CN107152428B - 一种高集成伺服控制超高压比例插装阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高集成伺服控制超高压比例插装阀,包括主阀芯、阀套、过渡套、控制盖板、先导活塞、复位弹簧、位移传感器测杆、阀盖、位移传感器和先导伺服阀,控制盖板下端与过渡套上端密封连接,过渡套与阀套上端浮动连接,主阀芯置于阀套内且下端与阀套孔线接触密封,先导活塞置于控制盖板的主孔内密封配合、下端活塞杆与主阀芯同轴连接,控制盖板上端与阀盖密封连接,位移传感器测杆上端与位移传感器连接、下端密封穿过阀盖与先导活塞同轴连接,复位弹簧固定于控制盖板的主孔内、先导活塞上方,先导伺服阀与位移传感器联结对主阀芯位移进行电反馈控制。本发明提高主阀芯在工作过程中的跟随效果,提高响应速度和控制精度,增加工作可靠性。
Description
技术领域
本发明属于液压系统控制阀的技术领域,特别是涉及一种高集成伺服控制超高压比例插装阀。
背景技术
目前,国内重型装备领域正向轻量化和高装备能力趋势发展,因此大型液压机等设备开始引入超高压液压系统,但我国超高压技术的发展滞后于主机的发展,所以研制系统关键部件超高压比例插装阀对提高我国重型装备制造技术水平具有重要意义。另外,传统超高压插装阀采用先导活塞与主阀芯分体式设计,会影响主阀芯在工作过程中的跟随效果,存在响应速度慢、控制精度低等缺点。超高压插装阀的主阀密封效果对该阀工作过程的可靠性也有重要影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高集成伺服控制超高压比例插装阀,提高主阀芯在工作过程中的跟随效果,提高响应速度和控制精度,增加可靠性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种高集成伺服控制超高压比例插装阀,包括主阀芯、阀套、过渡套、控制盖板、先导活塞、复位弹簧、位移传感器测杆、阀盖、位移传感器和先导伺服阀,所述控制盖板的下端与过渡套上端密封连接,所述过渡套与阀套上端浮动连接且密封,所述主阀芯置于阀套内且下端能够与阀套孔线接触密封,所述先导活塞设置于控制盖板的主孔内且密封配合、下端活塞杆穿过过渡套内孔与主阀芯同轴连接,所述控制盖板的上端与阀盖密封连接,所述位移传感器测杆上端与位移传感器连接、下端密封穿过阀盖与先导活塞同轴连接,所述复位弹簧固定于控制盖板的主孔内、先导活塞的上方,所述先导伺服阀与位移传感器联结对主阀芯的位移进行电反馈控制。
所述先导活塞的活塞杆与过渡套之间通过环形间隙和均压槽形成动态密封带。
所述先导伺服阀安装于控制盖板的侧面,所述控制盖板设有与先导伺服阀入口连通的控制口、与先导伺服阀出口连通的第一油口、第二油口和回油口,所述第一油口与先导活塞的上部腔体连通,所述第二油口与先导活塞的下部腔体连通,所述回油口与油箱连通。
所述控制口进口和回油口出口处设有第四密封圈,所述第四密封圈为孔用一体型超高压密封圈。
所述阀套的底部为主阀进/出油口,所述主阀芯的底部设有主阀节流口,所述主阀芯下部腔体与上部腔体之间设有主阀芯通流口,所述阀套的侧壁设有主阀出/进油口,所述主阀进/出油口与主阀出/进油口为超高压油液双向通流结构。
所述控制盖板和先导活塞配合处设有第一密封圈,所述控制盖板和阀盖配合处设有第二密封圈,所述阀盖和位移传感器配合处设有第三密封圈,所述过渡套和控制盖板配合处设有第五密封圈,所述过渡套环面设置第六密封圈,所述阀套和过渡套配合处设置第七密封圈,所述阀套近底部侧壁设有第八密封圈,所述密封圈均采用孔用一体型超高压密封圈。
所述阀套上端与过渡套之间通过铁丝或卡环浮动连接。
所述过渡套上端与控制盖板下端螺纹连接。
所述先导活塞的活塞杆与主阀芯之间螺纹连接,所述位移传感器测杆下端与先导活塞之间螺纹连接。
所述位移传感器螺纹连接安装在阀盖上,所述阀盖与控制盖板之间通过阀盖安装螺栓固定。
有益效果
在本发明中,主阀芯、先导活塞和位移传感器测杆之间为同轴连接结构,集成为一体,从而实现三者在工作过程中的同步动作,提高主阀芯在工作过程中的跟随效果,从而提高本发明插装阀的响应速度;通过先导伺服阀与位移传感器联结,位移传感器将主阀芯位移信号反馈给先导伺服阀,通过位移-电反馈闭环控制实现主阀阀口开度的精确比例控制,进而对主阀双向通流的超高压油液进行流量精确控制;阀套上端与过渡套之间为浮动连接结构,减小加工和装配误差对阀芯、阀套和过渡套三者之间同心度的影响,密封性能更佳,有利于提高插装阀在超高压场合下应用的可靠性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明孔用一体型超高压密封圈放大图。
