CN114593100B - 一种负载口独立控制的插装式水压数字节流阀及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种负载口独立控制的插装式水压数字节流阀及控制方法，属于液压阀领域。包括先导级和主级，先导级为双步进电机驱动双阀芯结构形式，主级为主动式阀芯结构，利用先导级的双步进电机控制双阀芯分别向主级的阀芯的两侧供油从而推动阀芯位移，最终通过主级的阀芯位移距离从而调整回液流量；先导级和主级通过螺栓固定连接并且均装有位移传感器，从而实现精确控制。其结构简单，控制方式方便，控制流量大，主阀芯控制自由度高，可满足不同的流量控制要求。

Description

一种负载口独立控制的插装式水压数字节流阀及控制方法

技术领域

本发明涉及一种负载口独立控制的插装式水压数字节流阀及控制方法，属于节流阀技术领域。

背景技术

水液压传动技术由于具有绿色、安全、环保，同时又兼具功率密度大、容易实现大的功率输出，在水利工程，食品加工等行业被广泛应用，水压阀作为水液压传动技术领域的核心元件之一，受到广泛的关注。

数字阀主要分为三类，第一类为增量式数字阀，以日本东京计器公司为代表，采用步进电机作驱动部，控制液压阀芯的运动；第二类为开关式数字阀，即通常所说的高速开关阀，其通过高频地切换“开”“关”工作状态来实现流体的离散；第三类为组合式数字阀，其由多个开关阀组成，通过计算机的逻辑控制来获得不同的压力和流量输出。

水压数字阀有高速开关阀和采用步进电机作驱动部两种形式。授权公告号CN101799025B2,一种内反馈型增量式水液压节流数字阀，采用步进电机作驱动部的形式，通过直接控制步进电机，来调节水液压阀的流量，可是该阀采用单个阀芯的结构形式，阀的进口与出口阀口开度有着联动的关系，由于无法独立地调节阀的进口和出口的压力，造成了系统发热以及能源浪费，并且由于该阀采用单级阀的结构形式，导致通过流量小。采用高速开关阀的负载口独立控制，因采用多个高速开关阀导致阀体积大，而且压力脉动和机械振动也比较剧烈，对多个高速开关阀的复合控制也导致控制算法设计复杂。

因此，在满足高水基介质的使用环境，在兼顾系统的节能特性的同时能够平稳、准确地控制系统的流量，是水液压传动技术领域亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足之处，提供一种负载口独立控制的插装式水压数字节流阀，以克服现有水压节流阀、控制流量小，控制自由度低、抗干扰能力弱的问题。

为了实现上述的目的，本发明的一种负载口独立控制的插装式水压数字节流阀，包括先导级和主级，先导级为双步进电机驱动双阀芯结构形式，主级为主动式阀芯结构，利用先导级的双步进电机控制双阀芯分别向主级的阀芯的两侧供油从而推动阀芯位移，最终通过主级的阀芯位移距离从而调整回液流量；

先导级为两个二位三通比例球阀，包括并排设置的两个电机丝杠组件，两个电机丝杠组件的传动轴分别通过两个电机传力部件连接有阀块，所述阀块内并排开有两个腔体，两个腔体内平行设有两组阀芯，两组阀芯底部分别连接有两个位移传感器；

每组阀芯包括设置在上方的柱阀芯和下方的弹簧球阀芯，其中柱阀芯与电机传力部件之间通过定位套连接有阀杆用于传动，柱阀芯与定位套之间设有阀垫；

柱阀芯包括上套、中套和阀座，上套中设有阀柱，阀柱上方通过定位套设有与电机传力部件位置匹配的阀杆，中套设置在上套下方，中套与上套之间设有垫圈，阀座设置在中套下方，阀座下方设有限位槽；

弹簧球阀芯包括限位槽中设有被弹簧座紧压的球阀芯，球阀芯与限位槽匹配，弹簧座下方设有弹簧受力座，弹簧受力座内设有给弹簧座提供压力的复位弹簧，弹簧受力座底部开有让移传感器探头通过的孔，孔与移传感器探头之间设有密封圈压块，阀块的腔体底部开口与位移传感器之间设有端套密封，电机传力部件与阀块腔体的上开口之间设有电机支撑座；

