CN107989842A - 电磁比例阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电磁比例阀，其阀体上开设有A口、B口和T口，阀体的上部装配有螺套，螺套内滑动设置有先导阀芯，螺套套的上部装配有比例电磁铁，比例电磁铁内设置有衔铁，衔铁的下表面与一顶杆相抵，先导阀芯与螺套之间设置有复位弹簧；阀体的下部内设置有主阀芯，该主阀芯与先导阀芯之间设置有控制弹簧，主阀芯的下部对应B口位置设置有第一阻尼孔；阀体内在先导阀芯和主阀芯之间设置有控制腔，先导阀芯内设置有通流槽，比例电磁铁通电时，控制腔经与T口相连通。其优点在于：结构合理、紧凑，体积小，流量控制稳定。

Description

电磁比例阀
技术领域
本发明涉及液压阀制造技术领域，尤其指一种电磁比例阀。
背景技术
近年来，电磁比例阀在随车吊、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，电磁比例阀起到保压的作用，防止液压缸下滑；当设备需要下降时，电磁比例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。如专利号为201510807564.0名称为“一种大马力拖拉机提升器阀组”的发明专利中就公开了一种控制拖拉机提升器的液压阀组，其中就采用了2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。又如专利号为201621273379.4名称为“无泄漏压力补偿电比例节流阀”的专利公开了一种集成了压力补偿器的比例流量阀，其通过比例电磁铁实现比例流量调节功能，主阀与压力补偿阀串联，引油孔将主阀节流边之前的压力引入补偿器，通过第二弹簧和补偿阀芯进行补偿保证主阀节流边前后压差恒定，不随负载的变化。在线圈不得电的情况下，先导阀芯能够密封，液压力将主阀芯紧紧压在阀口上，使得阀口无任何泄漏，而且由于引油孔的后端引油入口位于密封线的前侧，这样在关闭状态下引油孔也能完全关闭，减少泄漏量。但是，目前市场上存在的用于升降设备的电磁比例阀，有以下缺点：
1、电磁比例阀的流量控制是通过比例电磁铁带动先导阀芯，调节先导回油节流面积，进而改变主阀芯控制腔压力的大小，主阀芯在负载压力与控制腔压力压差的作用下跟随先导阀芯开启。在实际实用中因为负载的变化造成主阀芯负载腔压力变化的范围可能为0.3～25MPa，例如当叉车满载运行时负载压力可能为25MPA，而当空载时，负载压力就低于1MPa。为了防止负载太大时主阀芯开启过大，一般先导阀芯控制的节流孔的节流面积较小，这样当负载压力为1～25MPa时，主阀芯上因压差产生的力可以使主阀芯达到需要开度，当负载压力低于1MPa时，由先导阀芯调节过流面积，主阀芯控制腔的压力和负载压力的差值很小，这样就造成阀芯开度很小甚至不开，达不到需求的流量，影响电磁比例阀的应用。
2.电磁比例阀的先导阀芯在开启时，受负载压力的影响，不能可靠保证开口大小。负载越大作用在先导阀芯上的液压力也就越大，同样的电压信号，先导阀芯的开度比负载小的时候减小，而升降设备下降过程中负载时波动变化的，这会引起阀口开度的不稳定，造成一定的振动。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供结构合理紧凑，满足低负载使用，流量控制稳定的电磁比例阀。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种电磁比例阀，包括有阀体，阀体上开设有A口、B口和T口，阀体的上部装配有螺套，螺套上开有第一横孔、第二横孔和第一竖孔，第一横孔和第一竖孔相通，第二横孔和T孔相通，螺套的内部还滑动设有先导阀芯，先导阀芯上设有通流槽，第一横孔和所述通流槽相通，所述第二竖孔将先导阀芯上部容腔和下部容腔连通；
该螺套的上部装配有比例电磁铁，比例电磁铁内设置有衔铁，衔铁的下表面与一顶杆相抵，该顶杆贯穿所述螺套套的上部与先导阀芯相抵，先导阀芯与所述螺套之间设置有复位弹簧；
