CN1523237A - 超高压气动比例减压阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超高压气动比例减压阀，它采用比例先导阀和电反馈技术，可实现全自动化压力控制，节省人力资源，提高了反应速度。主阀采用气体压力控制，调节压力高，设计最高输入压力达40MPa，输出压力0～25MPa连续可调。先导级气路采用C型半桥结构，由比例电磁铁控制的先导阀构成输入端的动态阻尼，阻尼板做为输出端的固定阻尼。先导阀输入端引自减压阀的进气端，输出端与减压阀的出气端相连。调压腔气体的压力，在先导阀控制下处于动态平衡状态。阀体下端一侧开的小孔的设计避免了不必要的压力误差。活塞两侧面积不同，具有对输出压力比例放大的作用，提高了调压精度。当系统掉电后，先导阀和主阀在复位弹簧和气体压力的作用下均可自动关闭。

Description

超高压气动比例减压阀

所属技术领域

本发明涉及减压阀，特别是涉及一种超高压气动比例减压阀。

背景技术

超高压气动减压阀，目前国内气动减压阀大多为手动减压阀，自动化程度低。减压阀输出压力通常都在10Mpa以下。在超高压大流量的气动减压阀领域均为手动控制，当输出压力需求变化时，所需调节时间长。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构较简单的超高压气动比例减压阀，出口压力可控性好，调压范围大，可根据需要调整出口压力的高低，出口压力可控制在0～25MPa范围内连续可调，具有较大的应用范围。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

它包括用比例电磁铁控制的先导阀级和主阀级，其中：

1)先导级：先导级气路采用C型半桥结构，半桥的输入端引自减压阀的高压气体的输入端，由比例电磁铁控制的先导阀构成输入端的动态气体阻尼，半桥的输出端与减压阀的输出端相连，阻尼板构成C型半桥的固定阻尼；先导级的进气腔自上而下依次有第一螺堵、复位弹簧、先导阀阀芯，先导阀阀芯下端的顶针与先导阀的排气腔中的推杆的顶针接触，推杆又与比例电磁铁的顶针接触。

2)主阀级：阀体上端开有螺孔并与第二螺堵相固连，第二螺堵内开有一压力反馈腔，压力反馈腔内装预紧弹簧，弹簧下接主阀芯，主阀芯与第二螺堵之间装有O型橡胶密封圈，主阀芯与阀座的接触端上装有一个O型橡胶密封圈，主阀芯推杆的一端通过螺纹连接和主阀芯固连在一起，主阀芯推杆的另一端与活塞相接触，排气腔中装有弹簧下端顶住活塞，主阀芯推杆从弹簧中心穿过，主阀阀芯和主阀芯推杆上端中心开均有细长孔，连通排气腔和压力反馈腔，主阀芯推杆下端开的十字型小孔与活塞上端开的小孔，保证先导气路的通畅，不受活塞与主阀芯推杆的接触状态影响，阀体下端开有螺孔并与第三螺堵相固连，活塞与阀体及第三螺堵之间的密封采用蕾形圈，活塞的调压腔上方装有阻尼板，阻尼板上方配有导流片和下方配有挡圈。

3)进气腔通过流道与先导阀的进气腔连通，调压腔与先导阀的排气腔通过流道连通。阀体的左下端开有小孔h用于将活塞，第三螺堵和阀体之间密封形成的腔体和大气压连通，保证腔体内的压力恒定。

它包括一个比例电磁铁控制的先导阀级和主阀级。主阀的输出压力的调定，通过控制调压腔的压力来实现。当排气腔与调压腔对活塞产生的压力失衡时，产生位移，作用于主阀芯推杆，实现阀芯的开启。调压腔的压力用一个比例电磁铁组成的先导阀控制。小股气体经由先导阀，调压腔，再通过阻尼板再与主阀芯的出口气体汇合。先导阀作为一个输入端的动态阻尼作用，和输出端的固定气阻组成一个C型半桥。调压腔的气体处于动态平衡的状态。

本发明与背景技术相比，具有的有益的效果是：

1、采用比例先导阀和电反馈技术，可实现全自动化压力控制，节省人力资源，提高了反应速度；

2、当系统掉电时先导阀和主阀均能够在复位弹簧和气体压力下自动关闭；

3、阀体下端一侧开的小孔h的设计避免了不必要的压力误差，提高了压力控制精度；

4、活塞两侧的受压面积不同，与调压腔同侧的面积较小，起到对输出压力的比例放大作用，提高了压力控制精度；

5、系统设计的最高输入压力达40MPa，输出压力0～25MPa连续可调，设计最大流量12L/min。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

附图是本发明的结构示意图。

具体实施方式

如附图所示，本发明的结构从功能上可分为先导阀级和主阀级两大部分。

1)先导级：先导级气路为C型半桥结构，半桥的输入端引自减压阀的高压气体的输入端P，由比例电磁铁22控制的先导阀构成输入端的动态气体阻尼，半桥的输出端与减压阀的输出端A相连，阻尼板23构成C型半桥的固定阻尼；先导级的进气腔d自上而下依次有第一螺堵17、O型橡胶密封圈18、复位弹簧19、先导阀阀芯20，其中O型橡胶密封圈18用于先导级的进气腔d上端的密封。先导阀上开导向台，保证阀芯的对准，导向台的四周开导气槽，且均匀分布，保证d腔的贯通。先导阀阀芯20下端的顶针与先导阀的排气腔e中的推杆21上端的顶针接触，推杆21的下端又与比例电磁铁22的顶针接触。