其中两组阀芯的上套位置设有互相连通的径向通孔，该径向通孔延伸出阀块构成回液用的T口；两组阀芯的弹簧受力座位置处设有互相连通的径向通孔，该径向通孔延伸出阀块构成进液用的P口；两组阀芯的中套和阀座之间分别设有沟通阀块外部的两个径向通孔，两个径向通孔在阀块上构成A口和B口；

主级采用带有位移传感器的二通插装阀结构，其上端做成对称缸的形式，中间开有通孔；先导级通过调整A口和B口的油压从而调整主阀阀芯在主阀端盖中的位置，进而影响主级回液口的开闭以及开闭的程度。

进一步，电机丝杠组件由步进电机和滚珠丝杠集成在一起，电机丝杠组件通过电机支撑座与阀块连接在一起，其中电机丝杠组件和电机支撑座、电机支撑座与阀块均通过螺栓固定连接；滚珠丝杠的螺母与电机传力部件通过螺栓固定连接；定位套与阀块的为螺纹配合；阀块与定位套留有一定的轴向间隙；阀垫为聚甲醛材料，减少和阀柱接触时的冲击；阀杆和定位套采用O形圈密封；定位套和阀块、上套和阀块均为O形圈加挡圈的密封形式，提高承压能力；阀柱和上套为动密封的形式，采用格莱圈密封；阀座与阀块采用O形圈进行密封；球阀芯为氮化硅材料，限位槽用来限制球阀芯的运动，提高运动的稳定性；弹簧受力座与阀块通过O形圈加挡圈的形式进行密封；弹簧受力座与弹簧座的动密封采用格莱圈的形式，密封圈压块用来压紧格莱圈；位移传感器与弹簧座接触，进而能够将球阀芯的位移能够在位移传感器上读取出来；端套外部的螺纹与阀块配合连接，考虑到加工和安装的误差，阀块与端套留有一定的轴向间隙。

进一步，具体的主级包括主阀端盖，主阀端盖内设有贯穿的腔体，腔体为三段变径结构的腔体，其中一段腔体内设有主阀阀套，主阀阀套外侧设有进液口，径向设有回液口，主阀阀套内设有控制进液口与回液口是否导通的主阀阀芯，主阀阀芯内设有轴向贯穿的通孔，主阀阀芯，三段腔内设有主阀弹簧调节螺母，主阀弹簧调节螺母内通过主阀位移传感器座设有位移传感器，位移传感器端部穿过主阀弹簧调节螺母和主阀位移传感器座并通过位移传感器顶杆与主阀阀芯接触，主阀弹簧调节螺母与主阀阀芯之间在二段腔体内设有主阀弹簧，位移传感器顶杆将主阀阀芯的位移传递给位移传感器，进而测量主阀阀芯的位移；主阀阀芯的中部设有密封活塞，活塞一侧在主阀阀套上设有下控制腔，活塞另一侧在主阀阀套上设有上控制腔，其中下控制腔位置在主阀端盖开孔与先导级的B口连接，上控制腔位置在主阀端盖开孔与先导级的A口连接，先导级通过调整A口和B口的油压从而调整主阀阀芯在主阀端盖中的位置，进而影响主级回液口的开闭以及开闭的程度。

进一步，位移传感器顶杆与主阀阀芯螺纹固定连接；位移传感器顶杆与主阀阀芯中的通孔接触，位移传感器顶杆与通孔连接处设有引导经过主级进液口顺着主阀阀芯中通孔流入的高水基液引到二段腔体中使主阀阀芯的两端平衡。

进一步，通过转动主阀弹簧调节螺母来调节主阀阀芯上的预压缩力，从而实现主阀芯不同的不同预紧力，使主阀阀芯运动时会受到不同预紧力的作用，实现主阀阀芯不同的动态特性。

进一步，在主阀弹簧调节螺母的内侧加工有安装格莱圈的凹槽，通过格莱圈实现主阀弹簧调节螺母和位移传感器顶杆的动密封，主阀位移传感器座通过与主阀弹簧调节螺母的螺纹连接将格莱圈紧紧压向主阀弹簧调节螺母；位移传感器座和主阀弹簧调节螺母通过螺纹配合连接；主阀弹簧调节螺母上安装有格莱圈，实现主阀端盖和主阀弹簧调节螺母的密封。

