CN2806923Y - 串联气阻先导型超高压气动比例减压阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种串联气阻先导型超高压气动比例减压阀。它包括用比例电磁铁控制的装在同一阀体上的先导阀和主阀。利用先导阀的气体压力控制主阀的输出压力，调节压力高，输出压力范围大。先导阀采用C型半桥结构，半桥的输入端气体引自主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，其间设有一个阻尼大小固定的气体阻尼，构成输出端的固定气体阻尼。调压腔气体压力在先导阀控制下处于动态平衡状态。它只使用了一个比例电磁铁，结构简单；调压腔的活塞两侧面积不同，具有对输出压力比例放大的作用；当系统掉电时，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
技术领域
本实用新型涉及气动减压阀，尤其涉及一种串联气阻先导型超高压气动比例减压阀。
背景技术
目前在气动高压领域高压气体一般储存在高压气罐等容器中，然后通过减压阀减至合适的压力使用，而现阶段减压阀多为手动操作，自动化程度低，操作不方便，调节速度慢，安全性也得不到保证；少量电控减压阀输出压力较低，都在10Mpa以下，且输出流量小、调节不方便。在一些超高压大流量特别是要求压力变化快的场合迫切需要能实现自动控制的超高压大流量气动减压阀。
发明内容
本实用新型的目的在于提供结构较简单，压力控制精度较高的一种串联气阻先导型超高压气动比例减压阀。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
它包括用比例电磁铁控制的装在同一阀体上的先导阀和主阀。即在阀体上端开有螺孔并与第一螺堵相固连，第一螺堵与阀体用O橡胶密封圈密封，第一螺堵内开有反馈腔，反馈腔内装有外套主阀阀芯弹簧的主阀阀芯，主阀阀芯与阀体之间通过主阀阀芯内压制的聚四氟乙烯密封元件密封，主阀阀芯与第一螺堵之间用O型橡胶密封圈密封，主阀阀芯推杆外套有活塞弹簧，主阀阀芯推杆的一端和主阀阀芯通过螺纹固连，主阀阀芯推杆的另一端与活塞相接触，活塞和阀体之间通过O型橡胶密封圈密封，活塞内开有调压腔，活塞中间开有连通调压腔和排气腔的小孔，阀体下端由第二螺堵和O型橡胶密封圈密封，主阀阀芯和主阀阀芯推杆中心均开有细长孔，连通排气腔和反馈腔；进气腔与先导阀的进气口连通，调压腔与先导阀的出气口连通，高压气体经进气口至进气腔，一路由主阀阀芯处节流口、排气腔至出气口输出，另一路经先导阀套和先导阀阀芯通至主阀调压腔，再经由活塞中间小孔至排气腔至出气口输出。
所述的先导阀为串联气阻先导阀，其先导阀上端盖和O型橡胶密封圈用螺钉将先导阀的一端密封，先导阀腔体中装有先导阀阀芯及与先导阀阀芯周面紧密接触的先导阀套，先导阀套与阀体之间用O型橡胶密封圈密封，先导阀阀芯一端与先导阀弹簧接触，另一端与比例电磁铁的推杆相接触，先导阀阀芯采用进气节流和出气节流两级节流口串联结构，中间开有连接进气口和出气口的孔；先导气体引自主阀进气腔经由先导阀套和先导阀阀芯通至主阀调压腔。
本实用新型具有的有益效果是：利用先导气体控制主阀开口实现节流减压，比例电磁铁控制的先导阀采用电反馈技术，结合PID控制，提高了反应速度和控制精度，可实现全自动化压力控制，另外可以方便实现远程控制。本实用新型中只使用了一个比例电磁铁，结构和控制较为简单。当系统掉电时先导阀和主阀能够在弹簧和气体压力下自动关闭。系统设计的输入压力高，输出压力范围大、精度高，输出流量高。系统最高输入压力为31.5MPa，此时输出压力在可以稳定在8～25MPa范围内。
附图说明
附图是本实用新型的结构原理示意图。
图中：1、第二螺堵，2、O型橡胶密封圈，3、阀体，4、活塞，5、O型橡胶密封圈，6、活塞弹簧，7、主阀阀芯推杆，8、聚四氟乙烯密封元件，9、主阀阀芯，10、O型橡胶密封圈，11、第一螺堵，12、主阀阀芯弹簧，13、O橡胶密封圈，14、先导阀上端盖，15、先导阀弹簧，16、螺钉，17、O型橡胶密封圈，18、先导阀阀芯，19、先导阀套，20、O型橡胶密封圈，21、比例电磁铁，a、进气腔，b、排气腔，c、调压腔，f、反馈腔。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如附图所示，本实用新型包括用比例电磁铁21控制的装在同一阀体3上的先导阀和主阀；即在阀体3上端开有螺孔并与第一螺堵11相固连，第一螺堵11与阀体3用O橡胶密封圈13密封，第一螺堵11内开有反馈腔f，反馈腔f内装有外套主阀阀芯弹簧12的主阀阀芯9，主阀阀芯9与阀体3之间通过主阀阀芯9内压制的聚四氟乙烯密封元件8密封，主阀阀芯9与第一螺堵11之间用O型橡胶密封圈10密封，主阀阀芯推杆7外套有活塞弹簧6，主阀阀芯推杆7的一端和主阀阀芯9通过螺纹固连，主阀阀芯推杆7的另一端与活塞4相接触，活塞4和阀体3之间通过O型橡胶密封圈5密封，活塞4内开有调压腔c，活塞4中间开有连通调压腔c和排气腔b的小孔，阀体3下端由第二螺堵1和O型橡胶密封圈2密封，主阀阀芯9和主阀阀芯推杆7中心均开有细长孔，连通排气腔b和反馈腔f；进气腔a与先导阀的进气口连通，调压腔c与先导阀的出气口连通，高压气体经进气口至进气腔a，一路由主阀阀芯处节流口、排气腔b至出气口输出，另一路经先导阀套19和先导阀阀芯18通至主阀调压腔c，再经由活塞4中间小孔至排气腔b至出气口输出。
