CN221056042U - 模拟先导阀的阀芯阻力的装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种模拟先导阀的阀芯阻力的装置及系统，包括：电磁组件、阻力组件、支撑部、控制模块、电源以及显示模块，使用时将阻力组件穿设于阻力组件两端分别与第一磁性件和先导阀的阀芯抵接，并穿设于支撑部，从而能够在电磁部通电并给予磁性件沿电磁部的轴线移动的力时，阻力组件将电磁部对磁性件的力转移到先导阀的阀芯。上述的过程中通过控制模块调节电磁部的电流以对先导阀的阀芯产生不同的阻力并通过显示模块显示，能够模拟先导阀的阀芯卡滞的状态，进而指导在不同卡滞状态下如何调节先导阀的参数。

Description

模拟先导阀的阀芯阻力的装置及系统

技术领域

本申请涉及液压设备测试技术领域，特别是涉及模拟先导阀的阀芯阻力的装置及系统。

背景技术

比例控制技术是一种可靠、廉价、控制精度和响应特性均满足工业控制系统要求的控制技术。电液比例阀是比例控制系统中的主要功率放大元件，按输入电信号指令连续地成比例控制液压系统的压力、流量等参数，与伺服阀相比控制精度还有差距，但电液比例阀抗污染能力强，减少了由污染造成的工作故障，提高了液压系统的工作稳定性和可靠性；另一方面，比例阀成本比伺服阀低，结构简单，已经在许多场合推广应用。

比例阀的输入单元是电能-机械能转换器，它将输入电信号转换成机械能，常用转换器有伺服电机、步进电机、音圈电机、比例电磁铁等，常用的比例阀大都采用比例电磁铁。比例电磁铁根据电磁原理设计，其产生的力、力矩或位移与输入电流信号大小成比例。在电液比例阀，比例电磁铁根据输入电信号产生相应的输出力或位移，使与之配合的液压阀芯产生相应的受力或位移，阀口开启压力或开度大小随之发生改变，从而实现与输入电流成比例的压力或流量控制。

传统的电液比例先导阀经常会因为先导阀异物卡滞或卡涩，造成整机故障。而目前，尚无法测试先导阀异物卡滞或卡涩的阻力，因此无法分析先导阀卡滞或卡滞阻力，从而无法指导先导阀调试工作。

实用新型内容

基于此，有必要针对目前无法测试先导阀异物卡滞或卡涩的阻力，因此无法分析先导阀卡滞或卡滞阻力，从而无法指导先导阀调试工作的问题，提供一种模拟先导阀的阀芯阻力的装置及系统。

一种模拟先导阀的阀芯阻力的装置，所述模拟先导阀的阀芯阻力的装置包括：

电磁组件，所述电磁部包括电磁部和磁性件，所述电磁部沿其轴向开设有电磁腔，所述磁性件能够在所述电磁腔内沿所述电磁部的轴线移动；

阻力组件，所述阻力组件的一端与所述磁性件抵接，另一端与先导阀的阀芯抵接，所述阻力组件与所述先导阀的阀芯同轴设置；以及

支撑部，所述支撑部与所述先导阀位置相对固定，所述阻力组件沿所述电磁部的轴向可移动地穿设于所述支撑部。

上述的模拟先导阀的阀芯阻力的装置在实际使用中，将阻力组件穿设于阻力组件两端分别与第一磁性件和先导阀的阀芯抵接，并穿设于支撑部，从而能够在电磁部通电并给予磁性件沿电磁部的轴线移动的力时，阻力组件将电磁部对磁性件的力转移到先导阀的阀芯。上述的过程中通过调节电磁部的电流以对先导阀的阀芯产生不同的阻力，从而能够模拟先导阀的阀芯卡滞的状态，进而指导在不同卡滞状态下如何调节先导阀的参数。实现先导阀阀芯的卡滞试验，对典型电液比例阀先导阀阀芯卡滞后的动态特性进行研究试验，掌握电液比例阀先导阀阀芯卡滞时比例阀及液压系统的响应情况。

