CN102042275B

CN102042275B - 一种直动式两位四通比例减压阀

Info

Publication number: CN102042275B
Application number: CN 200910024360
Authority: CN
Inventors: 王琦麟; 黄本尧; 杨新锋; 王兴录; 聂国清; 杨帆; 常清
Original assignee: 11 Research Institute of 6th Academy of CASC
Current assignee: 11 Research Institute of 6th Academy of CASC
Priority date: 2009-10-16
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2029-10-16
Also published as: CN102042275A

Abstract

本发明涉及一种直动式两位四通比例减压阀，其包括比例电磁铁和控制阀；控制阀包括阀体及设置在阀体内的圆柱状阀芯；阀体的左端与比例电磁铁相连接；阀体内部设置有液体腔，阀芯沿径向设置有三个凸环；三个凸环将液体腔从左至右分成第一引压腔、泄压腔、第一出油腔、进油腔、第二出油腔和第二引压腔；泄压腔、第一出油腔、进油腔和第二出油腔分别设置有泄压口、第一出油口、进油口、第二出油口；阀芯内设置有连接第一引压腔和第一出油腔的第一引压孔以及连接第二引压腔和第二出油腔的第二引压孔。其解决了现有比例减压阀控制精度低、体积大的技术问题，具有结构小巧、安装方便等的优点。

Description

一种直动式两位四通比例减压阀

技术领域

本发明涉及一种减压阀，尤其涉及一种直动式两位四通比例减压阀。

背景技术

在一般的液压控制系统中，用于压力控制的两位四通阀是一种压力控制阀，包括机械控制型和电磁控制型，一般控制精度低，采用板式安装，体积大。近年来汽车自动变速箱领域出现的高技术产品AT、AMT、DCT和CVT等变速箱系统中需要精确的压力控制，并且要求控制元件体积小，能量利用率高，安装方便。

发明内容

本发明目的是提供一种直动式两位四通比例减压阀，其解决了现有比例减压阀控制精度低、体积大的技术问题。

本发明的技术解决方案为：

一种直动式两位四通比例减压阀，其不同之处在于：其包括比例电磁铁和控制阀；所述控制阀包括阀体5及设置在阀体5内的圆柱状阀芯6；所述阀体5的左端与比例电磁铁相连接；所述阀体5内部设置有液体腔，所述阀芯6沿径向设置有三个凸环；所述三个凸环将液体腔从左至右分成第一引压腔54、泄压腔55、第一出油腔56、进油腔57、第二出油腔58和第二引压腔59；所述泄压腔55、第一出油腔56、进油腔57和第二出油腔58分别设置有泄压口14、第一出油口15、进油口16、第二出油口17；所述阀芯内设置有连接第一引压腔59和第一出油腔56的第一引压孔61以及连接第二引压腔59和第二出油腔58的第二引压孔65。

上述阀体5包括与比例电磁铁相连接的间歇泄漏滴油法兰51、与间歇泄漏滴油法兰相连接的圆台52，与圆台相连接的工作阀体53；所述比例电磁铁和控制阀之间设置有橡胶薄膜7，所述橡胶薄膜7的外圆周侧固定在比例电磁铁和间歇泄漏滴油法兰51之间，所述橡胶薄膜7的内圆周侧固定在阀芯6的外表面上；所述橡胶薄膜7、间歇泄漏滴油法兰51和阀芯6之间构成滴油防护腔18，所述间歇泄漏滴油法兰51上设置有连接滴油防护腔18和外部空间的间隙泄漏滴油口13。

上述比例电磁铁包括顶杆4、轭铁1、嵌于轭铁中的电磁线圈3、设置在轭铁1左端内部的衔铁2、设置在衔铁2与轭铁1之间的导向筒9、设置在电磁线圈内的盆形极靴8，所述盆形极靴上与轭铁相接触的一端设置有凹坑11，所述衔铁在电磁力作用下可运动至凹坑内；所述顶杆4的左端穿过盆形极靴8后与衔铁2相连接；所述顶杆4的右端与阀芯6的端部相接触。

上述盆形极靴8的凹坑11内设置有用于端面隔磁的凸环81。

上述泄压口14、第一出油口15、进油口16和第二出油口17为圆形键槽液体出入口。

上述第一引压腔54、泄压腔55、第一出油腔56、进油腔57和第二出油腔58均为环形槽。

本发明的优点为：

1、本发明阀芯上设置有两个引压孔，通过两个引压孔引入的出口压力所产生的液压合力与电磁力的平衡，从而可实现电信号对出口压力的精密调节。

2、本发明结构小巧。现有比例减压阀的油路设置在阀体上，导致阀体结构不规则且体积大。本发明将油路设置在阀芯上，使得减压阀体积减小，同时阀体可以设计成圆柱状等规则结构。