所述的先导阀为串联气阻先导阀，其先导阀上端盖14和O型橡胶密封圈17用螺钉16将先导阀一端的密封，先导阀腔体中装有先导阀阀芯18及与先导阀阀芯18周面紧密接触的先导阀套19，先导阀套19与阀体3之间用O型橡胶密封圈20密封，先导阀阀芯18一端与先导阀弹簧15接触，另一端与比例电磁铁21的推杆相接触，先导阀阀芯18采用进气节流和出气节流两级节流口串联结构，中间开有连接进气口和出气口的孔；先导气体引自主阀进气腔经由先导阀套19和先导阀阀芯18通至主阀调压腔c。
本实用新型的工作原理是：利用先导气体控制主阀开口实现节流减压，先导气体流量的控制由比例电磁铁(如GP45A4-AIW9)21控制先导阀阀芯18的开度实现。刚开始工作时，主阀阀芯9和先导阀阀芯18均处于关闭状态，电控器得到输出压力信号后，控制比例电磁铁21开启先导阀阀芯18，小股气体经由先导阀进入调压腔c，推动活塞4从而开启主阀阀芯9，实现减压输出。同时电控器检测气体输出压力，不断与设定压力比较，结合PID控制动态调节先导阀阀芯18的开度，使输出压力稳定在设定压力的附近保持动态平衡。在输出流量为零时，先导阀阀芯18和主阀阀芯9均处于静止状态，输出压力保持不变；在设定输出压力为零时，控制器将通过比例电磁铁21关闭先导阀阀芯，调压腔得不到压力补充，压力逐渐下降至与输出压力相同，由于活塞4在与排气腔b同侧的受压面积较大，活塞4向下移动，主阀阀芯9在复位弹簧及两侧的压力差作用下也将关闭，从而关闭主阀，此时输出压力为零。系统意外掉电的情况下，先导阀阀芯18在先导阀弹簧15及气体的压力差下关闭，此时主阀输出压力也为零。
减压过程中，主阀活塞4中间的小孔构成阻尼大小固定的固定气体阻尼，由比例电磁铁控制的先导阀构成输入端的动态气体阻尼，和输出端的固定气体阻尼组成一个C型半桥。调压腔的气体处于动态平衡，其压力大小介于进气压力和出气压力之间。
Claims (2)
1、串联气阻先导型超高压气动比例减压阀，其特征在于：它包括用比例电磁铁(21)控制的装在同一阀体(3)上的先导阀和主阀；即在阀体(3)上端开有螺孔并与第一螺堵(11)相固连，第一螺堵(11)与阀体(3)用O橡胶密封圈(13)密封，第一螺堵(11)内开有反馈腔(f)，反馈腔(f)内装有外套主阀阀芯弹簧(12)的主阀阀芯(9)，主阀阀芯(9)与阀体(3)之间通过主阀阀芯(9)内压制的聚四氟乙烯密封元件(8)密封，主阀阀芯(9)与第一螺堵(11)之间用O型橡胶密封圈(10)密封，主阀阀芯推杆(7)外套有活塞弹簧(6)，主阀阀芯推杆(7)的一端和主阀阀芯(9)通过螺纹固连，主阀阀芯推杆(7)的另一端与活塞(4)相接触，活塞(4)和阀体(3)之间通过O型橡胶密封圈(5)密封，活塞(4)内开有调压腔(c)，活塞(4)中间开有连通调压腔(c)和排气腔(b)的小孔，阀体(3)下端由第二螺堵(1)和O型橡胶密封圈(2)密封，主阀阀芯(9)和主阀阀芯推杆(7)中心均开有细长孔，连通排气腔(b)和反馈腔(f)；进气腔(a)与先导阀的进气口连通，调压腔(c)与先导阀的出气口连通，高压气体经进气口至进气腔(a)，一路由主阀阀芯处节流口、排气腔(b)至出气口输出，另一路经先导阀套(19)和先导阀阀芯(18)通至主阀调压腔(c)，再经由活塞(4)中间小孔至排气腔(b)至出气口输出。
2、根据权利要求1所述的串联气阻先导型超高压气动比例减压阀，其特征在于：所述的先导阀为串联气阻先导阀，其先导阀上端盖(14)和O型橡胶密封圈(17)用螺钉(16)将先导阀的一端密封，先导阀腔体中装有先导阀阀芯(18)及与先导阀阀芯(18)周面紧密接触的先导阀套(19)，先导阀套(19)与阀体(3)之间用O型橡胶密封圈(20)密封，先导阀阀芯(18)一端与先导阀弹簧(15)接触，另一端与比例电磁铁(21)的推杆相接触，先导阀阀芯(18)采用进气节流和出气节流两级节流口串联结构，中间开有连接进气口和出气口的孔；先导气体引自主阀进气腔经由先导阀套(19)和先导阀阀芯(18)通至主阀调压腔(c)。
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