进一步，先导球阀芯由于受到复位弹簧的压力，紧紧压向阀座，此时先导级口处于关闭状态，因先导级为两个二位三通阀，此时主阀阀芯两侧的上控制腔和下控制腔的高水基液均可以通过先导阀芯的T口流回液箱，二段腔的压力和主阀系统压力相同，此时主阀弹簧将主阀阀芯压紧在主阀阀套上，主阀阀芯处于关闭状态。

一种负载口独立控制的插装式水压数字节流阀的控制方法，步骤为：利用先导级控制主阀的位移，通过电机丝杠组件将步进电机的旋转运动转化为端部的丝杠螺母的直线运动；

螺母推动电机传力部件向下运动，电机传力部件推动阀杆向下运动，阀杆首先克服与阀柱的余量间隙，余量间隙允许先导级没有动作的时候，主阀阀芯的上控制腔和下控制腔的高水基液通过先导级的A口或B口流到先导级的T口回油箱，当阀杆向下运动还未与阀柱接触时，此时主阀的上控制腔或者下控制腔中的高水基液通过先导级的A口或者B口进入先导级，再通过先导级的T口回到油箱；

随着阀杆继续向下运动时，阀杆和阀柱接触时，阀杆和阀柱封堵连接T口的通孔，此时主级下控制腔中到油箱的回油通道处于关闭状态，主级的下控制腔中的高水基液不能通过先导级的T口流回油箱，而此时主级的上控制腔中的高水基液能通过先导级的T口流回液箱；

阀杆继续向下运动，阀柱同时被阀杆推着作向下的运动；

阀柱先克服与球阀芯的间隙，随着阀柱位移的增大，最终阀柱顶开球阀芯，当球阀芯离开阀座时，球阀芯和阀座之间产生允许液体通过的过流面积，先导级内的高水基液通过球阀芯和阀座的间隙流向主级的下控制腔，此时导致主级的下控制腔的压力增加，主级的上控制腔处于和油箱连接的状态；随着主级的下控制腔的压力增大，增加到足以克服主阀阀芯上所有其它外力时，主阀阀芯被打开，此时主阀芯位移传感器测量主阀阀芯的位移信息形成位移反馈。

进一步，主阀阀芯不断逼近指定的阀芯位移，主阀阀芯向压缩弹簧的方向运动来回微小震荡，通过先导级的液体到主级控制住了主阀阀芯的位移，从而控制住进液口到回液口的流量；主阀阀芯的不同开口从而导致通过回液口的不同流量，形成对流量的比例控制；不同先导级的步进电机转动角度，影响先导级内不同的过流面积，从而影响进入主级下控制腔和上控制腔的流体体积，最终会导致主阀芯的不同开口，完成对流量的比例控制。

有益效果：先导级使用电机丝杠组件作为驱动部没有累计误差，开环控制精度高，控制简单；阀芯采用球阀密封性能好，减少了高水基介质的泄露；先导级采用双阀芯的结构形式，对主级的主阀阀芯的控制自由度高，再结合主阀位移传感器，能够在精确控制高水基介质的流量的同时兼顾节能特性；主级采用插装阀的结构，结构简单，控制流量大并且密封可靠。

