CN108050259B - 一种气动电比例调压装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气动电比例调压装置，包括主阀体和次阀体，主阀体上设置有进气口和出气口，主阀体内设置有气动减压装置，次阀体内设置有先导控制装置，气动减压装置包括主阀芯、带动主阀芯上下移动的阀杆和设置在主阀芯上的活塞，主阀体内设置有阀腔；先导控制装置设置有先导进口和先导出口，先导进口连通进气口，先导出口连通阀腔中位于活塞上部的腔体；出气口与阀腔中位于活塞下部的腔体连通，通过进气口的压力和出气口的压力来控制活塞的上下移动进而控制主阀芯的开口大小，这种控制方式调节精度较高，能够根据出气口和进气口的压力大小随时调整，出气口压力波动较小，相比与膜片式的调节，活塞具有更长的使用寿命。

Description

一种气动电比例调压装置

技术领域

本发明涉及气动领域，尤其涉及一种气动电比例调压装置。

背景技术

随着气动技术的不断发展，气动系统越来越趋于多元化、智能化。同一气动系统中一般会有多个回路组成，实际应用中经常会遇到各条回路需求压力不同的情况，如何布置回路以及控制阀的安装来保证不同回路之间的不同压力需求并且互不影响的到越来越广泛的应用。

目前气动系统中不同压力多回路之间的实现方式包括以下几种：1) 采用多个动力源：一套气动系统中不同压力回路各自使用单独的泵源来提供压力，各回路独立工作互不影响。2) 不同压力回路布置普通减压阀：能基本实现各回路的不同压力要求，可大大简化气动系统，降低成本，但回路压力不方便控制。其中，1）中采用多个动力源的气动系统，需设置多个泵源，管路布置较为复杂，且需求空间较大，成本较高；2）中布置普通减压阀的气动系统，会遇到各回路的压力不可调、需要手动调节、调节控制不精确等问题，不利于实现智能化。

现有的气动减压阀通常采用膜片式，出口处压力脉动较大且调节精度低，且膜片的使用寿命较短。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有的减压阀调节精度低、出口处压力脉动大以及膜片使用寿命短，本发明提供了一种气动电比例调压装置来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种气动电比例调压装置，包括主阀体和次阀体，所述主阀体上设置有进气口和出气口，所述次阀体设置在所述主阀体的上方，所述主阀体内设置有气动减压装置，所述次阀体内设置有先导控制装置，所述气动减压装置包括主阀芯、带动所述主阀芯上下移动的阀杆和设置在所述主阀芯上的活塞，所述主阀体内设置有阀腔，所述活塞在所述阀腔内上下移动，所述阀腔的内壁和所述活塞的外壁密封连接；所述先导控制装置设置有先导进口和先导出口，所述先导进口连通所述进气口，所述先导出口连通所述阀腔中位于所述活塞上部的腔体；所述出气口与所述阀腔中位于所述活塞下部的腔体连通。

进一步地：所述阀杆外套设有卸荷阀芯、弹簧座和卸荷弹簧；所述主阀体内，在所述活塞的下方设置有卸荷阀孔，所述卸荷阀孔的孔底和所述出气口连通，所述卸荷阀孔的孔壁上设置有与外界连通的卸荷口；所述卸荷阀芯设置在所述卸荷阀孔内，所述弹簧座密封套合在所述卸荷阀芯的上部外壁处并固定设置在所述卸荷阀孔的孔口部；所述卸荷弹簧安装在所述弹簧座和所述卸荷阀芯之间并向下压紧所述卸荷阀芯，所述卸荷阀芯的底面和所述卸荷阀孔的底壁密封贴合。

进一步地：所述先导控制装置包括先导阀套和先导阀芯，所述先导阀芯滑动设置在所述先导阀套的内腔中，所述先导阀套的内壁和所述先导阀芯的外壁保持密封，所述先导阀芯的左端设置有先导弹簧，所述先导阀芯的右端设置有比例电磁铁；所述先导进口和所述先导出口设置在所述先导阀套上，所述先导阀芯在所述先导阀套内滑动能打开或关闭所述先导进口至所述先导出口之间的通道。

进一步地：所述先导阀芯的左端连通所述阀腔中位于所述活塞上部的腔体。

进一步地：所述卸荷阀芯的底面设置有硬质合金垫块。

本发明的有益效果是，本发明一种气动电比例调压装置通过进气口的压力和出气口的压力来控制活塞的上下移动进而控制主阀芯的开口大小，这种控制方式调节精度较高，能够根据出气口和进气口的压力大小随时调整，出气口压力波动较小，相比与膜片式的调节，活塞具有更长的使用寿命。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一种气动电比例调压装置的结构示意图；

