复杂，容易发生失误，引起事故，而且该设备体积较大，成本高，系统投入也大。目前，国内市场上出现了先导式比例换向阀，它的作用是通过比例换向阀与放大器相结合，驱动比例电磁铁推动阀芯，即控制液流的方向和大小，向液压系统提供精确的流量。但现有的先导式比例换向阀内部容易发生外渗漏，抗油液污染能力弱，从而影响比例换向阀的阀芯的左右移动，使输出流量不稳定。

而目前国内一些比例换向阀无论从数量和技术指标上都不能满足用户要求，特别是国内一些比例换向阀的安装连接的尺寸不符合国际标准，此类换向阀的阀芯不能实现不同的中位机能和过渡状态机能，从而不能满足各种控制的要求。

发明内容：

本发明目的提供一种性能高、成本低、结构简化和抗油液污染能力强的先导式比例换向阀，来弥补现有技术上的不足。

为了实现上述目的，本实用新型通过如下的技术方案来实现：

先导式比例换向阀，包括主阀体换和设置在主阀体上的先导控制阀；所述主阀体两端设有左端盖和右端盖，在主阀体内设有主阀芯和主弹簧，其特征之处在于，所述先导控制阀包括一导阀体和设置在导阀体两端的比例电磁铁；所述主阀体与导阀体之间还设置有定量减压阀。

进一步，所述主阀体采用球墨铸铁铸造，提高了阀的工作压力，最高压力可达到35MPa。

进一步，所述导阀体内设有导阀芯，所述导阀芯两端设有压力检测阀芯，通过压力检测阀芯控制其导阀芯的左右移动。

进一步，所述主阀芯的左端面上设有内螺纹孔，所述左端盖内设有螺杆、弹簧座和主弹簧；所述主弹簧一端设置在弹簧座上，主弹簧的另一端顶置在主阀芯的左端面上，通过主弹簧的弹力和液压油的压力来推动主阀芯在主阀体内左右移动。

进一步，所述弹簧座与螺杆的左端面之间设有垫圈，所述螺杆通过主阀芯左端面上的内螺纹孔把主弹簧、弹簧座、垫圈连接而成。

进一步，所述主阀体的右端设有定位销，通过定位销来实现主阀芯的定位和位移限制控制的范围，其作用是提高了阀输出流量稳定、可靠。

进一步，所述在主阀芯上端的主阀体上设有对称设有控制流道，所述长端盖和短端盖内分别设置有主阀体的左腔和右腔；所述对称的控制流道分别连通主阀体的左腔和右腔，通过对称的控制流道分别连通主阀体的左腔和右腔，这种形式解决了外渗漏现象，避免了由于渗漏影响阀芯的左右移动，确保输出的流量调节稳定和精确。

进一步，所述主阀芯的圆周表面上设有节流槽，所述主阀芯上设置有三角形流槽，输出不同的精确的流量。

进一步，所述主阀体内设有油道，该油道内还设有可拆卸的螺堵，通过螺堵的可拆卸完成主阀体内控制油的外供、内供、外排和内排四种供排形式。

本发明可以控制液流的方向，并可按比例控制流量，使用于大流量系统的方向流量控制。

本发明的先导式比例换向阀和普通换向阀的外形很相似，但阀芯的结构是特殊的，可以实现不同的中位机能和过滤状态机能，以满足液压系统的各种控制要求。

本发明的主阀体采用球墨铸铁QT450-10铸造和两端的主阀口里设有控制油道，提高了阀的工作压力，最高压力可达到35MPa，解决了外渗漏现象，避免了由于渗漏影响阀芯的左右移动，确保输出的流量调节稳定，精确。

另外，本发明的控制油和泄漏油的供排形式转换简便，结构简化，降低成本，减少外渗漏环节，弹簧导向好、可靠性高。

因此，本发明具有高性能、低成本、结构简化和抗油液污染能力强的特点，在使用上有多种规格供用户选用，且底板安装更加方便，其成组技术的应用，通用化程度的提高，都使得它更先进化，可广泛用于工程、冶金、矿产、机床、船舶、农业等行业。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本发明先导式比例换向阀的剖视图。

