CN113217493B - 一种零位可调的电液比例阀 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种零位可调的电液比例阀。该零位可调的电液比例阀包括：阀主体；第一电‑机械转换器，设置在阀主体上；第二电‑机械转换器，设置在阀主体上；驱动杆，设置在第一电‑机械转换器及第二电‑机械转换器之间，且第一电‑机械转换器的调零端及第二电‑机械转换器的调零端背离驱动杆设置，第一电‑机械转换器的驱动端及第二电‑机械转换器的驱动端靠近驱动杆设置；驱动杆的一端与阀主体连接，驱动杆在第一电‑机械转换器或第二电‑机械转换器的驱动下运动，驱动杆带动阀主体工作。通过这种方式，能够实现高压大流量，简化电液比例阀的结构，提高实时在线调零的便捷性。

Description

一种零位可调的电液比例阀

技术领域

本申请涉及流体传动及控制技术领域，特别是涉及一种零位可调的电液比例阀。

背景技术

电液比例阀是介于开关液压阀与伺服阀之间的一种液压阀，它可以按输入信号连续控制油液的压力、流量等参数，并使之与输入信号成比例变化。在液压系统中应用广泛，相比伺服阀，价格优廉、抗污染能力强。

目前市场上常用的电液比例阀一般采用直动式和导控型两种。直动式电液比例阀由比例电磁铁直驱阀芯运动，结构简单，但电磁铁推力有限，无法实现高压大流量；导控型电液比例阀由导阀控制主阀两端压力腔的压力变化，产生较大的液压力驱动主阀芯运动，实现高压大流量，但结构复杂且无法实现零位的实时在线调节。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种零位可调的电液比例阀，以实现高压大流量，简化电液比例阀的结构，提高零位实时在线调节的便捷性。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种零位可调的电液比例阀。该零位可调的电液比例阀包括：阀主体；第一电 -机械转换器，设置在阀主体上；第二电-机械转换器，设置在阀主体上；驱动杆，设置在第一电-机械转换器及第二电-机械转换器之间，且第一电-机械转换器的调零端及第二电-机械转换器的调零端背离驱动杆设置，第一电-机械转换器的驱动端及第二电-机械转换器的驱动端靠近驱动杆设置；驱动杆的一端与阀主体连接，驱动杆在第一电-机械转换器或第二电-机械转换器的驱动下运动，驱动杆带动阀主体工作。

本申请的有益效果是：本申请零位可调的电液比例阀采用第一电- 机械转换器及第二电-机械转换器作为阀主体的驱动机构，能够解决传统的采用比例电磁铁直驱阀芯运动，导致推力不够的问题，因此能够实现高压大流量；且相对于现有的导控型电液比例阀等，其结构简单易实现，因此能够简化电液比例阀的结构，缩小体积，节约成本；同时，因本申请的第一电-机械转换器的调零端及第二电-机械转换器的调零端背离驱动杆设置，即相对于驱动杆朝外侧设置，能够提高机械零位在线实时调节的便捷性；因此，本申请能够实现高压大流量，简化电液比例阀的结构，缩小体积，节约成本，且能够提高零位实时在线调节的便捷性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请零位可调的电液比例阀一实施例的立体结构示意图；