3、本发明阀体设计成圆柱状，安装方式则可采用插装式，只需将圆柱状阀体插入相应孔内，再用销钉固定即可，安装方便。

4、本发明应用于液压控制系统具有控制精度高、响应速度快、输出压力稳定，适用于多种需要精确压力控制的液压系统中，如AT、AMT、DCT和CVT等自动变速箱的液压系统中。

5、圆形键槽可以减小衔铁的行程，增加流量。

附图说明

图1为本发明两位四通比例减压阀的结构示意图；

图2为本发明两位四通比例减压阀在电磁力作用下运动后的位置示意图；

图3为本发明控制阀原理图；

图4为本发明阀体上的圆形键槽液体出入口的结构示意图；

图5是本发明的阀体阀芯的结构简图；

附图标记：1-轭铁，2-衔铁，3-电磁线圈，4-顶杆，5-阀体，11-气隙，12-油滴，13-间隙泄漏滴油口，14-泄压口，15-第一压力出口，16-压力入口，17-第二压力出口，18-滴油防护腔，51-间歇泄漏滴油法兰，52-圆台，53-工作阀体，54-第一引压腔，55-泄压腔，56-第一出油腔，57-进油腔，58-第二出油腔，59-第二引压腔，6-阀芯，61-第一引压孔，62-第一凸环，63-第二凸环，64-第三凸环，65-第二引压孔，7-橡胶薄膜，8-盆形极靴，81-凸环，9-导向筒，10-输入电流接插件，F_I-电磁铁输出力，P_A-外部压力，L-外部辅助油路。

具体实施方式

本发明包括控制阀和推力式比例电磁铁；控制阀包括阀体5及设置在阀体5内的圆柱状阀芯6；阀体5的左端与比例电磁铁相连接；阀体5包括与比例电磁铁相连接的间歇泄漏滴油法兰51、与间歇泄漏滴油法兰相连接的圆台52，与圆台相连接的工作阀体53；比例电磁铁和控制阀之间设置有橡胶薄膜7，橡胶薄膜7的外圆周侧固定在比例电磁铁和间歇泄漏滴油法兰51之间，橡胶薄膜7的内圆周侧固定在阀芯6的外表面上，该橡胶薄膜7具有将控制阀泄漏油隔离于电磁铁以及吸震的作用；橡胶薄膜7、间歇泄漏滴油法兰51和阀芯6之间构成滴油防护腔18，间歇泄漏滴油法兰51上设置有连接滴油防护腔18和外部空间的间隙泄漏滴油口13；阀体5内部设置有液体腔，阀芯6沿径向设置有三个凸环：第一凸环62、第二凸环63和第三凸环64；三个凸环将液体腔从左至右分成第一引压腔54、泄压腔55、第一出油腔56、进油腔57、第二出油腔58和第二引压腔59；上述五个环形液体流道与四个进排油口相通，即：泄压腔55、第一出油腔56、进油腔57和第二出油腔58分别设置有泄压口14、第一出油口15、进油口16、第二出油口17；为保证流阻，泄压口14、第一出油口15、进油口16和第二出油口17均可设计成圆形键槽液体出入口；阀芯内设置有连接第一引压腔59和第一出油腔56的第一引压孔61以及连接第二引压腔59和第二出油腔58的第二引压孔65。比例电磁铁包括顶杆4、轭铁1、嵌于轭铁中的电磁线圈3、设置在轭铁1左端内部的衔铁2、设置在衔铁2与轭铁1之间的导向筒9、设置在电磁线圈内的盆形极靴8，盆形极靴上与轭铁相接触的一端设置有凹坑11，衔铁在电磁力作用下可运动至凹坑内；顶杆4的左端穿过盆形极靴8后与衔铁2相连接；顶杆4的右端与阀芯6的端部相接触。盆形极靴8的凹坑11内设置有用于端面隔磁的凸环81，凸环81用于隔开盆形极靴8和衔铁2。