图2是图1中A处局部放大示意图；

图3是先导阀套和先导阀芯的安装示意图；

图4是卸荷阀芯的结构示意图。

图中1、主阀体，2、次阀体，3、进气口，4、出气口，5、主阀芯，6、阀杆，7、活塞，8、阀腔，9、卸荷阀芯，10、弹簧座，11、卸荷弹簧，12、卸荷阀孔，13、卸荷口，14、先导阀套，15、先导阀芯，16、先导弹簧，17、比例电磁铁。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1和图2所示，本发明提供了一种气动电比例调压装置，包括主阀体1和次阀体2，所述主阀体1上设置有进气口3和出气口4，所述次阀体2设置在所述主阀体1的上方，所述主阀体1内设置有气动减压装置，所述次阀体2内设置有先导控制装置，所述气动减压装置包括主阀芯5、带动所述主阀芯5上下移动的阀杆6和设置在所述主阀芯5上的活塞7，所述主阀体1内设置有阀腔8，所述活塞7在所述阀腔8内上下移动，所述阀腔8的内壁和所述活塞7的外壁密封连接；所述先导控制装置设置有先导进口和先导出口，所述先导进口连通所述进气口3，所述先导出口连通所述阀腔8中位于所述活塞7上部的腔体；所述出气口4与所述阀腔8中位于所述活塞7下部的腔体连通。

主阀芯5的结构和常规的气动减压阀的结构相同，起到调节进气口3和出气口4之间空气压力的作用。主阀芯5开始处于关闭状态，进气口3的高压空气通过先导控制装置最终作用在活塞7的上方，活塞7下方连通的是出气口4，当进气口3压力增加，活塞7上方的压力克服主阀芯5的弹簧作用力和活塞7下方的向上的作用力的合力后向下推动主阀芯5打开以获得新的平衡位置，此时进气口3和出气口4连通并处于减压状态。当出气口4的压力过高，活塞7下方的压力增加，活塞7会上移主阀芯5逐渐关小，减压效果增加，以使得出气口4压力保持稳定，同时活塞7获得新的平衡位置，并保持在该位置。当出气口4的压力减少时，活塞7下方的压力减小，此时活塞7会下移主阀芯5逐渐打开，减压效果削弱，以使得出气口4压力保持稳定，同时活塞7获得新的平衡位置，并保持在该位置。

这种活塞7进行调节主阀芯5的开关位置取代了现有技术中的隔膜式，通过进气口3和出气口4的气压大小直接控制主阀芯5开合，主阀芯5的调节更加稳定，压力波动值较小，同时活塞7带动主阀芯5的移动更加灵敏，增加了整个调压装置的调节精度。

所述阀杆6外套设有卸荷阀芯9、弹簧座10和卸荷弹簧11；所述主阀体1内，在所述活塞7的下方设置有卸荷阀孔12，所述卸荷阀孔12的孔底和所述出气口4连通，所述卸荷阀孔12的孔壁上设置有与外界连通的卸荷口13；所述卸荷阀芯9设置在所述卸荷阀孔12内，所述弹簧座10密封套合在所述卸荷阀芯9的上部外壁处并固定设置在所述卸荷阀孔12的孔口部；所述卸荷弹簧11安装在所述弹簧座10和所述卸荷阀芯9之间并向下压紧所述卸荷阀芯9，所述卸荷阀芯9的底面和所述卸荷阀孔12的底壁密封贴合。

当负载存在冲击即该回路中压力突然增大时，活塞7来不及根据出气口4处增大的压力值来调节位置，出气口4的压力会作用到卸荷阀芯9的底面，此时突然增加的出气口4压力会向上顶推卸荷阀芯9，并克服卸荷弹簧11的压力将卸荷阀芯9向上推动离开卸荷阀孔12的底壁，此时出气口4和卸荷阀孔12的内腔连通，因为卸荷阀孔12的孔壁上设置有卸荷口13，因此出气口4高压气体可以通过卸荷口13进行快速卸荷，以此起到对该调压装置以及出气口4所接负载的保护作用。

如图3所示，所述先导控制装置包括先导阀套14和先导阀芯15，所述先导阀芯15滑动设置在所述先导阀套14的内腔中，所述先导阀套14的内壁和所述先导阀芯15的外壁保持密封，所述先导阀芯15的左端设置有先导弹簧16，所述先导阀芯15的右端设置有比例电磁铁17；所述先导进口和所述先导出口设置在所述先导阀套14上，所述先导阀芯15在所述先导阀套14内滑动能打开或关闭所述先导进口至所述先导出口之间的通道。