在一实施例中，所述阻力组件包括调节螺母、阻力杆，所述阻力杆的一端与所述先导阀的阀芯抵接；

所述阻力杆远离所述顶杆的一端的周向具有螺纹部，所述调节螺母与所述螺纹部螺纹配合；所述调节螺母远离所述先导阀的一端与所述磁性件抵接。

在一实施例中，所述阻力组件还包括锁紧件，所述锁紧件与所述螺纹部配合并位于所述调节螺母靠近所述先导阀的一侧，用于锁紧所述调节螺母。

在一实施例中，所述支撑部靠近所述电磁部的一端面沿其轴线开设有第一容纳孔；

所述支撑部远离所述电磁部的一端面开设有导向孔；

所述阻力杆穿设于所述导向孔并与所述导向孔的内径适配，所述阻力杆与所述调节螺母配合的一端伸入第一容纳孔内。

在一实施例中，所述模拟先导阀的阀芯阻力的装置还包括密封环，所述支撑部远离所述电磁部的一端面沿其轴线开设有第二容纳孔；

所述导向孔连接所述第一容纳孔和所述第二容纳孔，所述第一容纳孔和所述第二容纳孔的内径分别大于所述导向孔的内径；

所述阻力杆的远离所述电磁部的一端具有凸出部，所述密封环的内圈与所述凸出部抵接，所述密封环位于所述支撑部和所述先导阀之间

在一实施例中，所述阻力杆包括导杆和顶杆；

所述导杆穿设于所述导向孔并与所述导向孔适配，所述导杆与所述调节螺母配合的一端伸入所述第一孔容纳孔内；

所述导杆远离所述电磁部的一端伸入所述第二容纳孔并与所述顶杆抵接；

所述顶杆远离所述电磁部的一端具有所述凸出部。

在一实施例中，所述模拟先导阀的阀芯阻力的装置还包括多个紧固件，所述支撑部远离所述电磁部的一端开设有多个紧固孔，多个所述紧固件一一对应地穿设于多个所述紧固孔，以将所述支撑部固定于所述先导阀。

在一实施例中，所述阻力组件远离所述电磁部的一端具有尖端，所述尖端与所述先导阀的阀芯靠近所述电磁部的一端开设的定位槽适配并抵接。

在一实施例中，所述模拟先导阀的阀芯阻力的装置还包括密封环，所述密封环套设于所述阻力组件远离所述电磁部的一端，所述密封环的内圈与所述阻力组件抵接，所述密封环位于所述支撑部和所述先导阀之间。

在一实施例中，所述模拟先导阀的阀芯阻力的装置还包括位移传感器，所述位移传感器设置于所述电磁腔内用于测量所述磁性件沿所述支撑部的轴向的位移。

本申请一实施例还提供一种模拟先导阀的阀芯阻力的系统，其特征在于，包括：电源、显示模块、控制模块以及模拟先导阀的阀芯阻力的装置；

所述电源与所述电磁部连接；

所述控制模块与所述电磁部连接，用以控制所述电磁部对所述磁性件产生的沿所述支撑部轴向的力；

所述显示模块与所述控制模块连接，用以显示所述电磁部对所述磁性件产生的沿所述支撑部轴向的力。

上述的模拟先导阀的阀芯阻力的系统在实际使用中，将阻力组件穿设于阻力组件两端分别与第一磁性件和先导阀的阀芯抵接，并穿设于支撑部，从而能够在电磁部通电并给予磁性件沿电磁部的轴线移动的力时，阻力组件将电磁部对磁性件的力转移到先导阀的阀芯。上述的过程中通过控制模块调节电磁部的电流以对先导阀的阀芯产生不同的阻力并将阻力通过显示模块显示，从而能够模拟先导阀的阀芯卡滞的状态，进而指导在不同卡滞状态下如何调节先导阀的参数。实现先导阀阀芯的卡滞试验，对典型电液比例阀先导阀阀芯卡滞后的动态特性进行研究试验，掌握电液比例阀先导阀阀芯卡滞时比例阀及液压系统的响应情况。

附图说明

图1为一实施例的模拟先导阀的阀芯阻力的装置的结构示意图。

图2为图1中支撑部的侧视图。

图3为图1中导杆的结构示意图。

100-模拟先导阀的阀芯阻力的装置；

110-电磁组件；111-电磁部；112-磁性件；

120-阻力组件；121-调节螺母；122-顶杆；123-导杆；124-螺纹部；125-锁紧件；127-尖端；

130-支撑部；131-第一容纳孔；132-第二容纳孔；133-导向孔；134-导液孔；135-紧固孔；136-密封槽；

140-密封环；

200-先导阀；201-阀芯；202-定位槽。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，图1示出了本申请一实施例中的模拟先导阀的阀芯阻力的装置100的结构示意图，本申请一实施例提供的模拟先导阀的阀芯阻力的装置100，包括：电磁组件110、阻力组件120、支撑部130。

