CN111237277B - 基于先导流量-主阀芯位移反馈机制的比例流量阀 - Google Patents

Abstract

本发明属于比例流量阀技术改进领域；由于双喷嘴挡板阀的喷嘴与挡板间隙较小，对油液的污染敏感，能够调节的流量范围较小，主阀阀芯与阀体的结构复杂，本发明提供一种基于先导流量‑主阀芯位移反馈机制的比例流量阀，主阀阀芯上开设轴向和径向贯通的阻尼孔，主阀阀芯和主阀阀体的两端采用相匹配的内凹和内凸结构形成主阀的以及可变节流口，通过调节一级可变节流口的空间实现主阀的流量控制，使用电磁阀作为先导阀，与喷嘴挡板阀相比提高了先导流量的控制精度，使主阀流量的调节范围更大，结构简单，降低了比例流量阀的制作成本。

Description

基于先导流量-主阀芯位移反馈机制的比例流量阀

技术领域

本发明涉及一种比例流量阀，更具体的说，涉及一种基于先导流量-主阀芯位移反馈机制的比例流量阀。

背景技术

比例流量阀是在电液伺服系统中的流量调节装置，传统的由双喷嘴挡板阀作为先导阀与主阀组成的比例流量阀，其在挡板与两喷嘴间形成可变节流缝隙，当挡板处于中间位置时，两缝隙形成的节流液阻相等，使主阀芯两边压力相等处于平衡状态。当输入信号使挡板偏离中间位置时，两缝隙形成的节流液阻不等，使主阀芯两端产生压差并产生位移，通过连杆的机械反馈作用使挡板重新位于中间位置时主阀芯停止移动。其缺点是由于双喷嘴挡板阀的喷嘴与挡板间隙较小，故其对油液的污染比较敏感，且其能够调节的流量范围较小。Valvistor阀可以实现主阀流量为先导阀流量的线性放大，其本质原理为在结构上设置固定节流口、一级可变节流口和二级可变节流口，其流量调节范围更大，但是Valvistor阀为二位二通阀，难以实现执行元件的双向运动。在2009年授权的发明专利“先导比例方向节流阀”，专利号：ZL200610102032.8，通过结构上的改进，将原来二位二通的比例流量阀扩展为三位四通的比例流量阀，该方案在主阀阀芯与阀体之间加装一组阀套，使得该阀结构变得复杂。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于先导流量-主阀芯位移反馈机制的比例流量阀，该发明使先导流量改变引起主阀阀芯位移的变化，形成先导流量-主阀芯位移反馈机制，从而控制主阀流量大小。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种基于先导流量-主阀芯位移反馈机制的比例流量阀，包括先导阀和主阀，先导阀包括先导阀阀芯、先导阀右位电磁铁、先导阀阀体、先导阀弹簧、先导阀二级可变节流口和先导阀左位电磁铁，主阀包括主阀阀芯、主阀阀体、主阀弹簧，主阀阀芯设有沿阀芯的轴向和径向贯通的阻尼孔，主阀阀芯两端为内凹式结构，主阀阀体两端为与主阀阀芯两端内凹式结构匹配的内凸环式阀体；主阀阀芯两端的主阀第三控制腔和主阀第四控制腔内部压力通过主阀阀芯移动，调整主阀阀芯的内凹式结构与主阀阀体的内凸环式阀体之间的一级可变节流口的空间进行调节。

进一步，先导阀为连续的比例流量阀或者数字开关阀。

进一步，先导阀出油口与油箱连接。

综上所述，发明具有以下有益效果：

本发明采用正开口形式的滑阀作为先导阀，与喷嘴挡板阀相比结构更加简单，抗油液污染能力更强，更容易控制；主阀阀芯与阀体采用特定的形状配合形成与主阀阀芯位置相关的两个一级节流口,舍去了主阀芯与阀体之间的阀套，使结构更简单，且降低了成本；电磁阀作为先导阀，与喷嘴挡板阀相比提高了先导流量的控制精度，使主阀流量的调节范围更大。

附图说明

图1为本发明的结构原理图。

图中：1-先导阀，2-先导阀阀芯，3-先导阀右位电磁铁，4-先导阀阀体，5-先导阀弹簧，6-二级可变节流口，7-先导阀左位电磁铁，8-主阀弹簧，9-阻尼孔，10-主阀阀芯，11-一级可变节流口，12-主阀阀体，13-第一先导阀进油口，14-第二先导阀进油口，15-先导阀出油口，16-油箱，17-主阀第一控制腔，18-主阀第二控制腔，19-主阀第三控制腔，20-主阀第四控制腔，21-主阀第一回油腔，22-主阀第二回油腔，23-主阀第一出油口，24-主阀进油口，25-主阀第二出油口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