图3是本发明的液压原理图。
其中:1—主阀进/出油口、2—主阀节流口、3—阀套、4—主阀出/进油口、5—主阀芯、6—卡环、7—过渡套、8—控制盖板安装螺栓、9—回油口、10—控制盖板、11—先导活塞、12—第一密封圈、13—复位弹簧、14—位移传感器测杆、15—第二密封圈、16—阀盖安装螺栓、17—第三密封圈、18—阀盖、19—位移传感器、20—第一油口、21—第二油口、22—先导伺服阀、23—第四密封圈、24—控制口、25—第五密封圈、26—第六密封圈、27—第七密封圈、28—主阀芯通流口、29—第八密封圈。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1-3所示的一种高集成伺服控制超高压比例插装阀,包括主阀芯5、阀套3、过渡套7、控制盖板10、先导活塞11、复位弹簧13、位移传感器测杆14、阀盖18、位移传感器19和先导伺服阀22。
控制盖板10的下端与过渡套7上端密封螺纹连接,过渡套7与阀套3上端通过卡环6浮动连接且密封,主阀芯5置于阀套3内且下端能够与阀套3孔线接触密封。阀套3的底部为主阀进/出油口1,主阀芯5的底部设有主阀节流口2,主阀芯5下部腔体与上部腔体之间设有主阀芯通流口28,阀套3的侧壁设有主阀出/进油口4,主阀进/出油口1与主阀出/进油口4为超高压油液双向通流结构。
先导活塞11设置于控制盖板10的主孔内且密封配合、下端活塞杆穿过过渡套7内孔与主阀芯5同轴螺纹连接,先导活塞11的活塞杆与过渡套7之间通过环形间隙和均压槽形成动态密封带。
控制盖板10的上端与阀盖18密封连接,阀盖18与控制盖板10之间通过阀盖安装螺栓16固定。位移传感器19螺纹连接安装在阀盖18上,位移传感器测杆14上端与位移传感器19连接,下端密封穿过阀盖18与先导活塞11同轴螺纹连接。复位弹簧13固定于控制盖板10的主孔内、先导活塞11的上方。
先导伺服阀22安装于控制盖板10的侧面,控制盖板10设有与先导伺服阀22入口连通的控制口24、与先导伺服阀22出口连通的第一油口20、第二油口21和回油口9,第一油口20与先导活塞11的上部腔体连通,第二油口21与先导活塞11的下部腔体连通,回油口9与油箱连通。控制口24进口和回油口9出口处设有第四密封圈23,第四密封圈23为孔用一体型超高压密封圈。先导伺服阀22与位移传感器19联结对主阀芯5的位移进行电反馈控制。
控制盖板10和先导活塞11配合处设有第一密封圈12,控制盖板10和阀盖18配合处设有第二密封圈15,阀盖18和位移传感器19配合处设有第三密封圈17,过渡套7和控制盖板10配合处设有第五密封圈25,过渡套7环面设置第六密封圈26,阀套3和过渡套7配合处设置第七密封圈27,阀套3近底部侧壁设有第八密封圈29。这些径向静密封圈均采用孔用一体型超高压密封圈,结构如图2所示,增强密封效果。
该高集成伺服控制超高压比例插装阀的工作方式为:
断电状态下,在控制口24及主阀进/出油口1和主阀出/进油口4均未接入压力油的情况下,先导活塞11在复位弹簧13的作用下,驱动主阀芯5与阀套3接触配合,使主阀阀口关闭;
工作状态下,若使主阀阀口关闭:主阀进/出油口1为进油口接入压力油时,油液可经主阀芯通流孔28进入主阀芯5上腔,由于主阀芯5上腔的油液作用面积大于下腔,所以无论先导活塞11上腔是否接入压力油,主阀阀口均可处于可靠关闭状态;
主阀出/进油口2为进油口接入压力油时,控制口24接入压力油,通过先导伺服阀22使先导活塞11上腔接入控制油时,由于先导活塞11上腔的环形作用面积大于主阀芯5下腔的作用面积,主阀阀口处于可靠关闭状态。
若使主阀阀口开启:主阀进/出油口1为进油口接入压力油时,控制口24接入压力油,通过先导伺服阀22使先导活塞11下腔接入油液,由于先导活塞11下腔的环形作用面积大于主阀芯5的上下腔作用面积之和,使主阀阀口有效开启;
主阀出/进油口2为进油口接入压力油时,先导伺服阀22电磁铁断电时,由于主阀芯5下腔作用面积大于上腔,可使主阀阀口有效开启。
在主阀阀口开启过程中,阀芯5的位移通过位移传感器19转化为电流信号,最终反馈给先导伺服阀22形成位移-电反馈闭环控制,因此可实现实际工作过程中阀芯5任意工作位置的快速、准确、可靠控制。