上述的模拟先导阀的阀芯阻力的装置100中，电磁部111包括电磁部111和磁性件112，电磁部111沿其轴向开设有电磁腔，磁性件112能够在电磁腔内沿电磁部111的轴线移动；阻力组件120的一端用于与磁性件112抵接，另一端用于与先导阀200的阀芯201抵接，阻力组件120与先导阀200的阀芯201同轴设置。支撑部130与先导阀200的位置相对固定，阻力组件120沿电磁部111的轴向可移动地穿设于支撑部130。

上述的模拟先导阀的阀芯阻力的装置100在实际使用中，将阻力组件120穿设于支撑部130，并使得阻力组件120的两端分别与第一磁性件112和先导阀200的阀芯201抵接，并穿设于支撑部130，从而能够在电磁部111通电并给予磁性件112沿电磁部111的轴线移动的力时，阻力组件120将电磁部111对磁性件112的力转移到先导阀200的阀芯201。上述的过程中通过调节电磁部111的电流以对先导阀200的阀芯201产生不同的阻力，从而能够模拟先导阀200的阀芯201卡滞的状态，进而指导在不同卡滞状态下如何调节先导阀200的参数。实现先导阀200阀芯201的卡滞试验，对典型电液比例阀先导阀200阀芯201卡滞后的动态特性进行研究试验，掌握电液比例阀先导阀200阀芯201卡滞时比例阀及液压系统的响应情况。

在电磁部111和磁性件112处连接控制模块和显示模块，从而通过控制模块控制电磁部111的电流，以控制磁性部对电磁件产生的磁力，并将电流和磁力通过显示模块显示，从而可以通过已知的先导阀200的阀芯201的阻力和先导阀200的阀芯201的工作推力，计算出先导阀200的阀芯201的液动力和摩擦力的和，从而能够指导先导阀200的工作参数的设置。

参阅图1，在一实施例中，阻力组件120包括调节螺母121和阻力杆，进行比例阀先导阀芯卡滞测试时，首先使得阻力杆的一端与先导阀200的阀芯201抵接后，通过调节螺母121旋转调节以使得阻力杆的另一端与磁性件112抵接，阻力杆远离先导阀200的一端的周向具有螺纹部124，调节螺母121与螺纹部124螺纹配合。调节螺母121可以与螺纹部124部分配合或完全配合。从而在需要调节阻力杆沿支撑部130的轴向的位置以使阻力杆的远离先导阀200的一端与磁性件112抵接时，只需将调节螺母121向靠近电磁部111的一端旋转，阻力杆会向远离磁性件112的一端移动，或将调节螺母121向远离电磁部111的一端旋转，由于调节螺母121与磁性件112抵接，阻力杆会向靠近磁性件112的一端移动。

参阅图1和图3，在一实施例中，阻力组件120还包括锁紧件125，锁紧件125与螺纹部124配合并位于调节螺母121靠近先导阀200的一侧，当调节螺母121完成调节时，将锁紧件125旋转并与调节螺母121紧密抵接，从而对调节螺母121进行限位，防止调节螺母121的微量移动导致的阻力变化。

具体地，锁紧件125可以是夹持件，也可以是螺母，只需满足能够与螺纹部124配合以对调节螺母121限位即可。

具体地，螺纹部124靠近电磁部111的一端面开设有连接孔，可以通过紧固件的头部与磁性件112连接后，将紧固件穿设于连接孔从而将磁性件112与螺纹部124连接，从而防止导杆123与磁性件112产生偏移。

在另一实施例中，磁性件112靠近先导阀200的一端为凸起状并位于连接孔内，且与连接孔的内壁抵接，从而使得电磁部111推动磁性件112，进而对导杆123产生阻力。

参阅图1，在一实施例中，支撑部130靠近电磁部111的一端面沿其轴线开设有第一容纳孔131；支撑部130远离电磁部111的一端面开设有导向孔133；阻力杆穿设于导向孔133并与导向孔133的内径适配，阻力杆与调节螺母121配合的一端位于第一容纳孔131内。