图2是图1实施例零位可调的电液比例阀的另一侧视示意图；

图3是图1实施例零位可调的电液比例阀部分结构的爆炸结构示意图；

图4是图1实施例零位可调的电液比例阀中部分结构沿驱动杆轴向及阀芯径向的剖面结构示意图；

图5是本申请零位可调的电液比例阀一实施例部分结构沿驱动杆轴向及阀芯轴向的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本申请提出一种零位可调的电液比例阀，如图1至图4所示，图1 是本申请零位可调的电液比例阀一实施例的立体结构示意图；图2是图 1实施例零位可调的电液比例阀的另一侧视示意图；图3是图1实施例零位可调的电液比例阀部分结构的爆炸结构示意图；图4是图1实施例零位可调的电液比例阀中部分结构沿驱动杆轴向及阀芯径向的剖面结构示意图。本实施例零位可调的电液比例阀10包括：阀主体11、第一电-机械转换器121、第二电-机械转换器122及驱动杆13；其中，第一电-机械转换器121设置在阀主体11上；第二电-机械转换器122设置在阀主体11上；驱动杆13设置在第一电-机械转换器121及第二电-机械转换器122之间，且第一电-机械转换器121的调零端(图为示)及第二电-机械转换器122的调零端(图为示)背离驱动杆13设置，第一电- 机械转换器121的驱动端(图未标)及第二电-机械转换器122的驱动端 (图未标)靠近驱动杆13设置；驱动杆13的一端与阀主体11连接，驱动杆13在第一电-机械转换器121或第二电-机械转换器122的驱动下运动，驱动杆13带动阀主体11工作，使阀主体11内部的流路改变，实现流路的关闭或者换向。

其中，本实施例的驱动杆13与阀主体11呈T型布局，能够缩小零位可调的电液比例阀10沿垂直于驱动杆13方向的尺寸过大，且T型布局便于实现对阀主体11的垂直驱动，能够减速增扭。

其中，本实施例的第一电-机械转换器121及第二电-机械转换器122 为直动式电-机械转换器。

区别于现有技术，本实施例零位可调的电液比例阀10采用第一电- 机械转换器121及第二电-机械转换器122作为阀主体11的驱动机构，能够解决传统的采用比例电磁铁直驱阀芯运动，导致推力不够的问题，因此能够实现高压大流量；且相对于现有的导控型电液比例阀等，其结构简单易实现，因此能够简化电液比例阀的结构，缩小体积，节约成本；同时，因本实施例的第一电-机械转换器121的调零端及第二电-机械转换器122的调零端背离驱动杆设置，即相对于驱动杆13朝外侧设置，能够提高机械零位在线实时调节的便捷性；因此，本实施例能够实现高压大流量，简化电液比例阀的结构，缩小体积，节约成本，且能够提高零位实时在线调节的便捷性。

其中，本实施例的第一电-机械转换器121用于向驱动杆13施加第一驱动力，第二电-机械转换器122用于向驱动杆13施加第二驱动力，驱动杆13在第一驱动力或第二驱动力下运动；其中，第一驱动力与第二驱动力的方向相反。

本实施例采用第一电-机械转换器121及第二电-机械转换器122分别为驱动杆13施加方向相反的驱动力，能够使得驱动杆13沿驱动力的方向来回运动，从而带动阀主体11中的阀芯21往复转动，实现阀口的开关。

可选地，本实施例的第一电-机械转换器121的调零端设有第一调零螺栓(图未示)，用于对第一电-机械转换器121进行调零处理；第二电 -机械转换器122的调零端设有第二调零螺栓(图未示)，用于对第二电-机械转换器122进行调零处理。

本实施例通过调零螺栓实现电-机械转换器的调零机构，结构简单，且以操作；当然，在其它实施例中，还可以采用其它调节件实现电-机械转换器的调零机构。

可选地，本实施例的第一电-机械转换器121的驱动端及第二电-机械转换器122的驱动端与驱动杆13抵接。

将驱动杆13抵接在两个驱动端之间，能够提高驱动杆13运动的稳定性。

可选地，本实施例零位可调的电液比例阀10进一步包括：第一弹性抵接件123及第二弹性抵接件124；第一弹性抵接件123的一端与第一电-机械转换器121的驱动端连接，第一弹性抵接件123的另一端与驱动杆13抵接；第二弹性抵接件124的一端与第二电-机械转换器122的驱动端连接，第二弹性抵接件124的另一端与驱动杆13抵接。

具体地，本实施例的第一弹性抵接件123及第二弹性抵接件124可以是波珠螺丝，其包括外壳(图未标)、钢珠(图未标)及设置在外壳内的压缩弹簧(图未示)，其外壳与电-机械转换器的驱动端固定连接，压缩弹簧一端与外壳连接，另一端与钢珠固定连接；钢珠在压缩弹簧的预紧力作用下与驱动杆13保持抵接。