附图说明

图1是本发明负载口独立控制的插装式水压数字节流阀的原理图；

图2是本发明负载口独立控制的插装式水压数字节流阀的先导级外形示意图；

图3-1是本发明负载口独立控制的插装式水压数字节流阀的先导级的剖面示意图；

图3-2是先导级的阀块开口示意图；

图4-1是本发明负载口独立控制的插装式水压数字节流阀的主阀阀芯剖面图；

图4-2是本发明的主阀端盖结构示意图；

图5是本发明负载口独立控制的插装式水压数字节流阀的总体布置图；

图6是本发明负载口独立控制的插装式水压数字节流阀主阀芯动作时，先导级动作示意图；

图7是本发明负载口独立控制的插装式水压数字节流阀主阀打开时先导阀芯的动作时的剖面图。

图中：1-电机丝杠组件，2-电机传力部件，3-电机支撑座，4-阀块，5-位移传感器，6-阀杆，7-定位套，8-阀垫，9-阀柱，10-上套，11-垫圈，12-中套，13-阀座，14-球阀芯，15-限位槽，16-弹簧座，17复位弹簧，18-弹簧受力座，19-密封圈压块，20-端套，21-主阀端盖，22-主阀阀套，23-主阀阀芯，24-主阀位移传感器顶杆，25-主阀弹簧，26-主阀弹簧调节螺母，27-主阀位移传感器座，28-主阀位移传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施作进一步的描述：

如图2、图3和图5所示，本发明的一种负载口独立控制的插装式水压数字节流阀，包括先导级和主级，先导级为双步进电机驱动双阀芯结构形式，主级为主动式阀芯结构，利用先导级的双步进电机控制双阀芯分别向主级的阀芯的两侧供油从而推动阀芯位移，最终通过主级的阀芯位移距离从而调整回液流量；

先导级为两个二位三通比例球阀，包括并排设置的两个电机丝杠组件1，两个电机丝杠组件1的传动轴分别通过两个电机传力部件2连接有阀块4，所述阀块4内并排开有两个腔体，两个腔体内平行设有两组阀芯，两组阀芯底部分别连接有两个位移传感器5；

每组阀芯包括设置在上方的柱阀芯和下方的弹簧球阀芯，其中柱阀芯与电机传力部件2之间通过定位套7连接有阀杆6用于传动，柱阀芯与定位套7之间设有阀垫8；

柱阀芯包括上套10、中套12和阀座13，上套10中设有阀柱9，阀柱9上方通过定位套7设有与电机传力部件2位置匹配的阀杆6，中套12设置在上套10下方，中套12与上套10之间设有垫圈11，阀座13设置在中套12下方，阀座13下方设有限位槽15；

弹簧球阀芯包括限位槽15中设有被弹簧座16紧压的球阀芯14，球阀芯14与限位槽15匹配，弹簧座16下方设有弹簧受力座18，弹簧受力座18内设有给弹簧座16提供压力的复位弹簧17，弹簧受力座18底部开有让移传感器5探头通过的孔，孔与移传感器5探头之间设有密封圈压块19，阀块4的腔体底部开口与位移传感器5之间设有端套20密封，电机传力部件2与阀块4腔体的上开口之间设有电机支撑座3；

其中两组阀芯的上套10位置设有互相连通的径向通孔，该径向通孔延伸出阀块4构成回液用的T口；两组阀芯的弹簧受力座18位置处设有互相连通的径向通孔，该径向通孔延伸出阀块4构成进液用的P口；两组阀芯的中套12和阀座13之间分别设有沟通阀块4外部的两个径向通孔，两个径向通孔在阀块4上构成A口和B口；

主级采用带有位移传感器的二通插装阀结构，其上端做成对称缸的形式，中间开有通孔；先导级通过调整A口和B口的油压从而调整主阀阀芯23在主阀端盖21中的位置，进而影响主级回液口的开闭以及开闭的程度。

电机丝杠组件1由步进电机和滚珠丝杠集成在一起，电机丝杠组件1通过电机支撑座3与阀块4连接在一起，其中电机丝杠组件1和电机支撑座3、电机支撑座3与阀块4均通过螺栓固定连接；滚珠丝杠的螺母与电机传力部件1通过螺栓固定连接；定位套7与阀块4的为螺纹配合；阀块4与定位套7留有一定的轴向间隙；阀垫8为聚甲醛材料，减少和阀柱9接触时的冲击；阀杆6和定位套7采用O形圈密封；定位套7和阀块4、上套10和阀块4均为O形圈加挡圈的密封形式，提高承压能力；阀柱9和上套10为动密封的形式，采用格莱圈密封；阀座13与阀块4采用O形圈进行密封；球阀芯为氮化硅材料，限位槽15用来限制球阀芯的运动，提高运动的稳定性；弹簧受力座18与阀块4通过O形圈加挡圈的形式进行密封；弹簧受力座18与弹簧座16的动密封采用格莱圈的形式，密封圈压块19用来压紧格莱圈；位移传感器5与弹簧座16接触，进而能够将球阀芯14的位移能够在位移传感器上读取出来；端套20外部的螺纹与阀块4配合连接，考虑到加工和安装的误差，阀块4与端套20留有一定的轴向间隙。