图2为本发明的主阀芯的剖视图。

图3为本发明的主阀芯的结构示意图。

图4为本发明的控制油外供时的局部结构示意图。

图5为本发明的控制油外排时的局部结构示意图。

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。

参考图1，先导式比例换向阀，它包括主阀体8、与安装在主阀体8上的定量减压阀4以及安装在定量减压阀4上的先导控制阀；该先导控制阀包括一导阀体2，与分别安装在导阀体2两端的左、右比例电磁铁1；在左、右比例电磁铁1上部位置的导阀体2上分别还制出有工作油口B、A，该左、右比例电磁铁1通过一个电信号转化为一个与其成比例的压力输出信号。在主阀体内安装有导阀芯3，该导阀芯3的两端还安装有相互对称的压力检测阀芯10，在压力检测阀芯10与导阀体2之间安装有压力弹簧，通过压力弹簧来顶置在压力检测阀芯10，该压力检测阀芯10通过压力弹簧来检查导阀芯3左右两端的液压油的压力。在导阀体2内通过铸造的办法还制出各种流道，通过流道液压油在导阀体2内相流通，在导阀体2下部制出有两个流口，在导阀芯3下部安装定量减压阀，通过导阀体2上的流口与定量减压阀4和主阀体8的内部流道相连通。

在定量减压阀4下的主阀体8内安装有主阀芯6，通过主阀芯6的左右移动来改变输出的流量；该主阀体8的两端分别安装有左端盖7和右端盖9，该左端盖7和右端盖9内部为空腔，从而构成了主阀体的左腔和右腔；在左腔内安装有螺杆12、弹簧座14和主弹簧5，所述的主弹簧5一端顶置在弹簧座14上，另一端顶置在主阀芯6上，通过主弹簧5的弹力和液压油的压力来推动主阀芯6在主阀体8内左右移动；在主阀芯6的左端面上制出有内螺纹孔61(如图2所示)，所述的螺杆12通过该主阀芯6上的内螺纹孔61把主弹簧5、弹簧座14以及安装在螺杆12左端突出面与弹簧座14之间的垫圈13连接起来。在主阀芯6的右端即主阀体8的左端盖9上安装有定位销11，通过该定位销11来实现主阀芯6的定位和定位限制的控制范围，其作用是提高了阀输出流量稳定、可靠。在主阀芯6上端的主阀体8内通过铸造的方法制出有两个相对称的控制流道15，主阀体8上的定量减压阀4通过该对称的控制流道15分别连通主阀体8的左腔和右腔，从而使导阀体2内腔与主阀体8内腔的液压油相互流通。另外，在主阀体2内即在主阀芯6的上下面的主阀体8上从左到右分别制出有T腔、A腔、P腔和B腔，因此，在主阀芯6上制出有与主阀体上的P、A、B、T四腔相对应的流槽62，在该阀不使用或部通电的的情况下，主阀芯6保持中位，P、A、B、T四腔按中位机能相连通。

作为本发明的进一步改进，主阀体8采用球墨铸铁QT450-10铸造，提高了阀的工作压力，最高压力可达到35MPa。而控制油到达主阀芯6两端的通道途径，是在主阀体8两端的主阀口里面制出的控制流道15，这种形式解决了外渗漏现象，避免了由于渗漏影响阀芯的左右移动，确保输出的流量调节稳定，精确。本发明是通过主阀芯6制出有不同的三角形流槽62以及主阀芯6表面的节流槽63(如图3所示)，通过三角形流槽64来输出不同的精确的流量。

本发明的先导控制阀主要是一个由比例电磁铁控制的三通减压阀，它的作用是将一个输入的电信号转化为一个与其成比例的压力输出信号。先导比例换向阀是先导式、比例电磁铁控制的四通方向阀，它可控制液流的方向和大小。

本发明在使用时，当A端即油口A端的比例电磁铁1接收到一个输入电信号时，电磁力直接作用在右侧压力检测阀芯10上，并使先导阀芯3左移。先导阀芯3的移动使液压油从P口流向B口，使B口压力上升。同时，先导阀芯3上的两个径向孔使油液从B口通过钻孔流入先导阀芯空腔内，把左侧压力检测阀芯10推至极左面，并压往B端电磁铁1的操纵杆。另一方面产生压力克服电磁力，沿关闭的方向推控制先导阀芯3上，直到两个力平衡为止。这样就能保持B口的压力恒定。B腔的油液压力通过左边控制油道15作用在主阀芯6的左端，并推动主阀芯6向右移动直到与主阀芯6的弹簧力相平衡为止，主阀芯6停止运动，这时主阀芯6所开的节流槽相对于主阀体8上的控制台阶有一定的开口量，连续地给A端电磁铁1输入电信号，就会使主阀的P腔到B腔，A腔到T腔成比例地输出流量。当A端电磁铁1输入最大信号时，主阀芯6移到最右端，输出的流量最大。