阀体的下部内设置有主阀芯，该主阀芯与所述先导阀芯之间设置有控制弹簧，主阀芯的的侧壁上设有第一阻尼孔,第一阻尼孔一端与B口相通；；
阀体内在先导阀芯和主阀芯之间设置有控制腔，该控制腔与第一阻尼孔的另一端连通和所述第一竖孔相连通，比例电磁铁通电时，所述的控制腔经第一竖孔、第一横孔、通流槽、第二横孔与T口相连通。
优化的技术措施还包括：
上述的主阀芯的上部中心设置有凹腔，控制弹簧的下端置于该凹腔内。
上述的先导阀芯的下端设置有弹簧座，控制弹簧的上端与所述弹簧座相抵。
上述的衔铁的截面呈“凸”字形结构，螺套的上端设置有与所述衔铁下端相适配的凹槽。
上述的主阀芯与所述阀体内壁之间设置有密封圈和活塞环。
上述的T口倾斜设置。
本发明的电磁比例阀，结构合理，其通过结构上的改进，使流量阀的结构更为紧凑，体积更小；比例电磁铁断电时，控制腔与T口之间截断，A口和B口之间不导通；比例电磁铁通电时，先导阀芯下移，控制腔与T口之间导通，控制腔回油压损小，主阀芯上移，A口和B口之间导通，可以在低负载下可靠开启。通过第二竖孔将先导阀芯上下容腔导通使先导阀芯上下受力平衡，不受负载变化的影响，主阀芯的上移位移通过控制弹簧反馈给比例电磁铁，因此主阀芯的开启仅与比例电磁铁上所加电压有关，保证流量控制稳定，不受液动力及负载压力干扰。
附图说明
图1是本发明的剖视结构示意图；
图2是图1中I部放大图；
图3是本发明的液压控制原理图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至图2所示为本发明的结构示意图，
其中的附图标记为：A口、B口、T口、阀体1、控制腔1a、螺套2、第一横孔2a、第二横孔2b、第一竖孔2c、第二竖孔2d、凹槽21、比例电磁铁3、衔铁4、顶杆5、先导阀芯6、通流槽6a、复位弹簧61、弹簧座62、主阀芯7、第一阻尼孔7a、控制弹簧71、凹腔72、密封圈73、活塞环74。
如图1至图3所示，
一种电磁比例阀，包括有阀体1，阀体1上开设有A口、B口和T口，阀体1的上部装配有螺套2，螺套2上开有第一横孔2a、第二横孔2b、第一竖孔2c和第二竖孔2d，第一横孔2a和第一竖孔2c相通，第二横孔2b和T孔相通，螺套2的内部还滑动设有先导阀芯6，先导阀芯6上设有通流槽6a，第一横孔2a和所述通流槽6a相通,第二竖孔2d将所述先导阀芯6上部容腔和下部容腔连通；
该阀套2的上部装配有比例电磁铁3，比例电磁铁3内设置有衔铁4，衔铁4的下表面与一顶杆5相抵，该顶杆5贯穿所述螺套2的上部与先导阀芯6相抵，先导阀芯6与所述螺套2之间设置有复位弹簧61；
阀体1的下部内设置有主阀芯7，该主阀芯7与所述先导阀芯6之间设置有控制弹簧71，主阀芯7的侧壁上设有第一阻尼孔2a,第一阻尼孔2a一端与B口相通；
阀体1内在先导阀芯6和主阀芯7之间设置有控制腔1a，该控制腔1a与第一阻尼孔2a的另一端和第一竖孔2c相连通，比例电磁铁(3)通电时，所述的控制腔1a经第一竖孔2c、第一横孔2a、通流槽6a、第二横孔2b与T口相连通。
实施例中，主阀芯7的上部中心设置有凹腔72，控制弹簧71的下端置于该凹腔72内。
实施例中，先导阀芯6的下端设置有弹簧座62，控制弹簧71的上端与所述弹簧座62相抵。
实施例中，主阀芯7的下端与A口和B口之间的阀口锥面配合。
阀口处采用锥面配合，能够最大程度地提高阀口的密封性。
实施例中，衔铁4的截面呈“凸”字形结构，螺套2的上端设置有与所述衔铁4下端相适配的凹槽21；如此设计，使流量阀的结构更为紧凑。
实施例中，主阀芯7与所述阀体1内壁之间设置有密封圈73和活塞环74。密封圈73的设置保证了主阀芯7与阀体1内壁之间的密封性，活塞环74的设置提高了主阀芯7移动的顺畅性。
实施例中，T口倾斜设置。
工作原理：
