CN107990024B - 一种滑阀式反比例减压阀 - Google Patents

一种滑阀式反比例减压阀 Download PDF

Info

Publication number
CN107990024B
CN107990024B CN201711222344.7A CN201711222344A CN107990024B CN 107990024 B CN107990024 B CN 107990024B CN 201711222344 A CN201711222344 A CN 201711222344A CN 107990024 B CN107990024 B CN 107990024B
Authority
CN
China
Prior art keywords
spool
valve
pressure
working chamber
hole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711222344.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107990024A (zh
Inventor
吴维
肖冰清
苑士华
胡纪滨
刘辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Technology BIT
Original Assignee
Beijing Institute of Technology BIT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Technology BIT filed Critical Beijing Institute of Technology BIT
Priority to CN201711222344.7A priority Critical patent/CN107990024B/zh
Publication of CN107990024A publication Critical patent/CN107990024A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107990024B publication Critical patent/CN107990024B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/065—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members
    • F16K11/07—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides
    • F16K11/0708—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides comprising means to avoid jamming of the slide or means to modify the flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0603—Multiple-way valves
    • F16K31/061—Sliding valves
    • F16K31/0613—Sliding valves with cylindrical slides

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

本发明涉及一种滑阀式反比例减压阀，属于液压控制领域。包括：比例电磁铁，挡板，圆柱塞，阀体，第一复位弹簧,阀芯，第二复位弹簧，活塞；采用阀腔等径加工，当电磁铁不工作时，减压阀输出的工作压力最大，随着电流增大，电磁输出的电磁推力增大，减压阀的工作压力逐渐减小，阀芯工作腔内的液压力与弹簧力和电磁力平衡，实现液压油路压力调节。该比例减压阀控制精度高，能够提高系统工作的稳定性，且结构简单易于加工，制造成本低，减小装配的复杂性。