本发明比例电磁铁将不同的直流电信号(占空比信号)转化为不同的电磁力输出给阀芯6，作为阀芯6动作的控制能量。控制阀部分实现出口压力调节功能，阀芯6由四种直径不同的圆柱组成，包含两个引压孔，阀芯6的左端面作用着电磁铁输出力F_I，通过两个引压孔共同作用，形成出口压力作用在阀芯6上的液压合力(包括第二引压孔将出口压力引到阀芯右端面产生的液压力和第一引压孔将出口压力引到阀芯第一凸台的左截面上产生的液压力)，该液压合力与电磁铁输出的力平衡从而实现电信号对出口压力的调节作用。

本发明由比例电磁铁的电流I通过比例电磁铁转换成为输出力F_I作用在阀芯的左端面，位于阀芯上的两个引压孔将出口压力P_A引至阀芯端面与阀芯第一凸台的左截面，产生液压力F_y，当F_y＝F_I时，阀芯达到平衡。通过改变电流I可以改变输出力F_I，从而改变液压力F_y，最终改变出口压力P_A。该阀工作时需要如图3中所示的辅助外部油路将两个压力出口连通。

对于该比例电磁铁，输出力F_I与电流I之间的关系为：

F_I＝K×I

其中，F_I——输出力(随电流变化)

I——电流值(可控输入量)

K——比例系数(结构确定后为定值)

阀芯的平衡方程为：

F_I＝F_y＝P_A×(S2-S1)

其中，F_y——液压力

P_A——出口压力(可控输出量)

S1——阀芯环形面积(结构确定后为定值)

S2——阀芯端面面积(结构确定后为定值)

出口压力与电流之间的关系为：

P_{A} = \frac{K \times I}{S 2 - S 1}

Claims

1.一种直动式两位四通比例减压阀，其特征在于：其包括比例电磁铁和控制阀；所述控制阀包括阀体（5）及设置在阀体（5）内的圆柱状阀芯（6）；所述阀体（5）的左端与比例电磁铁相连接；所述阀体（5）内部设置有液体腔，所述阀芯（6）沿径向设置有三个凸环；所述三个凸环将液体腔从左至右分成第一引压腔（54）、泄压腔（55）、第一出油腔（56）、进油腔（57）、第二出油腔（58）和第二引压腔（59）；所述泄压腔（55）、第一出油腔（56）、进油腔57和第二出油腔（58）分别设置有泄压口（14）、第一出油口（15）、进油口（16）、第二出油口（17）；所述阀芯内设置有连接第一引压腔（54）和第一出油腔（56）的第一引压孔（61）以及连接第二引压腔（59）和第二出油腔（58）的第二引压孔（65）。

2.根据权利要求1所述的直动式两位四通比例减压阀，其特征在于：所述阀体（5）包括与比例电磁铁相连接的间歇泄漏滴油法兰（51）、与间歇泄漏滴油法兰相连接的圆台（52），与圆台相连接的工作阀体（53）；所述比例电磁铁和控制阀之间设置有橡胶薄膜（7），所述橡胶薄膜（7）的外圆周侧固定在比例电磁铁和间歇泄漏滴油法兰（51）之间，所述橡胶薄膜（7）的内圆周侧固定在阀芯（6）的外表面上；所述橡胶薄膜（7）、间歇泄漏滴油法兰（51）和阀芯（6）之间构成滴油防护腔（18），所述间歇泄漏滴油法兰（51）上设置有连接滴油防护腔（18）和外部空间的间隙泄漏滴油口（13）。

3.根据权利要求1或2所述的直动式两位四通比例减压阀，其特征在于：所述比例电磁铁包括顶杆（4）、轭铁（1）、嵌于轭铁中的电磁线圈（3）、设置在轭铁（1）左端内部的衔铁（2）、设置在衔铁（2）与轭铁（1）之间的导向筒（9）、设置在电磁线圈内的盆形极靴（8），所述盆形极靴上与轭铁相接触的一端设置有凹坑（11），所述衔铁在电磁力作用下可运动至凹坑内；所述顶杆（4）的左端穿过盆形极靴（8）后与衔铁（2）相连接；所述顶杆（4）的右端与阀芯（6）的端部相接触。

4.根据权利要求3所述的直动式两位四通比例减压阀，其特征在于：所述盆形极靴（8）的凹坑（11）内设置有用于端面隔磁的凸环（81）。

5.根据权利要求4所述的直动式两位四通比例减压阀，其特征在于：所述泄压口（14）、第一出油口（15）、进油口（16）和第二出油口（17）为圆形键槽液体出入口。

6.根据权利要求4所述的直动式两位四通比例减压阀，其特征在于：所述第一引压腔（54）、泄压腔（55）、第一出油腔（56）、进油腔（57）和第二出油腔（58）均为环形槽。