CN107654435A - 一种比例流量截止阀 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种比例流量截止阀，包括：比例电磁铁；螺套的一端连接在所述比例电磁铁内；衔铁组件连接在所述螺套内；阀套的一端固定连接在所述螺套的另一端内，另一端设有油口A和油口B；主阀芯，其滑动设在所述阀套内，所述主阀芯的中部设有阀芯腔，主阀芯上设有与油口B连通的第一阻尼通道以及连通油口A与内孔的第一流通通道；先导阀芯的中部设有连通所述衔铁组件内腔与所述主阀芯的阀芯腔的第二流通通道，先导阀芯的一端连接在所述衔铁组件上，另一端穿过控制腔活动连接在所述主阀芯的阀芯腔的阀口上并与所述主阀芯的阀芯腔下端形成有阻尼腔。该比例流量截止阀结构简单、开口不受负载变化的影响，且能在较低负载时实现可靠开启。

Description

一种比例流量截止阀

技术领域

本发明涉及阀技术领域，具体涉及一种比例流量截止阀。

背景技术

近年来，比例流量截止阀在随车吊、高空作业车、拖拉机旋耕犁、电动叉车等升降设备上应用越来越多。在设备停止时，比例流量截止阀起到保压的作用，防止液压缸下滑；当设备需要下降时，比例流量截止阀根据输入的电压信号大小，控制开口大小，调节液压缸输出的流量，进而控制升降设备的下降速度。如专利公开号为CN 105298967A、名称为“一种大马力拖拉机提升器阀组”的发明专利中就提供了一种控制拖拉机提升器的液压阀组，其中就采用了两个比例单向流量阀，分别用于控制提升器的上升和下降速度调节。公布号为CN106640811、名称为“无泄漏压力补偿电比例座阀”的发明专利公开了一种比例流量截止阀，虽然能比例控制阀口的开度，但在一些负载压力变化大的设备上，会因为负载的变化引起阀口的开度波动，严重时会引起机械的抖动；并且因为与先导阀芯配合的阻尼孔非常小，造成控制腔的油液在流出阻尼孔时压降较大，这样在负载较小的时候，负载口与控制腔的压差不足以推动主阀芯开到足够大的位置，达不到所需求的流量。

发明内容

针对现有技术中所存在的上述技术问题的部分或者全部，本发明提出了一种比例流量截止阀，该比例流量截止阀结构简单、开口不受负载变化的影响，且能在较低负载时实现可靠开启。

为了实现以上发明目的，本发明提出了一种具有以下结构的比例流量截止阀

一种比例流量截止阀，其特征在于，包括：

比例电磁铁；

螺套，其一端连接在所述比例电磁铁内；

衔铁组件，其一端连接在所述螺套内；

阀套，其一端固定连接在所述螺套的另一端内，其另一端设有油口A和油口B；

主阀芯，其滑动设在所述阀套内，所述主阀芯的中部设有阀芯腔，所述主阀芯上设有与油口B连通的第一阻尼通道以及连通油口A与内孔的第一流通通道；

先导阀芯，其中部设有连通所述衔铁组件内腔与所述主阀芯的阀芯腔的第二流通通道，所述先导阀芯的一端连接在所述衔铁组件上，其另一端穿过控制腔活动连接在所述主阀芯的阀芯腔的阀口上并与所述主阀芯的阀芯腔下端形成有阻尼腔。

在一种实施方案中，所述先导阀芯包括依次连接的上端T型头、圆台段、圆锥段、第一圆柱段、第二圆柱段和第三圆柱段，所述第一圆柱段与第三圆柱段均与所述主阀芯的阀芯腔之间形成有间隙，所述第二圆柱段隔断第一圆柱段和第三圆柱段分别与所述主阀芯的阀芯腔形成的间隙，所述圆锥段可封堵所述主阀芯的阀芯腔。

在一种实施方案中，所述衔铁组件包括：衔铁、弹性件和中空的圆台形垫片，所述圆台形垫片的下端面抵接在所述先导阀芯的圆台段上，所述先导阀芯的上端T型头安装在所述衔铁下端的T型腔内，所述弹性件套接在所述先导阀芯的下端，且所述弹性件的上端抵接在所述螺套的内台肩上，所述弹性件的抵接在所述圆台形垫片上。