需要说明的是，为叙述方便，下文中所称方向性表述均为附图中的方向，并不对本发明的结构起限定作用。

如图1所示，一种基于先导流量-主阀芯位移反馈机制的比例流量阀，包括先导阀1和主阀，先导阀1为连续的比例流量阀或者数字开关阀，先导阀1包括先导阀阀芯2、先导阀右位电磁铁3、先导阀阀体4、先导阀弹簧5、先导阀二级可变节流口6和先导阀右位电磁铁7，主阀包括主阀阀芯10、主阀阀体12、主阀弹簧8，主阀阀芯10设有沿阀芯的轴向和径向贯通的阻尼孔9，主阀阀芯10两端为内凹式结构，主阀阀体12两端为与主阀阀芯10的两端内凹式结构匹配的内凸环式阀体，阀芯内凹的参考点为阀芯端面，阀体内凸的参考点为阀体两侧内表面；在先导流量作用下，通过主阀阀芯10移动，对主阀阀芯10的内凹式结构与主阀阀体12的内凸环式阀体之间的一级可变节流口11的空间进行调节，使主阀阀芯10两端的主阀第三控制腔19和主阀第四控制腔20的内部压力改变。

本发明是基于先导流量-主阀芯位移反馈机制的新型比例流量阀，当向主阀进油口24供油时，先导油路通过主阀阀芯10上设置的阻尼孔9流入主阀第一控制腔17、主阀第三控制腔19与主阀第二控制腔18、主阀第四控制腔20，通过油管流入第一先导阀进油口13和第二先导阀进油口14，经过二级可变节流口6后，再由先导阀出油口15流出先导阀1至油箱16形成回路；在此状态下，主阀第一控制腔17、主阀第三控制腔19与主阀第二控制腔18、主阀第四控制腔20的压力相等，即主阀阀芯10两端压力相等，主阀阀芯10处于平衡状态，主阀阀口闭合，主阀关闭。

当先导阀右位电磁铁3上电后，使先导阀阀芯2产生位移，电磁铁上电后具有磁力，磁力克服先导阀弹簧5的弹力使先导阀阀芯2右移，左侧的先导阀可变节流口6变大、右侧的先导阀可变节流口6变小，左侧的先导阀可变节流口6的流量变大，右侧的先导阀可变节流口6的流量变小，由于左侧的先导阀可变节流口6的液阻减小，右侧的先导阀可变节流口6的液阻增大，导致主阀第一控制腔17、主阀第三控制腔19的压力降低，而主阀第二控制腔18、主阀第四控制腔20的压力升高，主阀阀芯10的平衡状态被打破，主阀阀芯10在压力差的作用下向左运动；随着主阀阀芯10的位置改变，左侧的一级节流口11变小而右侧的一级节流口11变大，即左侧的一级节流口11处液阻变大而右侧的一级节流口11处液阻变小；随着左侧的一级节流口11的液阻增大、右侧的一级节流口11的液阻减小，左端面的主阀弹簧8的容腔压力升高，而右端面的主阀弹簧8的容腔压力降低；最终，主阀阀芯10两端的压力达到新的平衡状态，主阀阀芯10的平衡位置与先导阀1的流量相关；同理，当先导阀左位电磁铁7上电后，使先导阀阀芯2向左移动时，主阀阀芯10会在阀芯两端各腔压力作用下向右移动至平衡位置，通过控制腔的压力变化使主阀芯10平衡；本发明中主阀阀芯10与阀体采用特定的内凹结构和内凸阀体结构配合形成与主阀阀芯10的位置相关的两个一级节流口,舍去了主阀阀芯与阀体之间的阀套，使结构更简单，且降低了成本；使用电磁阀作为先导阀，通过控制电流的大小实现对先导阀开口大小的控制，提高先导流量的控制精度，主阀阀芯流量为先导阀流量的比例放大，因此先导阀的流量调节范围越大，主阀的流量调节范围也越大；与背景技术中喷嘴挡板阀相比流量调节范围更大，本发明的主阀流量的调节范围更大。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于先导流量-主阀芯位移反馈机制的比例流量阀，包括先导阀（1）和主阀，先导阀（1）包括先导阀阀芯（2）、先导阀右位电磁铁（3）、先导阀阀体（4）、先导阀弹簧（5）、先导阀二级可变节流口（6）和先导阀左位电磁铁（7），主阀包括主阀阀芯（10）、主阀阀体（12）、主阀弹簧（8），其特征在于：所述主阀阀芯（10）设有沿阀芯的轴向和径向贯通的阻尼孔（9），主阀阀芯（10）两端为内凹式结构，主阀阀体（12）两端为与主阀阀芯（10）两端内凹式结构匹配的内凸环式阀体；

所述主阀阀芯（10）两端的主阀第三控制腔（19）和主阀第四控制腔（20）的内部压力通过主阀阀芯（10）移动，调整主阀阀芯（10）的内凹式结构与主阀阀体（12）的内凸环式阀体之间的一级可变节流口（11）的空间进行调节；

先导阀出油口（15）与油箱（16）连接。

2.根据权利要求1所述的基于先导流量-主阀芯位移反馈机制的比例流量阀，其特征在于：所述先导阀（1）为连续的比例流量阀或者数字开关阀。

Images