B口压力大于A口压力时，即油液由B口流入时，当比例电磁铁3不通电时，在控制弹簧71的作用下，先导阀芯6上的通流槽6a与阀套2上的第二横孔2b错开，使控制腔1a与T口之间截断。同时，B口压力的液压油引入控制腔1a；主阀芯7在控制腔1a内油压以及控制弹簧71的弹簧力的共同作用下，主阀芯7与阀体1上A口和B口之间的阀口形成密封，使A口和B口之间截断。当比例电磁铁3通电时，衔铁4向下运动，并通过顶杆5推动先导阀芯6向下运动，随着先导阀芯6的下移，通流槽6a与第二横孔2b逐渐导通，从而使控制腔1a经过第一竖孔2c、第二横孔2a、通流槽6a和T口之间导通；衔铁4向下运动的距离与比例电磁铁3上所加电压呈正比，所加电压越大，衔铁4向下运动的距离也越多。控制腔1a与T口之间导通，控制腔1a内液压油排回T口，这样，B口与控制腔1a之间产生压差，当压差足够大时，主阀芯7在合力作用下向上运动，A口与B口之间导通；主阀芯7在压差以及控制弹簧71的合理作用下处于动态平衡。比例电磁铁3上所加电压越大，先导阀芯6向下运动的距离也越大，控制腔1a至T口的流量也就越大，这样，A口或者B口与控制腔1a之间的压差也越大，进而主阀芯7的上移程度也越大(即A口与B口之间的阀口开度越大)。因此，A口与B口之间的阀口的开启程度，与比例电磁铁3上所加加压呈正比。当达到平衡状态时，控制弹簧71的压缩量是决定了主阀芯7的开度，而控制弹簧71的压缩量又与比例电磁铁3的电压相关，因此本发明电磁比例阀，其主阀芯7的开启程度只与比例电磁铁3上的控制电压相关，当比例电磁铁3上的控制电压一定时，A口与B口之间阀口的开度一定，可以保证流量的稳定性，不受液动力及负载压力干扰。
当A口压力大于B口压力时，也即油液由A口流入，本发明的电磁比例阀相当于单向阀，A口压力克服弹簧力将主阀芯7顶开，油液由A口流入B口。
本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims (7)

1.一种电磁比例阀，包括有阀体(1)，所述的阀体(1)上开设有A口、B口和T口，其特征是：所述的阀体(1)的上部装配有螺套(2)，所述螺套(2)上开有第一横孔(2a)、第二横孔(2b)、第一竖孔(2c)和第二竖孔(2d)，所述第一横孔(2a)和第一竖孔(2c)相通，所述第二横孔(2b)和T孔相通，所述螺套(2)的内部还滑动设有先导阀芯(6)，所述先导阀芯(6)上设有通流槽(6a)，所述第一横孔(2a)和所述通流槽(6a)相通,所述第二竖孔(2d)将所述先导阀芯(6)上部容腔和下部容腔连通；
所述螺套(2)的上部装配有比例电磁铁(3)，所述的比例电磁铁(3)内设置有衔铁(4)，所述的衔铁(4)的下表面与一顶杆(5)相抵，该顶杆(5)贯穿所述螺套(2)的上部与先导阀芯(6)相抵，所述的先导阀芯(6)与所述螺套(2)之间设置有复位弹簧(61)；
所述的阀体(1)的下部内设置有主阀芯(7)，该主阀芯(7)与所述先导阀芯(6)之间设置有控制弹簧(71)，所述的主阀芯(7)的侧壁上设有第一阻尼孔(7a),所述第一阻尼孔(7a)一端与B口相通；
所述的阀体(1)内在先导阀芯(6)和主阀芯(7)之间设置有控制腔(1a)，该控制腔(1a)与第一阻尼孔(2a)的另一端和所述第一竖孔(2c)相连通，比例电磁铁(3)通电时，所述的控制腔(1a)经第一竖孔(2c)、第一横孔(2a)、通流槽(6a)、第二横孔(2b)与T口相连通。
2.根据权利要求1所述的电磁比例阀，其特征是：所述的主阀芯(7)的上部中心设置有凹腔(72)，所述的控制弹簧(71)的下端置于该凹腔(72)内。
3.根据权利要求2所述的电磁比例阀，其特征是：所述的先导阀芯(6)的下端设置有弹簧座(62)，所述的控制弹簧(71)的上端与所述弹簧座(62)相抵。
4.根据权利要求3所述的电磁比例阀，其特征是：所述的主阀芯(7)的下端与A口和B口之间的阀口锥面配合。
5.根据权利要求4所述的电磁比例阀，其特征是：所述的衔铁(4)的截面呈“凸”字形结构，所述的螺套(2)的上端设置有与所述衔铁(4)下端相适配的凹槽(21)。
6.根据权利要5所述的电磁比例阀，其特征是：所述的主阀芯(7)与所述阀体(1)内壁之间设置有密封圈(73)和活塞环(74)。
7.根据权利要求6所述的一种电磁比例阀，其特征是：所述的T口倾斜设置。
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