在一种实施方案中，所述T型头的大端直径小于所述圆台段的大端直径，所述圆台段的小端直径等于所述T型头的大端直径，所述先导阀芯的上端T型头与所述衔铁下端的T型腔之间有间隙，所述圆台形垫片与所述衔铁的下端面之间有间隙。

在一种实施方案中，所述第一阻尼通道包括依次连通的通道口、第一阻尼孔和第一连接孔，所述通道口与油口B连通，所述第一连接孔的出口连通控制腔。

在一种实施方案中，所述第一流通通道包括第二连接孔和第三连接孔，所述第二连接孔为与油口A连通的直孔，所述第三连接孔为连接内孔与所述第一连接孔的斜孔。

在一种实施方案中，所述第二流通通道包括依次连接的第二阻尼孔、第四连接孔和第五连接孔，所述第二阻尼孔为与所述主阀芯的阀芯腔连通的轴向通孔，所述第五连接孔为连通所述衔铁内腔的轴向通孔。

在一种实施方案中，所述控制腔内的油液经所述先导阀芯的上端T型头与所述衔铁的T型腔之间的间隙流到所述衔铁的内腔，再经所述先导阀芯的第二流通通道流到所述阻尼腔。使得先导阀芯的上端与下端受力相互平衡，先导阀芯不受负载压力变化的影响，只受到比例电磁铁和弹性件的作用力大小影响。由于弹性件选定后，其作用力基本稳定，因而主阀芯的开口主要受到比例电磁铁上的电压大小的影响，比例电磁铁上的电压增大时主阀芯开口增大。

在一种实施方案中，当油口B进油时，比例电磁铁得电克服弹性件的阻力，先导阀芯跟随衔铁向上运动脱离主阀芯的阀芯腔阀口，油口B油液经第一阻尼通道进入控制腔，由主阀芯的阀芯腔阀口流出，在主阀芯上下表面压力差的作用下，主阀芯实现开启；增大比例电磁铁上的电压，主阀芯阀口开度增大。

可以理解的是，在比例电磁铁不得电情况下，油口A或油口B进油时，油口A或油口B与控制腔的压差需要克服弹性件的作用力才能实现主阀芯开启，在压差未达到克服弹性件的作用力之前，本发明的比例流量截止阀处于截止状态。另外由于弹性件和中空的圆台形垫片的存在，衔铁向上活动的行程受到限制，也就是当比例电磁铁上的电压增大到某设定值后，先导阀芯不能再继续向上运动，主阀芯的阀口开度不再变化。

与现有技术相比，本发明的比例流量截止阀的优点在于：

在本发明中，控制腔的油液可经先导阀芯的第二流通通道从衔铁组件内腔流到主阀芯阀芯腔下端的阻尼腔，使得先导阀芯上下受到的作用力相等，因而先导阀芯的开启主要受比例电磁铁作用力大小的影响。因此，当负载变化时，油口B的压力经第一阻尼通道传递到控制腔，不会对先导阀芯开口造成影响，主阀芯的开口也就保持不变，且能在较低负载时实现可靠开启。

附图说明

下面将结合附图对本发明的优选实施例进行详细地描述，在图中：

图1显示了本发明的比例流量截止阀的其中一个实施例；

图2显示了图1中I部分的放大结构；

图3显示了本发明的比例流量截止阀的机能符号。

附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。

发明人在发明过程中注意到，现有比例流量截止阀在一些负载压力变化大的设备上，会因为负载的变化引起阀口的开度波动，严重时会引起机械的抖动；并且因为与先导阀芯配合的阻尼孔非常小，造成控制腔的油液在流出阻尼孔时压降较大，这样在负载较小的时候，负载口与控制腔的压差不足以推动主阀芯开到足够大的位置，达不到所需求的流量。

针对以上不足，本发明的实施例提出了一种比例流量截止阀，下面进行说明。

如图1显示了本发明的比例流量截止阀的其中一种实施结构。在该示意图中，本发明的比例流量截止阀主要包括：衔铁1、比例电磁铁2、螺套3、阀套5、主阀芯6和先导阀芯4。其中，螺套3的一端连接在比例电磁铁2内，螺套3的另一端通过螺纹结构连接阀套5的一端，阀套5远离螺套3的另一端(图1中为下端)设有油口A和油口B。主阀芯6滑动设在阀套5内，主阀芯6的中部设有阀芯腔，主阀芯6上设有与油口B连通的第一阻尼通道以及连通油口A与内孔的第一流通通道。先导阀芯4的一端(图1中为上端)连接在衔铁1上，先导阀芯4的另一端穿过控制腔9活动连接在主阀芯6的阀芯腔的阀口上并与主阀芯6的阀芯腔下端形成有阻尼腔10。先导阀芯4的中部设有连通衔铁1的内腔与主阀芯6的阀芯腔的第二流通通道。