可选地，本实施例零位可调的电液比例阀10进一步包括底板15，底板15设置在阀主体11与第一电-机械转换器121及第二电-机械转换器122之间；底板15设有第一通孔(图未标)，驱动杆13穿设在第一通孔内。

底板15设置在阀主体11上，用于承载第一电-机械转换器121及第二电-机械转换器122等结构。当然，在另一实施例中，可以省去底板，直接将第一电-机械转换器及第二电-机械转换器设置在阀主体上。

可选地，本实施例的驱动杆13设有沿第一方向延伸的安装孔(图未标)，第一方向与驱动杆13运动所在平面垂直，零位可调的电液比例阀10进一步包括：定位轴16，定位轴16的中部嵌设在安装孔内，定位轴16的两端分别与阀主体11连接，以使驱动杆13以定位轴16为中心转动，以驱动阀主体11工作。

第一方向垂直于图4所示的纸面。

可选地，本实施例的驱动杆13包括沿第一方向延伸的第一杆部131 及沿第二方向延伸的第二杆部132，第一杆部131与第二杆部132固定连接，第二杆部132背离第一杆部131的一端穿过第一通孔与阀主体11 连接，第一方向与第二方向垂直设置；第三方向分别与第一方向及第二方向垂直设置；第一弹性抵接件123及第二弹性抵接件124与第二杆部 132抵接。

第一电-机械转换器121及第二电-机械转换器122驱动第二杆部132 沿第一方向摆动。

其中，第一方向为垂直于第二杆部132及阀芯21的方向，即图4 中的左右方向；第二方向为平行于第二杆部132的方向，即图4中的上下方向。

第一杆部131与第二杆部132可以一体设置，以增加稳定性。第一杆部131与第二杆部132可以为弹簧杆。

在一应用场景中，如图4所示，第一电-机械转换器121通电时，第二电-机械转换器122断电，第一电-机械转换器121驱动第二杆部132 沿第一方向向右运动；第二电-机械转换器121断电时，第二电-机械转换器122通电，第二电-机械转换器122驱动第二杆部132沿第一方向向左运动。

在另一实施例中，如图5所示，本实施例零位可调的电液比例阀与上述零位可调的电液比例阀10的区别在于：本实施例零位可调的电液比例阀进一步包括壳体41，壳体41设置在阀主体11(阀体23)上，且盖设在第一电-机械转换器121、第二电-机械转换器122及驱动杆13外，用于保护设置在阀主体11上的结构；壳体41与阀主体11(阀体23)固定且密封连接。壳体41可以通过螺钉等固定件与阀主体11(阀体23) 固定连接。

定位轴16的两端分别与壳体41固定连接。

本实施例零位可调的电液比例阀的其它结构与上述零位可调的电液比例阀10类似，这里不赘述。

下面一并参阅图1至图5，本申请实施例的阀主体11包括：阀芯 21、阀套22及阀体23；其中，阀芯21的中部设有开槽211；阀套22 套设在阀芯21外，阀芯21与阀套22以可旋转及可滑动方式连接，阀套22的中部设有第二通孔(图未标)；阀体23套设在阀套22外，并与阀套22固定连接，阀体23的中部设有第三通孔(图未标)；驱动杆13的一端通过第二通孔、第三通孔嵌设在开槽211内，并与开槽211的内壁抵接。

具体地，驱动杆13的第二杆部132背离第一杆部131的一端嵌设在开槽211内，并与开槽211的内壁抵接。

可选地，本实施例的驱动杆13靠近开槽211的一端设有半球头212，开槽211是半球槽，半球头212嵌设在半球槽内，用于拨动阀芯21旋转。

可选地，本实施例的阀主体11进一步包括：第一盖体24及第二盖体25；其中，第一盖体24盖设在阀体23的一端上，以密封阀体23的一端，并与阀体23之间形成第一液压腔；第二盖体25盖设在阀体25 的另一端上，以密封阀体23的一端，并与阀体23之间形成第二液压腔。在一应用场景中，阀芯21在驱动杆13的作用下相对于与阀套22转动，以使第一液压腔和第二液压腔之间产生液压差，阀芯21在液压差的作用下相对于阀套22沿阀芯21的轴向运动，以使阀芯21达到新的平衡点，实现阀口的打开或者关闭。