如图4-1和图4-2所示，具体的主级包括主阀端盖21，主阀端盖21内设有贯穿的腔体，腔体为三段变径结构的腔体，其中一段腔体内设有主阀阀套22，主阀阀套22外侧设有进液口，径向设有回液口，主阀阀套22内设有控制进液口与回液口是否导通的主阀阀芯23，主阀阀芯23内设有轴向贯穿的通孔，主阀阀芯23，三段腔内设有主阀弹簧调节螺母26，主阀弹簧调节螺母26内通过主阀位移传感器座27设有位移传感器28，位移传感器28端部穿过主阀弹簧调节螺母26和主阀位移传感器座27并通过位移传感器顶杆24与主阀阀芯23接触，主阀弹簧调节螺母26与主阀阀芯23之间在二段腔体内设有主阀弹簧25，位移传感器顶杆24将主阀阀芯23的位移传递给位移传感器28，进而测量主阀阀芯23的位移；主阀阀芯23的中部设有密封活塞，活塞一侧在主阀阀套22上设有下控制腔，活塞另一侧在主阀阀套22上设有上控制腔，其中下控制腔位置在主阀端盖21开孔与先导级的B口连接，上控制腔位置在主阀端盖21开孔与先导级的A口连接，先导级通过调整A口和B口的油压从而调整主阀阀芯23在主阀端盖21中的位置，进而影响主级回液口的开闭以及开闭的程度。位移传感器顶杆24与主阀阀芯23螺纹固定连接；位移传感器顶杆24与主阀阀芯23中的通孔接触，位移传感器顶杆24与通孔连接处设有引导经过主级进液口顺着主阀阀芯23中通孔流入的高水基液引到二段腔体中使主阀阀芯23的两端平衡。通过转动主阀弹簧调节螺母26来调节主阀阀芯23上的预压缩力，从而实现主阀芯23不同的不同预紧力，使主阀阀芯23运动时会受到不同预紧力的作用，实现主阀阀芯23不同的动态特性。在主阀弹簧调节螺母26的内侧加工有安装格莱圈的凹槽，通过格莱圈实现主阀弹簧25调节螺母26和位移传感器顶杆24的动密封，主阀位移传感器座27通过与主阀弹簧调节螺母26的螺纹连接将格莱圈紧紧压向主阀弹簧调节螺母26；位移传感器座27和主阀弹簧调节螺母26通过螺纹配合连接；主阀弹簧调节螺母26上安装有格莱圈，实现主阀端盖24和主阀弹簧调节螺母26的密封。先导球阀芯14由于受到复位弹簧17的压力，紧紧压向阀座13，此时先导级口处于关闭状态，因先导级为两个二位三通阀，此时主阀阀芯23两侧的上控制腔和下控制腔的高水基液均可以通过先导阀芯的T口流回液箱，二段腔的压力和主阀系统压力相同，此时主阀弹簧25将主阀阀芯23压紧在主阀阀套22上，主阀阀芯23处于关闭状态。

如图1、图6和图7所示，一种负载口独立控制的插装式水压数字节流阀的控制方法，其步骤为：利用先导级控制主阀的位移，通过电机丝杠组件1将步进电机的旋转运动转化为端部的丝杠螺母的直线运动；

螺母推动电机传力部件2向下运动，电机传力部件2推动阀杆6向下运动，阀杆6首先克服与阀柱9的余量间隙，余量间隙允许先导级没有动作的时候，主阀阀芯23的上控制腔和下控制腔的高水基液通过先导级的A口或B口流到先导级的T口回油箱，当阀杆6向下运动还未与阀柱9接触时，此时主阀的上控制腔或者下控制腔中的高水基液通过先导级的A口或者B口进入先导级，再通过先导级的T口回到油箱；