相反，若向B端电磁铁1输入连续的电信号，就会使主阀的P腔到A腔，B腔到T腔成比例地输出流量。当A端电磁铁输入最大信号时，主阀芯6移到最左端，输出的流量最大。

当A、B两端电磁铁1不通电时，主阀芯两端无压力，在复位弹簧作用下，主阀芯6保持在中位，P、A、B、T四腔按中位机能相沟通。

本发明的主阀体的最大工作压力可以达到350bar，而比例电磁铁的先导控制阀工作压力范围在30～100bar之间，当主阀的压力超过100bar时，必须先导阀下面装有定量减压阀4，使得供油压力稳定在10MPa以下。

另外，参考图4和图5，作为本发明的进一步改进，本发明在主阀体8内的油道中安装有可拆卸的螺堵16和螺堵17，来实现控制油的外供、内供、外排和内排四种供排形式。当控制油外供、泄漏油外排时，主阀体8内的油道中螺堵16和螺堵17分别堵上；当控制油内供、泄漏油内排时，螺堵16和螺堵17分别拆卸。与现有的技术相比，本发明的控制油和泄漏油的供排形式转换简便，结构简化，降低成本，减少外渗漏环节，弹簧导向好、可靠性高。

在本发明中可以控制液流的方向，并可按比例控制流量，使用于大流量系统的方向流量控制。本发明的先导式比例换向阀和普通换向阀的外形很相似，但阀芯的结构是特殊的，可以实现不同的中位机能和过滤状态机能，以满足液压系统的各种控制要求。另外，本发明的主阀体采用球墨铸铁QT450-10铸造和两端的主阀口里设有控制油道，提高了阀的工作压力，最高压力可达到35MPa，解决了外渗漏现象，避免了由于渗漏影响阀芯的左右移动，确保输出的流量调节稳定，精确。并且本发明具有高性能、低成本、抗油液污染能力强的特点，在使用上有多种规格供用户选用，且底板安装更加方便，其成组技术的应用，通用化程度的提高，都使得它更先进化，可广泛用于工程、冶金、矿产、机床、船舶、农业等行业。

以上显示和描述了本发明的基本原理和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。

Claims (9)

1.先导式比例换向阀，包括主阀体和设置在主阀体上的先导控制阀；所述主阀体两端设有左端盖和右端盖，在主阀体内设有主阀芯和主弹簧，其特征在于，所述先导控制阀包括一导阀体和设置在导阀体两端的左、右比例电磁铁；所述主阀体与导阀体之间还设置有定量减压阀。

2.根据权利要求1所述的先导式比例换向阀，其特征在于，所述主阀体采用球墨铸铁铸造而成，该主阀体的最高压力可达到35MPa。

3.根据权利要求1所述的先导式比例换向阀，其特征在于，导阀体内设有导阀芯，所述导阀芯两端设有压力检测阀芯，通过压力检测阀芯控制其导阀芯的左右移动。

4.根据权利要求1所述的先导式比例换向阀，其特征在于，所述主阀芯的左端面上设有内螺纹孔，所述左端盖内设有螺杆、弹簧座和主弹簧；所述主弹簧一端设置在弹簧座上，主弹簧的另一端顶置在主阀芯的左端面上。

5.根据权利要求4所述的先导式比例换向阀，其特征在于，所述弹簧座与螺杆的左端面之间设有垫圈，所述螺杆通过主阀芯左端面上的内螺纹孔把主弹簧、弹簧座、垫圈连接而成。

6.根据权利要求1所述的先导式比例换向阀，其特征在于，所述主阀体的右端设有定位销，通过定位销来实现主阀芯的定位和位移限制控制的范围。

7.根据权利要求1所述的先导式比例换向阀，其特征在于，所述在主阀芯上端的主阀体上设有对称设有控制流道，所述长端盖和短端盖内分别设置有主阀体的左腔和右腔；所述对称的控制流道分别连通主阀体的左腔和右腔。

8.根据权利要求1所述的先导式比例换向阀，其特征在于，所述主阀芯的圆周表面上设有节流槽，所述主阀芯上设置有三角形流槽。

9.根据权利要求1所述的先导式比例换向阀，其特征在于，所述主阀体内设有不同的油道，所述油道内还设有可拆卸的螺堵。

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