2)主阀级：阀体3上端开有螺孔并与第二螺堵14相固连，第二螺堵下有O橡胶密封圈16，以确保上端的密封。第二螺堵14内开有一压力反馈腔f，压力反馈腔f内装预紧弹簧15，弹簧下接主阀芯12，主阀芯12与第二螺堵14之间装有O型橡胶密封圈13，主阀芯与阀座的接触端上装有一个O型橡胶密封圈11，主阀芯推杆10的一端通过螺纹连接和主阀芯12固连在一起，主阀芯推杆的另一端与活塞6相接触，使得调压腔c的压力变化带来的活塞位移信号能传递给主阀芯。排气腔b中装有弹簧9弹簧下端顶住活塞6，使其处于工作的位置，同时具有使活塞复位的功能。主阀芯推杆10从弹簧中心穿过，主阀阀芯12和主阀芯推杆10上端中心开均有细长孔，连通排气腔b和压力反馈腔f，使得两腔的压力相等，平衡主阀芯两端所受的压力。主阀芯推杆下端开的十字型小孔与活塞上端开的小孔，将排气腔b和调压腔c连通，阀体3下端开有螺孔并与第三螺堵1相固连，螺堵1与阀体3之间用O型密封圈2密封，活塞6与阀体3及第三螺堵1之间的密封采用蕾形圈4，由于压力较高蕾形密封圈附有挡圈5。活塞的调压腔c上方装有阻尼板23，阻尼板上方配有导流片8和下方配有挡圈7，挡圈7与活塞固连，以固定阻尼板。

3)进气腔a通过流道与先导阀的进气腔d连通，调压腔c与先导阀的排气腔e通过流道连通。阀体的左下端开有小孔h用于将活塞6，第三螺堵1和阀体3之间密封形成的腔体和大气压连通，保证腔体内的压力恒定。

本发明的工作原理是：利用一个用比例电磁铁控制的先导阀来控制主阀的输出调定压力。小股气体经由先导阀，调压腔，再通过一个阻尼板再与主阀芯的出口气体汇合。先导阀作为一个输入端的动态阻尼作用，和输出端的固定气阻组成一个C型半桥。调压腔的气体处于动态平衡的状态。其压力大小介于输入端压力和输出端压力之间，在气体的输出端上另设压力传感器，监测输出压力，反馈到比例电磁铁，动态调整先导阀的开度，提高压力调节的精度。在系统掉电的情况下，先导阀阀芯可在复位弹簧及气体的压力差下关闭阀口。调压腔得不到气体补充，压力逐渐下降至与输出压力相同，由于活塞6与排气腔b同侧的受压面积较大，活塞向下移动，主阀芯失去向上的推力，同时主阀阀芯在复位弹簧及两侧的压力差的作用下向下移动，从而关闭了主阀。

Claims (2)

1、一种超高压气动比例减压阀，其特征在于：它包括用比例电磁铁控制的先导阀级和主阀级，其中：

1)先导级：先导级为C型半桥结构，半桥的输入端引自减压阀的高压气体的输入端(P)，由比例电磁铁(22)控制的先导阀构成输入端的动态气体阻尼，半桥的输出端与减压阀的输出端(A)相连，阻尼板(23)构成C型半桥的固定阻尼；先导级的进气腔(d)自上而下依次有第一螺堵(17)、复位弹簧(19)、先导阀阀芯(20)，先导阀阀芯(20)下端的顶针与先导阀的排气腔(e)中的推杆(21)的顶针接触，推杆(21)又与比例电磁铁(22)的顶针接触；

2)主阀级：阀体(3)上端开有螺孔并与第二螺堵(14)相固连，第二螺堵(14)内开有一压力反馈腔(f)，压力反馈腔(f)内装预紧弹簧(15)，弹簧下接主阀芯(12)，主阀芯(12)与第二螺堵(14)之间装有O型橡胶密封圈(13)，主阀芯与阀座的接触端上装有一个O型橡胶密封圈(11)，主阀芯推杆(10)的一端通过螺纹连接和主阀芯(12)固连在一起，主阀芯推杆的另一端与活塞(6)相接触，排气腔(b)中装有弹簧(9)弹簧下端顶住活塞(6)，主阀芯推杆(10)从弹簧中心穿过，主阀阀芯(12)和主阀芯推杆(10)上端中心开均有细长孔，连通排气腔(b)和压力反馈腔(f)，主阀芯推杆下端开的十字型小孔与活塞上端开的小孔，将排气腔(b)和调压腔(c)连通，阀体(3)下端开有螺孔并与第三螺堵(1)相固连，活塞(6)与阀体(3)及第三螺堵(1)之间的密封采用蕾形圈(4)，活塞的调压腔(c)上方装有阻尼板(23)，阻尼板上方配有导流片(8)和下方配有挡圈(7)；

3)进气腔(a)通过流道与先导阀的进气腔(d)连通，调压腔(c)与先导阀的排气腔(e)通过流道连通。

2.根据权利要求1所述的一种超高压气动比例减压阀，其特征在于：阀体的左下端开有小孔(h)将活塞(6)，第三螺堵(1)和阀体(3)之间密封形成的腔体和大气压连通。

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