随着阀杆6继续向下运动时，阀杆6和阀柱9接触时，阀杆6和阀柱9封堵连接T口的通孔，此时主级下控制腔中到油箱的回油通道处于关闭状态，主级的下控制腔中的高水基液不能通过先导级的T口流回油箱，而此时主级的上控制腔中的高水基液能通过先导级的T口流回液箱；

阀杆6继续向下运动，阀柱9同时被阀杆6推着作向下的运动；

阀柱9先克服与球阀芯14的间隙，随着阀柱9位移的增大，最终阀柱9顶开球阀芯14，当球阀芯14离开阀座13时，球阀芯14和阀座13之间产生允许液体通过的过流面积，先导级内的高水基液通过球阀芯14和阀座13的间隙流向主级的下控制腔，此时导致主级的下控制腔的压力增加，主级的上控制腔处于和油箱连接的状态；随着主级的下控制腔的压力增大，增加到足以克服主阀阀芯23上所有其它外力时，主阀阀芯23被打开，此时主阀芯位移传感器28测量主阀阀芯23的位移信息形成位移反馈。

主阀阀芯23不断逼近指定的阀芯位移，主阀阀芯23向压缩弹簧25的方向运动来回微小震荡，通过先导级的液体到主级控制住了主阀阀芯23的位移，从而控制住进液口到回液口的流量；主阀阀芯23的不同开口从而导致通过回液口的不同流量，形成对流量的比例控制；不同先导级的步进电机转动角度，影响先导级内不同的过流面积，从而影响进入主级下控制腔和上控制腔的流体体积，最终会导致主阀芯的不同开口，完成对流量的比例控制。

Claims (9)

1.一种负载口独立控制的插装式水压数字节流阀，其特征在于：包括先导级和主级，先导级为双步进电机驱动双阀芯结构形式，主级为主动式阀芯结构，利用先导级的双步进电机控制双阀芯分别向主级的阀芯的两侧供油从而推动阀芯位移，最终通过主级的阀芯位移距离从而调整回液流量；

先导级为两个二位三通比例球阀，包括并排设置的两个电机丝杠组件（1），两个电机丝杠组件（1）的传动轴分别通过两个电机传力部件（2）连接有阀块（4），所述阀块（4）内并排开有两个腔体，两个腔体内平行设有两组阀芯，两组阀芯底部分别连接有两个位移传感器（5）；

每组阀芯包括设置在上方的柱阀芯和下方的弹簧球阀芯，其中柱阀芯与电机传力部件（2）之间通过定位套（7）连接有阀杆（6）用于传动，柱阀芯与定位套（7）之间设有阀垫（8）；

柱阀芯包括上套（10）、中套（12）和阀座（13），上套（10）中设有阀柱（9），阀柱（9）上方通过定位套（7）设有与电机传力部件（2）位置匹配的阀杆（6），中套（12）设置在上套（10）下方，中套（12）与上套（10）之间设有垫圈（11），阀座（13）设置在中套（12）下方，阀座（13）下方设有限位槽（15）；

弹簧球阀芯包括限位槽（15）中设有被弹簧座（16）紧压的球阀芯（14），球阀芯（14）与限位槽（15）匹配，弹簧座（16）下方设有弹簧受力座（18），弹簧受力座（18）内设有给弹簧座（16）提供压力的复位弹簧（17），弹簧受力座（18）底部开有让移传感器（5）探头通过的孔，孔与移传感器（5）探头之间设有密封圈压块（19），阀块（4）的腔体底部开口与位移传感器（5）之间设有端套（20）密封，电机传力部件（2）与阀块（4）腔体的上开口之间设有电机支撑座（3）；

其中两组阀芯的上套（10）位置设有互相连通的径向通孔，该径向通孔延伸出阀块（4）构成回液用的T口；两组阀芯的弹簧受力座（18）位置处设有互相连通的径向通孔，该径向通孔延伸出阀块（4）构成进液用的P口；两组阀芯的中套（12）和阀座（13）之间分别设有沟通阀块（4）外部的两个径向通孔，两个径向通孔在阀块（4）上构成A口和B口；