Description

一种滑阀式反比例减压阀
技术领域
本发明涉及一种滑阀式反比例减压阀，具体涉及一种可连续无极的对汽车自动变速器液压系统或工业液压自动控制系统中的油液压力进行控制的滑阀式反比例减压阀，属于液压控制领域。
背景技术
比例减压阀是一种利用电磁线圈通电变化控制比例电磁铁实现减压阀阀芯开度调节的控制阀。当电磁线圈通电时，电磁力使阀芯开启，液压油流经阀腔作用于阀芯表面产生压力，与弹簧力和电磁力形成力平衡，从而控制液压油路的压力。由于比例电磁铁的电磁力与通电电流有关，因此可以实现电磁力的无级调节，从而能够获得连续无级的液压油路压力。
以往的比例减压阀多为阀芯一体式，阀腔阶梯型结构，因此对阀腔的加工比较复杂，且安装不易。如中国专利CN 206206306 U：一种新型比例减压阀汽车变速箱及汽车，其设计的减压阀采用的阀腔阶梯型，以不同面积的台阶形成压力差，该结构复杂不易于加工；中国专利CN 1959166A：直动式比例减压阀，其设计的减压阀在阀芯的作用下，将阀腔分为M腔和N腔，通过面积差来实现压力调节，且其阻尼孔设计在阀体上，结构复杂。中国专利CN203257778 U：直动式三通比例减压阀，虽然采用的是阀腔一体式，但是它采用将减压孔设置在阀芯上，增加了阀芯的加工复杂度。此外这些专利的工作状态是，当电磁铁不工作时，减压阀进油口关闭，输出工作压力为零，当电磁铁通电时，减压阀开始工作。随着电流增大，电磁铁输出的电磁推力增大，则减压阀输出的工作压力增大。然而至今没有发明专利涉及到当电磁铁不工作时，减压阀输出的工作压力最大，随着电流增大，电磁输出的电磁推力增大，减压阀的工作压力逐渐减小。在此背景下，本发明设计了一种新型减压阀，采用阀腔等径加工，阀腔内由活塞、圆柱塞与阀芯共同作用实现液压油路压力调节。提高了控制精度，保证了工作可靠性，且极大地简化了减压阀结构，降低了生产成本，提高了产品的装配合格率，减少重复劳动。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术存在一体式加工困难的问题，提供一种滑阀式反比例减压阀。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
一种滑阀式反比例减压阀，包括：比例电磁铁，挡板，圆柱塞，阀体，第一复位弹簧,阀芯，第二复位弹簧，活塞；
所述阀体为底部封口式中空等径圆柱腔体；侧壁上开设有油口，工作油口，进油口，泄油口；
阀芯为圆柱体结构，沿圆柱体两端面分别向内开设盲孔；在两盲孔对应的圆柱体侧壁上分别开设两周向对称的第一引压孔和第二引压孔；在靠近挡板的盲孔对应的圆柱体侧壁上分别开设节流孔；所述节流孔、第一引压孔、第二引压孔需与盲孔相通；第一引压孔对应的外侧壁圆周处带有第一周向凸台；阀芯还带有另一个第二圆周凸台，所述第二圆周凸台靠近活塞；
将活塞固定安装在阀芯的底部；阀芯的左右两侧盲孔中均放置有复位弹簧；活塞部分插入到阀芯的右侧盲孔中，且与第二复位弹簧接触；阀芯的第一周向凸台活动安装在回油口和工作油口之间的侧壁处；第二圆周凸台活动安装在进油口和泄油口之间的侧壁处；
圆柱塞安装在阀芯带有节流孔的左侧盲孔中；
挡板为带有两个通孔的圆柱状结构，所述两个通孔与阀芯的侧壁相对应；
比例电磁铁通过挡板的通孔与阀芯的侧壁相接触；
所述节流孔的数量为两个，且两个节流孔沿周向对称；
所述圆柱塞的长度在自由状态时刚好堵住节流孔。
工作过程：
该比例减压阀包括：阀体、阀芯、圆柱塞、活塞、第一复位弹簧、第二复位弹簧、比例电磁铁以及挡板。比例电磁铁未通电，电磁力为零时，比例减压阀阀芯全开启状态，第二环形凹槽与进油口和工作油口相连，油液经进油口流进工作油口，使其输出压力在最大工作压力处。此时进油口油液经第二引压孔进入B工作腔，工作油口油液经第一引压孔进入A工作腔，且A、B工作腔内均布置有相同复位弹簧，因此作用于阀芯上的液压力与弹簧力平衡。
当比例电磁铁通电时，通过挡板上的通孔推动阀芯向活塞移动，此时回油口打开，形成减压阀油路工作回路，油液通过进油口、第二环形凹槽、工作油口与第一第二引压孔进入阀芯A、B工作腔，在阀芯工作腔表面产生液压力。此刻在阀芯上，A工作腔内表面内作用有压力以及弹簧力，B工作腔内表面作用有压力以及弹簧力，这些力与电磁力最终会达到平衡。工作腔内的部分油液经节流孔流入回油口进入油箱。
比例电磁铁将不同的直流电信号转化为不同的电磁力输出给阀芯，作为阀芯的控制能量，控制阀部分实现工作压力调节功能。随着电磁力越大，阀芯开口减小，油液在阀芯工作腔与工作油口产生的压力会逐渐下降，直至该液压力与弹簧力和电磁力构成力平衡从而实现电信号对出口压力的调节作用。
