CN211820875U - 基于高速开关阀的三位四通水压比例阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于阀体技术领域,涉及一种基于高速开关阀的三位四通水压比例阀,包括阀块,所述阀块上安装四组主阀芯组件,每组所述主阀芯组件上端分别配合设置一组先导阀组件,每组先导阀组件上端均配合安装电磁铁组件;所述主阀组件包括滑动密封设置于阀块内孔中的主阀芯,主阀芯内腔下部设置阻尼器,阻尼器上方设置主阀芯预紧弹簧,主阀芯底面与阀块内孔之间设置主阀芯座垫,形成软密封。该比例阀能够有效满足运行环境要求,阀芯响应速度快。
Description
技术领域
本实用新型属于阀体技术领域,涉及一种基于高速开关阀的三位四通水压比例阀。
背景技术
水液压传动技术由于其安全、绿色环保等诸多优势而引起人们广泛的关注。随着水液压元件品类与规格的不断完善,其应用范围也不断扩大。
比例阀作为液压传动的核心部件,其工作方式为利用比例电磁铁、步进电机等电机械转换机构驱动阀芯运动,使得阀芯位移成比例变化,从而控制通过阀口流量成比例变化,具有较高的控制要求。
传统比例阀阀芯结构多以滑阀式为主,对阀芯阀套配合要求较高;由于配合间隙小,抗污染能力差,易卡滞,故使用环境较为严格。
传统的比例阀多以油液作为介质,在大力倡导绿色环保的今天,水液压的优势渐渐凸显,尤其在海洋装备上,水液压潜力巨大。
发明内容
本实用新型针对上述问题,提供一种基于高速开关阀的三位四通水压比例阀,该比例阀能够有效满足运行环境要求,阀芯响应速度快。
按照本实用新型的技术方案:一种基于高速开关阀的三位四通水压比例阀,其特征在于:包括阀块,所述阀块上安装四组主阀芯组件,每组所述主阀芯组件上端分别配合设置一组先导阀组件,每组先导阀组件上端均配合安装电磁铁组件;
所述主阀组件包括滑动密封设置于阀块内孔中的主阀芯,主阀芯内腔下部设置阻尼器,阻尼器上方设置主阀芯预紧弹簧,主阀芯底面与阀块内孔之间设置主阀芯座垫,形成软密封;
所述先导阀组件包括先导阀芯、先导阀座、先导阀体,先导阀体上部紧配合设置于电磁铁组件的中心孔内,以对电磁铁组件中的衔铁的移动进行导向,衔铁下部的竖直孔内依次设置先导阀芯密封弹簧、先导阀芯,先导阀体的下部固定先导阀芯垫片以对先导阀芯进行限位,先导阀芯与先导阀座的锥口相配合形成面密封,以控制先导阀座轴向孔的通断,所述先导阀座设置于阀块的螺纹孔中。
作为本实用新型的进一步改进,所述阀块上设置四个安装孔,主阀芯组件安装于相应的安装孔中。
作为本实用新型的进一步改进,所述主阀芯与阀块内孔之间通过格莱圈进行滑动密封。
作为本实用新型的进一步改进,所述阻尼器与主阀芯内腔下部螺纹连接,主阀芯内腔上部设置安装孔以安装主阀芯预紧弹簧。
作为本实用新型的进一步改进,所述电磁铁组件包括极靴、衔铁,所述衔铁与极靴之间设置先导阀芯预紧弹簧,衔铁导向设置于先导阀体内孔中;所述极靴与衔铁置于电磁铁外壳内孔中,所述电磁铁外壳内设置第一骨架、第二骨架,其中第一骨架内置第一线圈,第二骨架内置第二线圈,电磁铁外壳的下部开口端设置电磁铁端盖,电磁铁外壳顶面设置压盖,极靴上部伸入压盖内,并通过紧固螺钉与压盖之间实现固定连接,所述极靴与衔铁之间留有气隙。
作为本实用新型的进一步改进,所述主阀芯包括第一主阀芯、第二主阀芯,其中第一主阀芯的端面设有轴向通孔,轴向通孔分别连通A口、B口,第二主阀芯设置有径向通孔,所述径向通孔连通P口。