主级采用带有位移传感器的二通插装阀结构，其上端做成对称缸的形式，中间开有通孔；先导级通过调整A口和B口的油压从而调整主阀阀芯（23）在主阀端盖（21）中的位置，进而影响主级回液口的开闭以及开闭的程度。

2.根据权利要求1所述的负载口独立控制的插装式水压数字节流阀，其特征在于：电机丝杠组件（1）由步进电机和滚珠丝杠集成在一起，电机丝杠组件（1）通过电机支撑座（3）与阀块（4）连接在一起，其中电机丝杠组件（1）和电机支撑座（3）、电机支撑座（3）与阀块（4）均通过螺栓固定连接；滚珠丝杠的螺母与电机传力部件（2）通过螺栓固定连接；定位套（7）与阀块（4）的为螺纹配合；阀块（4）与定位套（7）留有一定的轴向间隙；阀垫（8）为聚甲醛材料，减少和阀柱（9）接触时的冲击；阀杆（6）和定位套（7）采用O形圈密封；定位套（7）和阀块（4）、上套（10）和阀块（4）均为O形圈加挡圈的密封形式，提高承压能力；阀柱（9）和上套（10）为动密封的形式，采用格莱圈密封；阀座（13）与阀块（4）采用O形圈进行密封；球阀芯为氮化硅材料，限位槽（15）用来限制球阀芯的运动，提高运动的稳定性；弹簧受力座（18）与阀块（4）通过O形圈加挡圈的形式进行密封；弹簧受力座（18）与弹簧座（16）的动密封采用格莱圈的形式，密封圈压块（19）用来压紧格莱圈；位移传感器（5）与弹簧座（16）接触，进而能够将球阀芯（14）的位移能够在位移传感器上读取出来；端套（20）外部的螺纹与阀块（4）配合连接，考虑到加工和安装的误差，阀块（4）与端套（20）留有一定的轴向间隙。

3.根据权利要求1所述的负载口独立控制的插装式水压数字节流阀，其特征在于：具体的主级包括主阀端盖（21），主阀端盖（21）内设有贯穿的腔体，腔体为三段变径结构的腔体，其中一段腔体内设有主阀阀套（22），主阀阀套（22）外侧设有进液口，径向设有回液口，主阀阀套（22）内设有控制进液口与回液口是否导通的主阀阀芯（23），主阀阀芯（23）内设有轴向贯穿的通孔，主阀阀芯（23），三段腔内设有主阀弹簧调节螺母（26），主阀弹簧调节螺母（26）内通过主阀位移传感器座（27）设有主阀芯位移传感器（28），主阀芯位移传感器（28）端部穿过主阀弹簧调节螺母（26）和主阀位移传感器座（27）并通过位移传感器顶杆（24）与主阀阀芯（23）接触，主阀弹簧调节螺母（26）与主阀阀芯（23）之间在二段腔体内设有主阀弹簧（25），位移传感器顶杆（24）将主阀阀芯（23）的位移传递给主阀芯位移传感器（28），进而测量主阀阀芯（23）的位移；主阀阀芯（23）的中部设有密封活塞，活塞一侧在主阀阀套（22）上设有下控制腔，活塞另一侧在主阀阀套（22）上设有上控制腔，其中下控制腔位置在主阀端盖（21）开孔与先导级的B口连接，上控制腔位置在主阀端盖（21）开孔与先导级的A口连接，先导级通过调整A口和B口的油压从而调整主阀阀芯（23）在主阀端盖（21）中的位置，进而影响主级回液口的开闭以及开闭的程度。

4.根据权利要求1所述的负载口独立控制的插装式水压数字节流阀，其特征在于：位移传感器顶杆（24）与主阀阀芯（23）螺纹固定连接；位移传感器顶杆（24）与主阀阀芯（23）中的通孔接触，位移传感器顶杆（24）与通孔连接处设有引导经过主级进液口顺着主阀阀芯（23）中通孔流入的高水基液引到二段腔体中使主阀阀芯（23）的两端平衡。