在一个实施例中，如图1所示，先导阀芯4主要包括从上往下依次连接的上端T型头、圆台段、圆锥段、第一圆柱段、第二圆柱段和第三圆柱段，第一圆柱段与第三圆柱段均与主阀芯6的阀芯腔之间形成有间隙，第一圆柱段和第三圆柱段分别与主阀芯6的阀芯腔形成有上间隙和下间隙，第二圆柱段隔断上间隙和下间隙。先导阀芯4的圆锥段可封堵主阀芯6的阀芯腔的阀口。

在一个实施例中，先导阀芯4的圆台段上方设有中空的圆台形垫片8和弹性件7，圆台形垫片的下端面抵接在先导阀芯4的圆台段的大端上，先导阀芯4的上端T型头安装在衔铁1下端的T型腔内，弹性件7套接在衔铁1的下端，且弹性件7的上端抵接在螺套3的内台肩上，弹性件7的下端抵接在圆台形垫片8上。这种结构使得衔铁1得电带动先导阀芯4向上运动时，先导阀芯4的圆台段顶着圆台形垫片8一起向上压缩弹性件7。

在一个实施例中，先导阀芯4的T型头的大端直径小于圆台段的大端直径，圆台段的小端直径等于T型头的大端直径，先导阀芯的上端T型头与衔铁1下端的T型腔之间有间隙，因而先导阀芯4的圆台段上方的油液只能通过与衔铁1之间的间隙进入到衔铁1的内腔，并从先导阀芯4的第二流通通进入阻尼腔10。另外，由于圆台形垫片8与衔铁1的下端面之间有间隙，因而圆台形垫片8上方的油液可经该间隙进入先导阀芯的上端T型头与衔铁1下端的T型腔之间的间隙。

在一个实施例中，第一阻尼通道主要包括依次连通的通道口6.3、第一阻尼孔6.2和第一连接孔6.1，通道口6.3与油口B连通，第一连接孔6.1的出口连通控制腔9。在主阀芯6向上移动时，控制腔9的油液可经该第一阻尼通道流向油口B。

在一个实施例中，第一流通通道主要包括第二连接孔6.5和第三连接孔6.4，第二连接孔6.5为与油口A连通的直孔，第三连接孔6.4为连接主阀芯6的阀芯腔与第二连接孔6.5的斜孔。

在一个实施例中，如图1和图2所示，第二流通通道包括依次连接的第二阻尼孔4.3、第四连接孔4.2和第五连接孔4.1，第二阻尼孔4.3为与阻尼腔10(先导阀芯4深入主阀芯6的阀芯腔而形成)连通的轴向通孔，第五连接孔4.1为连通衔铁1内腔的轴向通孔。

在一个实施例中，控制腔9内的油液经先导阀芯4的上端T型头与衔铁的T型腔之间的间隙流到衔铁1的内腔，再经先导阀芯4的第二流通通道流到阻尼腔10，使得先导阀芯4的上端与下端受力相互平衡。

在一个实施例中，当油口B进油时，比例电磁铁2得电克服弹性件7的阻力，先导阀芯4跟随衔铁1向上运动脱离主阀芯6的阀芯腔阀口，油口B的油液经第一阻尼通道进入控制腔9，在主阀芯上下表面压力差的作用下，主阀芯6实现开启；增大比例电磁铁2上的电压，主阀芯6阀口开度增大。

可以理解的是，由于第一流通通道和第一阻尼通道的存在，主阀芯6可以在较短的时间内实现稳定状态。另外，由于弹性件7和圆台形垫片8的存在，在比例电磁铁2未得电时，弹性件7的作用力经先导阀芯4作用在主阀芯6上，实现主阀芯6的可靠关闭，起到截止阀的作用，如图3所示。在这种情况下，如不给比例电磁铁2提供电压，则需要克服弹性7件的作用力以及先导阀芯4与主阀芯6等的重力，需要较大的开启压力。给比例电磁铁2提供电压的情况下，由于有第一流通通道和第一阻尼通道的存在，稳定状态下主阀芯6上下表面主要是因为面积差导致的压力差，只需要给予较小的压力即可实现主阀芯6的开启。