作为本实用新型的进一步改进,所述阻尼器的端面设置阻尼孔。
作为本实用新型的进一步改进,所述衔铁表面轴向延伸的圆弧形凹槽内设置径向孔。
本实用新型的技术效果在于:本实用新型结构简单紧凑,采用基于高速开关阀的三位四通水压比例阀设计,避免了传统比例阀阀芯卡滞、阀口泄漏的问题。本实用新型采用高速开关阀作为先导级,在提高阀芯抗污染能力的同时,提高了阀芯响应速度及阀输出流量控制精度。本实用新型衔铁、极靴均采用了坡莫合金软磁材料,具有高磁导率,低矫顽力,较好的防锈能力和加工性能。本实用新型在衔铁上开有径向小孔,高压水流同时作用在先导阀芯两端,构成动压平衡结构,提升密封性能的同时,大大减小了先导阀芯复位弹簧预紧力及电磁力。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的剖视图一。
图3为本实用新型的剖视图二。
图4为衔铁结构示意图。
图5为第一主阀芯结构示意图。
图6为第二主阀芯结构示意图。
图7为阻尼器结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。
图1~7中,包括第一安装螺钉1、阀块2、第一球涨式堵头3、第二安装螺钉4、第二球涨式堵头5、第三球涨式堵头6、第四球涨式堵头7、第五球涨式堵头8、第三安装螺钉9、第四安装螺钉10、T口11、A口12、B口13、P口14、第一主阀芯15、第二主阀芯16、紧固螺钉A1、压盖A2、极靴A3、电磁铁外壳A4、第一骨架A5、第一线圈A6、第二线圈A7、先导阀复位弹簧A8、第二骨架A9、电磁铁端盖A10、衔铁A11、先导阀芯密封弹簧A12、先导阀体A13、先导阀芯A14、先导阀芯垫片A15、先导阀座A16、先导阀座螺堵A17、主阀芯预紧弹簧A18、格莱圈A19、阻尼器A20、主阀芯座垫A21等。
如图1~7所示,本实用新型是一种基于高速开关阀的三位四通水压比例阀,包括阀块2,所述阀块2上安装四组主阀芯组件,每组所述主阀芯组件上端分别配合设置一组先导阀组件,每组先导阀组件上端均配合安装电磁铁组件;
所述主阀组件包括滑动密封设置于阀块2内孔中的主阀芯,主阀芯内腔下部设置阻尼器A20,阻尼器A20上方设置主阀芯预紧弹簧A18,主阀芯底面与阀块2内孔之间设置主阀芯座垫A21,形成软密封;
所述先导阀组件包括先导阀芯A14、先导阀座A16、先导阀体A13,先导阀体A13上部紧配合设置于电磁铁组件的中心孔内,以对电磁铁组件中的衔铁A11的移动进行导向,衔铁A11下部的竖直孔内依次设置先导阀芯密封弹簧A12、先导阀芯A14,先导阀体A13的下部固定先导阀芯垫片A15以对先导阀芯A14进行限位,先导阀芯A14与先导阀座A16的锥口相配合形成面密封,以控制先导阀座A16轴向孔的通断,所述先导阀座A16设置于阀块2的螺纹孔中。
阀块2上设置四个安装孔,主阀芯组件安装于相应的安装孔中。
主阀芯与阀块2内孔之间通过格莱圈A19进行滑动密封。
阻尼器A20与主阀芯内腔下部螺纹连接,主阀芯内腔上部设置安装孔以安装主阀芯预紧弹簧A18。