第一电-机械转换器121及第二电-机械转换器122未通电时，驱动杆13处于中间状态，阀芯21的各台肩密封阀套22上的各个孔槽，阀口未打开；第一电-机械转换器121通电时，第二电-机械转换器122断电，第一电-机械转换器121驱动第二杆部132绕着定位轴16发生偏转，设定驱动杆13逆时针旋转为正向，阀芯21由左向右看逆时针转动为阀芯21转动正方向。驱动杆13正向转动一定角度，带动驱动杆13末端半球头212压紧阀芯21的半球槽拨动阀芯21正向转动；此时，通过阀套22的各孔槽与阀芯21的各孔槽重叠面积的改变，第一液压腔的压力降低，第二液压腔的压力升高，阀芯21在轴向压差作用下沿轴向向右滑动；随着阀芯21向右滑动，阀套22的各槽口与阀芯21的各槽口的重叠面积会改变，使得第一液压腔的压力与第二液压腔的压力再次相等，阀芯21处于轴向平衡位置；阀芯21沿轴向向左运动过程中，阀口逐渐打开，直至阀芯21再次处于轴向平衡状态。

反之，第二电-机械转换器121断电时，第二电-机械转换器122通电，第二电-机械转换器122驱动第二杆部132带动阀芯21逆时针方向转动时，工作原理与上述工作原理类似，这里不赘述。

本实施例的阀主体11为全桥封闭式阀主体，能够实现零位可调的电液比例换向阀。在其它实施例中，还可以采用半桥式阀主体，能够实现压零位可调的电液比例开关阀。

区别于现有技术，区别于现有技术，本申请零位可调的电液比例阀包括：阀主体；第一电-机械转换器，设置在阀主体上；第二电-机械转换器，设置在阀主体上；驱动杆，设置在第一电-机械转换器及第二电- 机械转换器之间，且第一电-机械转换器的调零端及第二电-机械转换器的调零端背离驱动杆设置，第一电-机械转换器的驱动端及第二电-机械转换器的驱动端靠近驱动杆设置；驱动杆的一端与阀主体连接，驱动杆在第一电-机械转换器或第二电-机械转换器的驱动下运动，驱动杆带动阀主体工作。本申请零位可调的电液比例阀采用第一电-机械转换器及第二电-机械转换器作为阀主体的驱动机构，能够解决传统的采用比例电磁铁直驱阀芯运动，导致推力不够的问题，因此能够实现高压大流量；且相对于现有的导控型电液比例阀等，其结构简单易实现，因此能够简化电液比例阀的结构，缩小体积，节约成本；同时，因本申请的第一电- 机械转换器的调零端及第二电-机械转换器的调零端背离驱动杆设置，即相对于驱动杆朝外侧设置，能够提高机械零位在线实时调节的便捷性；因此，本申请能够实现高压大流量，简化电液比例阀的结构，缩小体积，节约成本，且能够提高零位实时在线调节的便捷性。

进一步地，本申请零位可调的电液比例阀较已有的二维电液比例阀，双侧液压腔的压差产生对阀芯液压驱动力为单侧液压腔产生液压驱动力的两倍，提高响应速度。

进一步地，本申请零位可调的电液比例阀的双侧液压腔的压力状态一致，阀芯转动产生的压差随系统高压口、回油口背压等因素发生改变，但是阀芯运动位移不发生改变，阀芯零位也不改变。

进一步地，本申请零位可调的电液比例阀采用波珠螺丝在压缩弹簧作用力下钢珠对驱动杆时刻保持接触，能后保证驱动杆与阀芯连续接触，消除零位间隙，减小死区，实现连续调节的比例特性。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种零位可调的电液比例阀，其特征在于，包括：