通过先导弹簧16和比例电磁铁17的相互作用可以调节先导阀芯15在先导阀套14中的位置，调节比例电磁铁17中电流的大小可以任意移动先导阀芯15的位置，由于先导阀芯15移动能够比例地打开或关闭先导进口和先导出口之间的通道，通道的打开状态影响了活塞7上方气体的压力，就间接控制了主阀芯5开口的大小，因此，通过调整电磁铁电流可以实现出气口4压力的控制，这样就实现了电比例控制调压。

同时，需要说明的是，先导进口与先导出口通道之间采用阀芯进行比例控制在现有技术中被应用于很多电液比例阀的场合中，该技术为成熟技术，不再赘述。

所述先导阀芯15的左端连通所述阀腔8中位于所述活塞7上部的腔体，阀腔8中位于活塞7上部的腔体和先导阀芯15的左端连通，这样先导阀芯15在平衡时是先导弹簧16加上先导阀芯15左端的压力和比例电磁铁17的推力来平衡，这样阀腔8中位于活塞7上部的腔体的压力成为了先导阀芯15位置调节的一大因数，当先导阀芯15左端压力变化时，先导阀芯15位置也会随之发生变化，进一步带动活塞7移动，最终达到主阀芯5跟随调整的目的，这种方式能够使的主阀芯5调节更为敏感，有利于出气口4压力的稳定，减少了压力脉动。

如图4所示，所述卸荷阀芯9的底面设置有硬质合金垫块18，当卸荷阀芯9和卸荷阀孔12的底部是平面密封时，通过硬质合金垫块18和卸荷阀孔12的底壁进行贴合，硬质合金垫块18便于制作高平面、高粗糙度的平面，这样可以调高平面密封的密封性能，防止在正常工作时卸荷阀芯9底部泄漏情况的发生。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (1)

1.一种气动电比例调压装置，包括主阀体(1)和次阀体(2)，所述主阀体(1)上设置有进气口(3)和出气口(4)，所述次阀体(2)设置在所述主阀体(1)的上方，所述主阀体(1)内设置有气动减压装置，所述次阀体(2)内设置有先导控制装置，其特征在于：所述气动减压装置包括主阀芯(5)、带动所述主阀芯(5)上下移动的阀杆(6)和设置在所述主阀芯(5)上的活塞(7)，所述主阀体(1)内设置有阀腔(8)，所述活塞(7)在所述阀腔(8)内上下移动，所述阀腔(8)的内壁和所述活塞(7)的外壁密封连接；所述先导控制装置设置有先导进口和先导出口，所述先导进口连通所述进气口(3)，所述先导出口连通所述阀腔(8)中位于所述活塞(7)上部的腔体；所述出气口(4)与所述阀腔(8)中位于所述活塞(7)下部的腔体连通；

所述阀杆(6)外套设有卸荷阀芯(9)、弹簧座(10)和卸荷弹簧(11)；所述主阀体(1)内，在所述活塞(7)的下方设置有卸荷阀孔(12)，所述卸荷阀孔(12)的孔底和所述出气口(4)连通，所述卸荷阀孔(12)的孔壁上设置有与外界连通的卸荷口(13)；所述卸荷阀芯(9)设置在所述卸荷阀孔(12)内，所述弹簧座(10)密封套合在所述卸荷阀芯(9)的上部外壁处并固定设置在所述卸荷阀孔(12)的孔口部；所述卸荷弹簧(11)安装在所述弹簧座(10)和所述卸荷阀芯(9)之间并向下压紧所述卸荷阀芯(9)，所述卸荷阀芯(9)的底面和所述卸荷阀孔(12)的底壁密封贴合；

所述先导控制装置包括先导阀套(14)和先导阀芯(15)，所述先导阀芯(15)滑动设置在所述先导阀套(14)的内腔中，所述先导阀套(14)的内壁和所述先导阀芯(15)的外壁保持密封，所述先导阀芯(15)的左端设置有先导弹簧(16)，所述先导阀芯(15)的右端设置有比例电磁铁(17)；所述先导进口和所述先导出口设置在所述先导阀套(14)上，所述先导阀芯(15)在所述先导阀套(14)内滑动能打开或关闭所述先导进口至所述先导出口之间的通道；所述卸荷阀芯(9)的底面设置有硬质合金垫块(18)。