如图4所示,电磁铁组件包括极靴A3、衔铁A11,所述衔铁A11与极靴A3之间设置先导阀芯预紧弹簧A8,衔铁A11导向设置于先导阀体A13内孔中;所述极靴A3与衔铁A11置于电磁铁外壳A4内孔中,所述电磁铁外壳A4内设置第一骨架A5、第二骨架A9,其中第一骨架A5内置第一线圈A6,第二骨架A9内置第二线圈A7,电磁铁外壳A4的下部开口端设置电磁铁端盖A10,电磁铁外壳A4顶面设置压盖A2,极靴A3上部伸入压盖A2内,并通过紧固螺钉A1与压盖A2之间实现固定连接,所述极靴A3与衔铁A11之间留有气隙。可以理解的是在具体实践中,电磁铁外壳A4内部也可以根据需要只设置一组骨架与线圈的组合。
如图1、2、5、6所示,主阀芯包括第一主阀芯15、第二主阀芯16,其中第一主阀芯15的端面设有轴向通孔19,轴向通孔19分别连通A口12、B口13,第二主阀芯16设置有径向通孔20,所述径向通孔20连通P口14。在工作时,对于第一主阀芯15,水流经A口12或B口13流入阻尼器A20,产生压差推动第一主阀芯15,流向T口11;对于第二主阀芯16,水流经P口14流向阻尼器A20,产生压差推动第二主阀芯16,流向A口12或B口13。
如图4所示,衔铁A11表面轴向延伸的圆弧形凹槽内设置径向孔17。径向孔17将水流引入先导阀芯A14上方,使得先导阀芯A14上下两边压力平衡,使得先导阀口密封更可靠。
如图7所示,阻尼器A20的端面设置阻尼孔18。阻尼孔18位轴向细长孔,工作时,水流流经细长阻尼孔18时会产生压差,而在阻尼器A20外周攻有螺纹,方便其拆卸更换。
本实用新型中衔铁A11与极靴A3间的最大工作气隙设置为1mm;第一主阀芯15,第二主阀芯16与先导阀座A16之间距离皆设置为2.5mm,工作过程中先导阀开启,水流通过阻尼器A20流向先导阀腔,再由先导阀口流入T口11,当水流流动时在阻尼器A20两端产生压差,而推动主阀芯运动,打开主阀口。
本实用新型在实际安装操作时,首先将主阀芯座垫A21压入阀快2内孔,再将安装好格莱圈A19与阻尼器A20的主阀芯装入阀块2内孔,将主阀芯预紧弹簧A18装入主阀芯弹簧安装孔中,在先导阀座A16上装好O型圈后,一起旋入阀块2内孔,与主阀芯预紧弹簧A18相配合,使其产生预紧力;先到阀芯密封弹簧A12与先导阀芯A14共同安装于衔铁A11内孔,将先导阀芯垫片A15焊接于衔铁A11上支撑先导阀芯A14,再将装好的衔铁A11与先导阀芯复位弹簧A8一起装入焊接好的极靴A3、先导阀体A13导向套中,拉动衔铁A11检测能否在先导阀体A13中灵活运动;在第一骨架A5与第二骨架A9上分别缠绕第一线圈A6与第二线圈A7,共同装入电磁铁外壳A4中,将电磁铁端盖A10固定至电磁铁外壳A4端部;将安装好的电磁铁线圈组件插入极靴A3上,并将压盖A2套入极靴A3,同时压住电磁铁线圈组件;最后将紧固螺钉A1旋入极靴A3螺纹孔。至此完成整个基于高速开关阀的三位四通水压比例阀的装配。
本实用新型工作原理:将包裹着衔铁A11与极靴A3的先导阀体A13插入电磁铁中心孔,有效连接极靴A3和衔铁A11磁路,并与电磁铁外壳A4形成封闭磁路,通电后,线圈中产生的电磁场,穿过线圈将衔铁A11,极靴A3和电磁铁端盖A10有效连接成一个套筒机构,在电磁场作用下可产生垂直向上的吸力,使得衔铁A11受力向上运动,从而打开先导阀口,高压水流经阻尼器A20从先导阀口流入T口11,从而推动主阀芯,打开主阀口;电磁铁不带电时,衔铁A11失去电磁力的作用,在先导阀芯复位弹簧A8的作用下向下运动,推动衔铁复位,从而关闭先导阀口,水流停止流动,阻尼孔失去产生压差的能力,在主阀芯预紧弹簧A18的作用下,主阀芯复位,主阀口关闭;在先导级高速开关阀高频动作时,将一个离散开关信号转化为连续的流量信号,继而调整其占空比,先导级流量大小随之变化,主阀芯在阻尼器的作用效果下随之启闭,主阀芯行程成比例变化,主阀口开度成比例变化,主阀口流量随之成比例变化。