阀主体；

第一电-机械转换器，设置在所述阀主体上；

第二电-机械转换器，设置在所述阀主体上；

驱动杆，设置在所述第一电-机械转换器及所述第二电-机械转换器之间，且所述第一电-机械转换器的调零端及所述第二电-机械转换器的调零端背离所述驱动杆设置，所述第一电-机械转换器的驱动端及所述第二电-机械转换器的驱动端靠近所述驱动杆设置；

所述驱动杆的一端与所述阀主体连接，所述驱动杆在所述第一电-机械转换器或所述第二电-机械转换器的驱动下运动，所述驱动杆带动所述阀主体工作；

所述阀主体包括：

阀芯，其中部设有开槽；

阀套，套设在所述阀芯外，所述阀芯与所述阀套以可旋转及可滑动方式连接，所述阀套的中部设有第二通孔；

阀体，套设在所述阀套外，并与所述阀套固定连接，所述阀体的中部设有第三通孔；

所述驱动杆的一端通过所述第二通孔、所述第三通孔嵌设在所述开槽内，并与所述开槽的内壁抵接；

所述阀主体进一步包括：

第一盖体，盖设在所述阀体的一端上，以密封所述阀体的一端，并与阀体之间形成第一液压腔；

第二盖体，盖设在所述阀体的另一端上，以密封所述阀体的另一端，并与阀体之间形成第二液压腔；

阀芯在驱动杆的作用下相对于与阀套转动，以使第一液压腔和第二液压腔之间产生液压差，阀芯在液压差的作用下相对于阀套沿阀芯的轴向运动，以使阀芯达到新的平衡点，实现阀口的打开或者关闭。

2.根据权利要求1所述的零位可调的电液比例阀，其特征在于，所述第一电-机械转换器用于向所述驱动杆施加第一驱动力，所述第二电-机械转换器用于向所述驱动杆施加第二驱动力，所述驱动杆在所述第一驱动力或所述第二驱动力下运动；

其中，所述第一驱动力与所述第二驱动力的方向相反。

3.根据权利要求1所述的零位可调的电液比例阀，其特征在于，所述第一电-机械转换器的调零端设有第一调零螺栓，用于对所述第一电-机械转换器进行调零处理；所述第二电-机械转换器的调零端设有第二调零螺栓，用于对所述第二电-机械转换器进行调零处理。

4.根据权利要求1所述的零位可调的电液比例阀，其特征在于，所述第一电-机械转换器的驱动端及所述第二电-机械转换器的驱动端与所述驱动杆抵接。

5.根据权利要求4所述的零位可调的电液比例阀，其特征在于，进一步包括：

第一弹性抵接件，其一端与所述第一电-机械转换器的驱动端连接，其另一端与所述驱动杆抵接；

第二弹性抵接件，其一端与所述第二电-机械转换器的驱动端连接，其另一端与所述驱动杆抵接。

6.根据权利要求1所述的零位可调的电液比例阀，其特征在于，进一步包括：底板，设置在所述阀主体与所述第一电-机械转换器及所述第一电-机械转换器之间；

所述底板设有第一通孔，所述驱动杆穿设在所述第一通孔内。

7.根据权利要求1所述的零位可调的电液比例阀，其特征在于，所述驱动杆设有沿第一方向延伸的安装孔，所述第一方向与所述驱动杆运动所在平面垂直，所述零位可调的电液比例阀进一步包括：

壳体，设置在所述阀主体上，且盖设在所述第一电-机械转换器、所述第二电-机械转换器及所述驱动杆外；

定位轴，其中部嵌设在所述安装孔内，其两端分别与所述壳体固定连接。

8.根据权利要求1所述的零位可调的电液比例阀，其特征在于，所述驱动杆靠近所述开槽的一端设有半球头，所述开槽为半球槽，所述半球头嵌设在所述半球槽内，用于拨动所述阀芯旋转。