参阅图1，在一实施例中，模拟先导阀的阀芯阻力的装置100还包括密封环140，支撑部130远离电磁部111的一端面沿其轴线开设有第二容纳孔132，导向孔133连接第一容纳孔131和第二容纳孔132，第一容纳孔131和第二容纳孔132的内径分别大于导向孔133的内径，阻力杆的远离电磁部111的一端具有凸出部，密封环140密封套设在凸出部上接，且密封环140位于支撑部130和先导阀200之间。通过设置凸出部使得阻力杆与密封环140能够紧密抵接，对支撑部130内部密封更严，对阻力杆在第二容纳孔132内的调节以及阻力杆与先导阀200的同轴设置更为方便。

优选地，密封环140为O形密封环。

优选地，支撑部130远离电磁部111的一端开设有密封槽136，密封环140位于密封槽136内，并同时与密封槽136的底壁和先导阀200靠近电磁部111的一端抵接。

参阅图1，在一实施例中，阻力杆包括导杆123和顶杆122，导杆123穿设于导向孔133并与导向孔133适配，导杆123与调节螺母121配合的一端伸入第一孔容纳孔131内，导杆123远离电磁部111的一端伸入第二容纳孔132并与顶杆122抵接，顶杆122远离电磁部111的一端具有凸出部。通过将阻力杆拆分为导杆123和顶杆122分别进行加工，随后将导杆123通过第一容纳孔131插入，将顶杆122通过第二容纳孔132插入，从而避免了阻力杆两端较与导向孔133配合的中部直径大而导致的加工装配困难。

优选地，导杆123与导向孔133配合的表面粗糙度不大于1.6，同心度为0.025，支撑部130的表面粗糙度不大于3.2，支撑部130与电磁部111和先导阀200的表面粗糙度不大于1.6。

参阅图1和图2，在一实施例中，支撑部130远离电磁部111的一端面开设有导液孔134，导液孔134与第一容纳孔131连通，从而使得第一容纳孔131内的液体进行回液导出至支撑部130远离电磁部111的一端的端面出口处，液体如装置内的油等。

优选地，支撑部130为与先导阀200同轴设置的圆柱形，支撑部130的弧形面具有放置平面，放置平面用于与需要放置的位置抵接，以防止支撑部130转动。

参阅图1和图2，在一实施例中，模拟先导阀的阀芯阻力的装置100还包括多个紧固件，支撑部130远离电磁部111的一端开设有多个紧固孔135，多个紧固件一一对应地穿设于多个紧固孔135，以将支撑部130固定于先导阀200靠近电磁部111的一端。

参阅图1，在一实施例中，阻力组件120远离电磁部111的一端具有尖端127，尖端127与先导阀200的阀芯201靠近电磁部111的一端开设的定位槽202适配并抵接，阻力组件120与先导阀200的阀芯201同轴设置，从而能够使得阻力组件120与先导阀200的阀芯201同轴设置更为方便快捷。

优选地，模拟先导阀的阀芯阻力的装置100还包括位移传感器，位移传感器设置于电磁腔内用于测量磁性件112沿支撑部130的轴向的位移，或安装于先导阀200内用于测量先导阀200的阀芯201沿其轴向的位移，从而能够通过先导阀200的阀芯201在先导阀200内的相对位置推算出阻力。

本申请一实施例还提供一种模拟先导阀的阀芯阻力的系统，其特征在于，包括：电源、显示模块、控制模块以及模拟先导阀的阀芯阻力的装置100；电源与电磁部111连接；控制模块与电磁部111连接，用以控制电磁部111对磁性件112产生的沿支撑部130轴向的力；显示模块与控制模块连接，用以显示电磁部111对磁性件112产生的沿支撑部130轴向的力。

上述的模拟先导阀的阀芯阻力的系统在实际使用中，将阻力组件120穿设于阻力组件120两端分别与第一磁性件112和先导阀200的阀芯201抵接，并穿设于支撑部130，从而能够在电磁部111通电并给予磁性件112沿电磁部111的轴线移动的力时，阻力组件120将电磁部111对磁性件112的力转移到先导阀200的阀芯201。上述的过程中通过控制模块调节电磁部111的电流以对先导阀200的阀芯201产生不同的阻力并将阻力通过显示模块显示，从而能够模拟先导阀200的阀芯201卡滞的状态，进而指导在不同卡滞状态下如何调节先导阀200的参数。实现先导阀200阀芯201的卡滞试验，对典型电液比例阀先导阀200阀芯201卡滞后的动态特性进行研究试验，掌握电液比例阀先导阀200阀芯201卡滞时比例阀及液压系统的响应情况。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种模拟先导阀的阀芯阻力的装置，其特征在于，所述模拟先导阀的阀芯阻力的装置包括：