Claims (8)
1.一种基于高速开关阀的三位四通水压比例阀,其特征在于:包括阀块(2),所述阀块(2)上安装四组主阀芯组件,每组所述主阀芯组件上端分别配合设置一组先导阀组件,每组先导阀组件上端均配合安装电磁铁组件;
所述主阀组件包括滑动密封设置于阀块(2)内孔中的主阀芯,主阀芯内腔下部设置阻尼器(A20),阻尼器(A20)上方设置主阀芯预紧弹簧(A18),主阀芯底面与阀块(2)内孔之间设置主阀芯座垫(A21),形成软密封;
所述先导阀组件包括先导阀芯(A14)、先导阀座(A16)、先导阀体(A13),先导阀体(A13)上部紧配合设置于电磁铁组件的中心孔内,以对电磁铁组件中的衔铁(A11)的移动进行导向,衔铁(A11)下部的竖直孔内依次设置先导阀芯密封弹簧(A12)、先导阀芯(A14),先导阀体(A13)的下部固定先导阀芯垫片(A15)以对先导阀芯(A14)进行限位,先导阀芯(A14)与先导阀座(A16)的锥口相配合形成面密封,以控制先导阀座(A16)轴向孔的通断,所述先导阀座(A16)设置于阀块(2)的螺纹孔中。
2.如权利要求1所述的基于高速开关阀的三位四通水压比例阀,其特征在于:所述阀块(2)上设置四个安装孔,主阀芯组件安装于相应的安装孔中。
3.如权利要求1所述的基于高速开关阀的三位四通水压比例阀,其特征在于:所述主阀芯与阀块(2)内孔之间通过格莱圈(A19)进行滑动密封。
4.如权利要求1所述的基于高速开关阀的三位四通水压比例阀,其特征在于:所述阻尼器(A20)与主阀芯内腔下部螺纹连接,主阀芯内腔上部设置安装孔以安装主阀芯预紧弹簧(A18)。
5.如权利要求1所述的基于高速开关阀的三位四通水压比例阀,其特征在于:所述电磁铁组件包括极靴(A3)、衔铁(A11),所述衔铁(A11)与极靴(A3)之间设置先导阀芯预紧弹簧(A8),衔铁(A11)导向设置于先导阀体(A13)内孔中;所述极靴(A3)与衔铁(A11)置于电磁铁外壳(A4)内孔中,所述电磁铁外壳(A4)内设置第一骨架(A5)、第二骨架(A9),其中第一骨架(A5)内置第一线圈(A6),第二骨架(A9)内置第二线圈(A7),电磁铁外壳(A4)的下部开口端设置电磁铁端盖(A10),电磁铁外壳(A4)顶面设置压盖(A2),极靴(A3)上部伸入压盖(A2)内,并通过紧固螺钉(A1)与压盖(A2)之间实现固定连接,所述极靴(A3)与衔铁(A11)之间留有气隙。
6.如权利要求1所述的基于高速开关阀的三位四通水压比例阀,其特征在于:所述主阀芯包括第一主阀芯(15)、第二主阀芯(16),其中第一主阀芯(15)的端面设有轴向通孔(19),轴向通孔(19)分别连通A口(12)、B口(13),第二主阀芯(16)设置有径向通孔(20),所述径向通孔(20)连通P口(14)。
7.如权利要求1所述的基于高速开关阀的三位四通水压比例阀,其特征在于:所述阻尼器(A20)的端面设置阻尼孔(18)。
8.如权利要求1所述的基于高速开关阀的三位四通水压比例阀,其特征在于:所述衔铁(A11)表面轴向延伸的圆弧形凹槽内设置径向孔(17)。
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