有益效果
1、由于现有的比例减压阀的油路设置在阀体上，导致阀体结构不规则也体积大。本发明将油路设计在阀芯上，既实现了油液的引导作用，又具有节流效果。本发明采用将阀芯组件拆分为圆柱塞、阀芯与活塞。当比例电磁铁通电产生电磁力推动阀芯移动时，油液进入阀芯与圆柱塞和活塞分别组成的A工作腔和B工作腔，产生液压力，与弹簧力和电磁力平衡，实现液压油路压力调节。
2、本发明将阀体结构可以设计为等径阀腔，易于加工和批量生产，减小制造成本，且阀芯结构依据阀体进行加工配合，保证了装配的可靠性，提高一次装配的合格率，减少重复劳动。本发明可以应用于液压控制系统具有控制精度高、响应速度快、输出压力稳定且可以连续调节，如AT、AMT、DCT和CVT等自动变速箱的液压控制系统内，提高系统的工作稳定性。
附图说明
图1为本发明的比例减压阀的装配图；
图2为比例减压阀的阀芯结构图；
图3为圆柱塞与活塞的结构图；
图4比例减压阀阀芯一定行程时原理图；
图5比例减压阀阀芯关闭时原理图。
其中，1-比例电磁铁，2-挡板，3-圆柱塞，4-阀体，5-第一复位弹簧,6-阀芯，7-第二复位弹簧,8-活塞，9-回油口，10-工作油口，11-进油口，12-泄油口，13-左盲孔，14-第一环形凹槽，15-节流孔，16-第二环形凹槽，17-右盲孔，18-锥形槽，19-第三环形凹槽，20-第一引压孔，21-第二引压孔，22-圆柱塞，23-活塞，24-A工作腔，25-B工作腔。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为实现目的而采用的技术手段与功效，以下结合原理图，对本发明提出的新型比例减压阀的具体方案、结构、特征及功效进行详细说明。
实施例1
一种滑阀式反比例减压阀，如图1所示，包括：比例电磁铁1，挡板2，圆柱塞3，阀体4，第一复位弹簧5,阀芯6，第二复位弹簧7，活塞8；
所述阀体4为底部封口式中空等径圆柱腔体；侧壁上开设有油口9，工作油口10，进油口11，泄油口12；
如图2所示，阀芯6为圆柱体结构，沿圆柱体两端面分别向内开设盲孔；在两盲孔对应的圆柱体侧壁上分别开设两周向对称的第一引压孔20和第二引压孔21；在靠近挡板2的盲孔对应的圆柱体侧壁上分别开设节流孔15；所述节流孔15、第一引压孔20，第二引压孔21需与盲孔相通；第一引压孔20对应的外侧壁圆周处带有第一周向凸台；阀芯6还带有另一个第二圆周凸台，所述第二圆周凸台靠近活塞8；
将活塞8固定安装在阀芯4的底部；阀芯6的左右两侧盲孔中均放置有复位弹簧；活塞8部分插入到阀芯6的右侧盲孔中，且与第二复位弹簧7接触；阀芯6的第一周向凸台活动安装在回油口9和工作油口10之间的侧壁处；第二圆周凸台活动安装在进油口11和泄油口12之间的侧壁处；
如图3所示，圆柱塞3安装在阀芯6带有节流孔15的左侧盲孔中；
挡板2为带有两个通孔的圆柱状结构，所述两个通孔与阀芯6的侧壁相对应；
比例电磁铁1通过挡板2的通孔与阀芯6的侧壁相接触；
所述节流孔15的数量为两个，且两个节流孔15沿阀芯6的左侧盲孔周向对称；
所述圆柱塞3的长度在自由状态时刚好堵住节流孔15，且圆柱塞3及活塞8外表面均加工了锥形小槽；
所述A工作腔24及B工作腔25分别与第一引压孔20及第二引压孔21相连。
如图4所示，比例电磁铁1未通电，电磁力为零时，比例减压阀阀芯6全开启状态，第二环形凹槽16与进油口11和工作油口10相连，油液经进油口11流进工作油口10，使其输出压力在最大工作压力处。此时进油口11处油液经第二引压孔21进入B工作腔25，工作油口10处油液经第一引压孔20进入A工作腔24，且A工作腔24、B工作腔25内均布置有相同复位弹簧，因此作用于阀芯6上的液压力与弹簧力平衡。
比例电磁铁1将不同的直流电信号转化为不同的电磁力输出给阀芯6，作为阀芯6的控制能量，控制阀部分实现工作压力调节功能。如图5所示，当比例电磁铁1通入一定电流产生电磁力，电磁力作用在阀芯6左端表面推动阀芯6向右移动，油液通过进油口11、第二环形凹槽16、工作油口10、第一引压孔20及第二引压孔21进入阀芯6内A工作腔24、B工作腔25，在阀芯6工作腔表面产生液压力。此刻在阀芯6上，A工作腔24内表面上作用有压力PA以及弹簧力Fk1，B工作腔25内表面上作用有压力PB以及弹簧力Fk2，这些力与电磁力最终会达到平衡。工作腔内的部分油液经节流孔15流入回油口9进入油箱。图中箭头所示方向即为油液流动方向。