5.根据权利要求4所述的负载口独立控制的插装式水压数字节流阀，其特征在于：通过转动主阀弹簧调节螺母（26）来调节主阀阀芯（23）上的预压缩力，从而实现主阀阀芯（23）不同的不同预紧力，使主阀阀芯（23）运动时会受到不同预紧力的作用，实现主阀阀芯（23）不同的动态特性。

6.根据权利要求4所述的负载口独立控制的插装式水压数字节流阀，其特征在于：在主阀弹簧调节螺母（26）的内侧加工有安装格莱圈的凹槽，通过格莱圈实现主阀弹簧（25）调节螺母（26）和位移传感器顶杆（24）的动密封，主阀位移传感器座（27）通过与主阀弹簧调节螺母（26）的螺纹连接将格莱圈紧紧压向主阀弹簧调节螺母（26）；位移传感器座（27）和主阀弹簧调节螺母（26）通过螺纹配合连接；主阀弹簧调节螺母（26）上安装有格莱圈，实现主阀端盖（21）和主阀弹簧调节螺母（26）的密封。

7.根据权利要求4所述的负载口独立控制的插装式水压数字节流阀，其特征在于：球阀芯（14）由于受到复位弹簧（17）的压力，紧紧压向阀座（13），此时先导级口处于关闭状态，因先导级为两个二位三通阀，此时主阀阀芯（23）两侧的上控制腔和下控制腔的高水基液均可以通过先导阀芯的T口流回液箱，二段腔的压力和主阀系统压力相同，此时主阀弹簧（25）将主阀阀芯（23）压紧在主阀阀套（22）上，主阀阀芯（23）处于关闭状态。

8.一种使用权利要求1所述的负载口独立控制的插装式水压数字节流阀的控制方法，其特征在于步骤为：利用先导级控制主阀的位移，通过电机丝杠组件（1）将步进电机的旋转运动转化为端部的丝杠螺母的直线运动；

螺母推动电机传力部件（2）向下运动，电机传力部件（2）推动阀杆（6）向下运动，阀杆（6）首先克服与阀柱（9）的余量间隙，余量间隙允许先导级没有动作的时候，主阀阀芯（23）的上控制腔和下控制腔的高水基液通过先导级的A口或B口流到先导级的T口回油箱，当阀杆（6）向下运动还未与阀柱（9）接触时，此时主阀的上控制腔或者下控制腔中的高水基液通过先导级的A口或者B口进入先导级，再通过先导级的T口回到油箱；

随着阀杆（6）继续向下运动时，阀杆（6）和阀柱（9）接触时，阀杆（6）和阀柱（9）封堵连接T口的通孔，此时主级下控制腔中到油箱的回油通道处于关闭状态，主级的下控制腔中的高水基液不能通过先导级的T口流回油箱，而此时主级的上控制腔中的高水基液能通过先导级的T口流回液箱；

阀杆（6）继续向下运动，阀柱（9）同时被阀杆（6）推着作向下的运动；

阀柱（9）先克服与球阀芯（14）的间隙，随着阀柱（9）位移的增大，最终阀柱（9）顶开球阀芯（14），当球阀芯（14）离开阀座（13）时，球阀芯（14）和阀座（13）之间产生允许液体通过的过流面积，先导级内的高水基液通过球阀芯（14）和阀座（13）的间隙流向主级的下控制腔，此时导致主级的下控制腔的压力增加，主级的上控制腔处于和油箱连接的状态；随着主级的下控制腔的压力增大，增加到足以克服主阀阀芯（23）上所有其它外力时，主阀阀芯（23）被打开，此时主阀芯位移传感器（28）测量主阀阀芯（23）的位移信息形成位移反馈。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于：主阀阀芯（23）不断逼近指定的阀芯位移，主阀阀芯（23）向压缩主阀弹簧（25）的方向运动来回微小震荡，通过先导级的液体到主级控制住了主阀阀芯（23）的位移，从而控制住进液口到回液口的流量；主阀阀芯（23）的不同开口从而导致通过回液口的不同流量，形成对流量的比例控制；不同先导级的步进电机转动角度，影响先导级内不同的过流面积，从而影响进入主级下控制腔和上控制腔的流体体积，最终会导致主阀芯的不同开口，完成对流量的比例控制。

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