电磁组件，所述电磁部包括电磁部和磁性件，所述电磁部沿其轴向开设有电磁腔，所述磁性件能够在所述电磁腔内沿所述电磁部的轴向移动；

阻力组件，所述阻力组件的一端与所述磁性件抵接，另一端与先导阀的阀芯抵接，所述阻力组件与所述先导阀的阀芯同轴设置；以及

支撑部，所述支撑部与所述先导阀位置相对固定，所述阻力组件沿所述电磁部的轴向可移动地穿设于所述支撑部。

2.根据权利要求1所述的模拟先导阀的阀芯阻力的装置，其特征在于，所述阻力组件包括调节螺母、阻力杆，所述阻力杆的一端与所述先导阀的阀芯抵接；

所述阻力杆远离所述先导阀的一端的周向具有螺纹部，所述调节螺母与所述螺纹部螺纹配合；所述调节螺母远离所述先导阀的一端与所述磁性件抵接。

3.根据权利要求2所述的模拟先导阀的阀芯阻力的装置，其特征在于，所述阻力组件还包括锁紧件，所述锁紧件与所述螺纹部配合并位于所述调节螺母靠近所述先导阀的一侧，用于锁紧所述调节螺母。

4.根据权利要求2所述的模拟先导阀的阀芯阻力的装置，其特征在于，

所述支撑部靠近所述电磁部的一端面沿其轴线开设有第一容纳孔；

所述支撑部远离所述电磁部的一端面开设有导向孔；

所述阻力杆穿设于所述导向孔并与所述导向孔的内径适配，所述阻力杆与所述调节螺母配合的一端伸入第一容纳孔内。

5.根据权利要求4所述的模拟先导阀的阀芯阻力的装置，其特征在于，所述模拟先导阀的阀芯阻力的装置还包括密封环，所述支撑部远离所述电磁部的一端面沿其轴线开设有第二容纳孔；

所述导向孔连接所述第一容纳孔和所述第二容纳孔，所述第一容纳孔和所述第二容纳孔的内径分别大于所述导向孔的内径；

所述阻力杆的远离所述电磁部的一端具有凸出部，所述密封环的内圈与所述凸出部抵接，所述密封环位于所述支撑部和所述先导阀之间。

6.根据权利要求5所述的模拟先导阀的阀芯阻力的装置，其特征在于，所述阻力杆包括导杆和顶杆；

所述导杆穿设于所述导向孔并与所述导向孔适配，所述导杆与所述调节螺母配合的一端伸入所述第一孔容纳孔内；

所述导杆远离所述电磁部的一端伸入所述第二容纳孔并与所述顶杆抵接；

所述顶杆远离所述电磁部的一端具有所述凸出部。

7.根据权利要求1所述的模拟先导阀的阀芯阻力的装置，其特征在于，所述模拟先导阀的阀芯阻力的装置还包括多个紧固件，所述支撑部远离所述电磁部的一端开设有多个紧固孔，多个所述紧固件一一对应地穿设于多个所述紧固孔，以将所述支撑部固定于所述先导阀。

8.根据权利要求1所述的模拟先导阀的阀芯阻力的装置，其特征在于，所述阻力组件远离所述电磁部的一端具有尖端，所述尖端与所述先导阀的阀芯靠近所述电磁部的一端开设的定位槽适配并抵接。

9.根据权利要求1所述的模拟先导阀的阀芯阻力的装置，其特征在于，所述模拟先导阀的阀芯阻力的装置还包括位移传感器，所述位移传感器设置于所述电磁腔内用于测量所述磁性件沿所述支撑部的轴向的位移。

10.一种模拟先导阀的阀芯阻力的系统，其特征在于，包括：电源、显示模块、控制模块以及根据权利要求1-9任一项所述的模拟先导阀的阀芯阻力的装置；

所述电源与所述电磁部连接；

所述控制模块与所述电磁部连接，用以控制所述电磁部对所述磁性件产生的沿所述支撑部轴向的力；

所述显示模块与所述控制模块连接，用以显示所述电磁部对所述磁性件产生的沿所述支撑部轴向的力。