随着电磁力越大，阀芯6开口减小，油液在阀芯6工作腔与工作油口10产生的压力会逐渐下降，直至该液压力与弹簧力和电磁力构成力平衡从而实现电信号对出口压力的调节作用。阀芯平衡方程式：
Fe＝PB·SB+k·△x2-PA·SA-k·△x1
式中，Fe为电磁力，PA，PB为作用于A工作腔24、B工作腔25表面的油压。SA，SB为油液作用于A工作腔24、B工作腔25的表面积(结构确定后为定值)，k分别为复位弹簧的弹簧刚度(结构确定后为定值)，△x1，△x2分别为第一复位弹簧5和第二复位弹簧7的弹簧压缩量(线性变化)。
对于比例电磁铁1，输出电磁力与电流之间的关系为：
F＝K·I
式中，K为比例系数(结构确定后为定值)，I为电流值(可控输入量)，因此电磁力是可以连续无级变化的。
工作油口10的压力为：
因此，工作油口10的压力是可以连续无级变化的。
以上所述为本专利的工作原理与结构形式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种滑阀式反比例减压阀，其特征在于：包括：比例电磁铁(1)、挡板(2)、圆柱塞(3)、阀体(4)、第一复位弹簧(5)、阀芯(6)、第二复位弹簧(7)和活塞(8)；
所述阀体(4)为底部封口式中空等径圆柱腔体；侧壁上开设有回油口(9)、工作油口(10)、进油口(11)和泄油口(12)；
阀芯(6)为圆柱体结构，沿圆柱体两端面分别向内开设盲孔；在两盲孔对应的圆柱体侧壁上分别开设两周向对称的第一引压孔(20)和第二引压孔(21)；在靠近挡板(2)的盲孔对应的圆柱体侧壁上分别开设节流孔(15)；所述节流孔(15)、第一引压孔(20)、第二引压孔(21)需与盲孔相通；第一引压孔(20)对应的外侧壁圆周处带有第一周向凸台；阀芯(6)还带有另一个第二圆周凸台，所述第二圆周凸台靠近活塞(8)；
将活塞(8)固定安装在阀体(4)的底部；阀芯(6)的左右两侧盲孔中均放置有复位弹簧；活塞(8)部分插入到阀芯(6)的右侧盲孔中，且与第二复位弹簧(7)接触；阀芯(6)的第一周向凸台活动安装在回油口(9)和工作油口(10)之间的侧壁处；第二圆周凸台活动安装在进油口(11)和泄油口(12)之间的侧壁处；
圆柱塞(3)安装在阀芯(6)带有节流孔(15)的左侧盲孔中；
挡板(2)为带有两个通孔的圆柱状结构，所述两个通孔与阀芯(6)的侧壁相对应；
比例电磁铁(1)通过挡板(2)的通孔与阀芯(6)的侧壁相接触。
2.如权利要求1所述的一种滑阀式反比例减压阀，其特征在于：所述节流孔(15)的数量为两个，且两个节流孔(15)沿周向对称。
3.如权利要求1所述的一种滑阀式反比例减压阀，其特征在于：所述圆柱塞(3)的长度在自由状态时刚好堵住节流孔(15)。
4.如权利要求1或2或3所述的一种滑阀式反比例减压阀，其特征在于：反比例减压阀的工作过程为：比例电磁铁(1)未通电，电磁力为零时，比例减压阀阀芯(6)全开启状态，第二环形凹槽(16)与进油口(11)和工作油口(10)相连，油液经进油口(11)流进工作油口(10)，使其输出压力在最大工作压力处；此时进油口(11)处油液经第二引压孔(21)进入B工作腔(25)，工作油口(10)处油液经第一引压孔(20)进入A工作腔(24)，且A工作腔(24)、B工作腔(25)内均布置有相同复位弹簧，因此作用于阀芯(6)上的液压力与弹簧力平衡；
当比例电磁铁(1)通电时，通过挡板上的通孔推动阀芯(6)向活塞(8)移动，此时回油口(9)打开，形成减压阀油路工作回路，油液通过进油口(11)、第二环形凹槽(16)、工作油口(10)、第一引压孔(20)及第二引压孔(21)进入阀芯(6)的A工作腔(24)、B工作腔(25)，在阀芯(6)工作腔表面产生液压力；此刻在阀芯(6)上，A工作腔(24)内表面上作用有压力以及弹簧力，B工作腔(25)内表面上作用有压力以及弹簧力，这些力与电磁力最终会达到平衡；工作腔内的部分油液经节流孔(15)流入回油口(9)进入油箱。
CN201711222344.7A 2017-11-29 2017-11-29 一种滑阀式反比例减压阀 Active CN107990024B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711222344.7A CN107990024B (zh) 2017-11-29 2017-11-29 一种滑阀式反比例减压阀