此外，当先导阀芯4的阀口开度足够大，负载压力较低时，控制腔9的油液经先导阀芯4的阀口入可经第一流通通道可靠地泄到A口，主阀芯6会可靠地开启，达到所需的流量。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。因此，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和/或修改，根据本发明的实施例作出的变更和/或修改都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种比例流量截止阀，其特征在于，包括：

比例电磁铁；

螺套，其一端连接在所述比例电磁铁内；

衔铁组件，其一端连接在所述螺套内；

阀套，其一端固定连接在所述螺套的另一端内，其另一端设有油口A和油口B；

主阀芯，其滑动设在所述阀套内，所述主阀芯的中部设有阀芯腔，所述主阀芯上设有与油口B连通的第一阻尼通道以及连通油口A与内孔的第一流通通道；

先导阀芯，其中部设有连通所述衔铁组件内腔与所述主阀芯的阀芯腔的第二流通通道，所述先导阀芯的一端连接在所述衔铁组件上，其另一端穿过控制腔活动连接在所述主阀芯的阀芯腔的阀口上并与所述主阀芯的阀芯腔下端形成有阻尼腔。

2.根据权利要求1所述的比例流量截止阀，其特征在于，所述先导阀芯包括依次连接的上端T型头、圆台段、圆锥段、第一圆柱段、第二圆柱段和第三圆柱段，所述第一圆柱段与第三圆柱段均与所述主阀芯的阀芯腔之间形成有间隙，所述第二圆柱段隔断第一圆柱段和第三圆柱段分别与所述主阀芯的阀芯腔形成的间隙，所述圆锥段可封堵所述主阀芯的阀芯腔。

3.根据权利要求2所述的比例流量截止阀，其特征在于，所述衔铁组件包括：衔铁、弹性件和中空的圆台形垫片，所述圆台形垫片的下端面抵接在所述先导阀芯的圆台段上，所述先导阀芯的上端T型头安装在所述衔铁下端的T型腔内，所述弹性件套接在所述先导阀芯的下端，且所述弹性件的上端抵接在所述螺套的内台肩上，所述弹性件的抵接在所述圆台形垫片上。

4.根据权利要求3所述的比例流量截止阀，其特征在于，所述T型头的大端直径小于所述圆台段的大端直径，所述圆台段的小端直径等于所述T型头的大端直径，所述先导阀芯的上端T型头与所述衔铁下端的T型腔之间有间隙，所述圆台形垫片与所述衔铁的下端面之间有间隙。

5.根据权利要求4所述的比例流量截止阀，其特征在于，所述第一阻尼通道包括依次连通的通道口、第一阻尼孔和第一连接孔，所述通道口与油口B连通，所述第一连接孔的出口连通控制腔。

6.根据权利要求5所述的比例流量截止阀，其特征在于，所述第一流通通道包括第二连接孔和第三连接孔，所述第二连接孔为与油口A连通的直孔，所述第三连接孔为连接内孔与所述第一连接孔的斜孔。

7.根据权利要求6所述的比例流量截止阀，其特征在于，所述第二流通通道包括依次连接的第二阻尼孔、第四连接孔和第五连接孔，所述第二阻尼孔为与所述主阀芯的阀芯腔连通的轴向通孔，所述第五连接孔为连通所述衔铁内腔的轴向通孔。

8.根据权利要求7所述的比例流量截止阀，其特征在于，所述控制腔内的油液经所述先导阀芯的上端T型头与所述衔铁的T型腔之间的间隙流到所述衔铁的内腔，再经所述先导阀芯的第二流通通道流到所述阻尼腔，使得所述先导阀芯的上端与下端受力相互平衡。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的比例流量截止阀，其特征在于，当油口B进油时，比例电磁铁得电克服弹性件的阻力，先导阀芯跟随衔铁向上运动脱离主阀芯的阀芯腔阀口，油口B油液经第一阻尼通道进入控制腔，由主阀芯阀芯腔阀口流出，在主阀芯上下表面压力差的作用下，主阀芯实现开启；增大比例电磁铁上的电压，主阀芯阀口开度增大。