Claims (8)
1.一种高集成伺服控制超高压比例插装阀,包括主阀芯(5)、阀套(3)、过渡套(7)、控制盖板(10)、先导活塞(11)、复位弹簧(13)、位移传感器测杆(14)、阀盖(18)、位移传感器(19)和先导伺服阀(22),其特征在于:所述控制盖板(10)的下端与过渡套(7)上端密封连接,所述过渡套(7)与阀套(3)上端浮动连接且密封,所述主阀芯(5)置于阀套(3)内且下端能够与阀套(3)孔线接触密封,所述先导活塞(11)设置于控制盖板(10)的主孔内且密封配合、下端活塞杆穿过过渡套(7)内孔与主阀芯(5)同轴连接,所述控制盖板(10)的上端与阀盖(18)密封连接,所述位移传感器测杆(14)上端与位移传感器(19)连接、下端密封穿过阀盖(18)与先导活塞(11)同轴连接,所述复位弹簧(13)固定于控制盖板(10)的主孔内、先导活塞(11)的上方,所述先导伺服阀(22)与位移传感器(19)联结对主阀芯(5)的位移进行电反馈控制,所述先导活塞(11)的活塞杆与过渡套(7)之间通过环形间隙和均压槽形成动态密封带,所述先导伺服阀(22)安装于控制盖板(10)的侧面,所述控制盖板(10)设有与先导伺服阀(22)入口连通的控制口(24)、与先导伺服阀(22)出口连通的第一油口(20)、第二油口(21)和回油口(9),所述第一油口(20)与先导活塞(11)的上部腔体连通,所述第二油口(21)与先导活塞(11)的下部腔体连通,所述回油口(9)与油箱连通。
2.根据权利要求1所述的一种高集成伺服控制超高压比例插装阀,其特征在于:所述控制口(24)进口和回油口(9)出口处设有第四密封圈(23),所述第四密封圈(23)为孔用一体型超高压密封圈。
3.根据权利要求1所述的一种高集成伺服控制超高压比例插装阀,其特征在于:所述阀套(3)的底部为主阀进/出油口(1),所述主阀芯(5)的底部设有主阀节流口(2),所述主阀芯(5)下部腔体与上部腔体之间设有主阀芯通流口(28),所述阀套(3)的侧壁设有主阀出/进油口(4),所述主阀进/出油口(1)与主阀出/进油口(4)为超高压油液双向通流结构。
4.根据权利要求1所述的一种高集成伺服控制超高压比例插装阀,其特征在于:所述控制盖板(10)和先导活塞(11)配合处设有第一密封圈(12),所述控制盖板(10)和阀盖(18)配合处设有第二密封圈(15),所述阀盖(18)和位移传感器(19)配合处设有第三密封圈(17),所述过渡套(7)和控制盖板(10)配合处设有第五密封圈(25),所述过渡套(7)环面设置第六密封圈(26),所述阀套(3)和过渡套(7)配合处设置第七密封圈(27),所述阀套(3)近底部侧壁设有第八密封圈(29),所述密封圈均采用孔用一体型超高压密封圈。
5.根据权利要求1所述的一种高集成伺服控制超高压比例插装阀,其特征在于:所述阀套(3)上端与过渡套(7)之间通过铁丝或卡环(6)浮动连接。
6.根据权利要求1所述的一种高集成伺服控制超高压比例插装阀,其特征在于:所述过渡套(7)上端与控制盖板(10)下端螺纹连接。
7.根据权利要求1所述的一种高集成伺服控制超高压比例插装阀,其特征在于:所述先导活塞(11)的活塞杆与主阀芯(5)之间螺纹连接,所述位移传感器测杆(14)下端与先导活塞(11)之间螺纹连接。
8.根据权利要求1所述的一种高集成伺服控制超高压比例插装阀,其特征在于:所述位移传感器(19)螺纹连接安装在阀盖(18)上,所述阀盖(18)与控制盖板(10)之间通过阀盖安装螺栓(16)固定。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Denomination of invention: A highly integrated servo controlled ultra-high pressure proportional cartridge valve Effective date of registration: 20231221 Granted publication date: 20190409 Pledgee: CITIC Bank Limited by Share Ltd. Shanghai branch Pledgor: SHANGHAI NUOMA HYDRAULIC SYSTEM Co.,Ltd. Registration number: Y2023310000899 |