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711222344.7A CN107990024B (zh) 2017-11-29 2017-11-29 一种滑阀式反比例减压阀

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107990024A CN107990024A (zh) 2018-05-04
CN107990024B true CN107990024B (zh) 2019-05-24

Family

ID=62034019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711222344.7A Active CN107990024B (zh) 2017-11-29 2017-11-29 一种滑阀式反比例减压阀

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107990024B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201202846Y (zh) * 2008-05-30 2009-03-04 重庆卡福汽车制动转向系统有限公司 汽车变速箱工作缸用二位五通滑阀
CN102042275A (zh) * 2009-10-16 2011-05-04 中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所 一种直动式两位四通比例减压阀
CN203257778U (zh) * 2013-05-06 2013-10-30 北京华德液压工业集团有限责任公司 直动式三通比例减压阀
CN103850999A (zh) * 2012-11-29 2014-06-11 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 用于高压共轨系统的油泵进油量调节控制阀
CN103122881B (zh) * 2011-11-18 2016-01-27 广西柳工机械股份有限公司 先导减压阀

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201202846Y (zh) * 2008-05-30 2009-03-04 重庆卡福汽车制动转向系统有限公司 汽车变速箱工作缸用二位五通滑阀
CN102042275A (zh) * 2009-10-16 2011-05-04 中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所 一种直动式两位四通比例减压阀
CN103122881B (zh) * 2011-11-18 2016-01-27 广西柳工机械股份有限公司 先导减压阀
CN103850999A (zh) * 2012-11-29 2014-06-11 中国船舶重工集团公司第七一一研究所 用于高压共轨系统的油泵进油量调节控制阀
CN203257778U (zh) * 2013-05-06 2013-10-30 北京华德液压工业集团有限责任公司 直动式三通比例减压阀

Also Published As

Publication number Publication date
CN107990024A (zh) 2018-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107989991B (zh) 一种双向滑阀式电液比例减压阀
CN201963625U (zh) 一种两位三通比例减压电磁阀
CN107830006B (zh) 一种电液反比例减压阀
CN108223493B (zh) 一种先导比可变的平衡阀
CN107990024B (zh) 一种滑阀式反比例减压阀
CN106762926B (zh) 可调压和卸荷的电液控制机构
CN108825577B (zh) 一种可变液控比的平衡阀
CN205779974U (zh) 一种新型的电液比例多路阀
CN202301250U (zh) 一种超高压比例泄压阀
CN103470561A (zh) 一种比例溢流阀
CN201547064U (zh) 启动时间可调软启动溢流阀
CN207634672U (zh) 变速箱调压阀结构及自动变速箱
US4211254A (en) Normally closed pressure compensated flow control valve
CN103075379A (zh) 电液比例压力控制阀
CN203009859U (zh) 气动比例压力阀
CN207161411U (zh) 一种位置闭环控制的数字型直接作用式比例溢流阀
CN204533020U (zh) 一种集成多功能液压元件
CN212429388U (zh) 一种负载敏感多路阀组
CN112628225B (zh) 一种超高压数控泄压阀组
CN107504213A (zh) 一种滑阀结构的比例溢流电磁阀及其工作方法
CN211475052U (zh) 新型水力驱动调压调流阀
CN104712608A (zh) 一种集成多功能液压元件
CN111997956A (zh) 一种液压调速阀
CN112377399A (zh) 变量泵变量控制装置及控制方法
CN207989867U (zh) 一种平衡式结构调压器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant