专利名称：先导伺服驱动方向控制阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种阀，尤其是先导伺服驱动方向控制阀。
(2)背景技术目前，对于高压大流量(32通径以上)方向控制阀，德国力士乐(REXROTH)公司、美国派克(PARKER)公司、日本油研(YUKEN)公司等一些大的液压件生产公司及国内的一些液压件生产公司(见1、《工程机械液压产品》，美国Parker公司样本HY02-8029/C，2002年1月；2、《行走机械液压元件》，德国REXROTH公司液压产品说明书，第XI卷；3、《油研液压产品》，日本YUKEN公司1995年中文版工程信息目录；4、《多路换向阀及其它阀》样本，长江液压件厂)为克服操纵力大、实现比例控制和远控等困难，多采用通过先导减压式比例阀，控制主阀的结构等技术，通常由左端盖、平衡弹簧、阀体、主阀芯、右端盖和减压式比例阀组成。左端盖连接固定在阀体上，与阀体之间密封形成左控制腔。其上有一控制油口接先导减压式比例阀的一个比例减压口，并确定主阀的中立位置。右端盖连接固定在阀体上，与阀体之间密封形成右控制腔。其上有一控制油口接先导减压式比例阀的另一个比例减压口。平衡弹簧装在主阀芯上，并具有一定的预压量。阀体内部开有圆形的环槽油道、圆孔及与外部相通的油道。主阀芯为圆形柱状，在其上开有许多不同宽度的圆形环槽，装在阀体的圆孔内可沿轴向滑动。主阀芯上的圆形环槽和环形抬肩与阀体的环槽油道构成主油路中各油路的控制关系。如主阀芯右移一定距离可控制其流量。先导减压式比例阀是一单独的总成部件。它有一个进油口、一个回油口和两个控制口，控制左端盖、右端盖的左、右控制腔的压力。通过两端压力的差使主阀芯产生轴向力而相对阀体滑动，当滑动距离使弹簧压缩产生的反力与轴向力平衡时，主阀芯就保持在这一位置上。如果改变压力的差就产生不同的的轴向力，从而主阀芯就可控制在不同的位置上从而实现主油路中各油路的控制关系。
上述高压大流量方向控制阀由于主阀芯的位置由控制油的压差及平衡弹簧的平衡力确定，这样控制油压力的波动、弹簧刚度变化的精度及液动力都会影响主阀芯的定位精度及稳定性。其次，由于比例式减压阀的控制口与主阀左右端盖的控制口连接油路有一定距离，所以主阀的响应速度较低。另外，由于主阀与比例式减压阀是两个单独的部件，所以使得系统结构复杂、泄漏点多、制造成本高。同时，由于比例式减压阀的进油口是常压口，所以附加能耗较大。
(3)发明内容本发明旨在提供一种可实现主阀芯的位置控制精度、响应速度与控制稳定性高，系统结构简单，泄漏点少，制造成本和附加能耗低的先导伺服驱动方向控制阀。
本发明设有左端盖、控制阀芯平衡弹簧、主阀平衡弹簧、主阀体、主阀芯、右端盖和控制阀芯。左端盖连接固定在主阀体上，与主阀体形成左控制腔，侧面有与主阀体圆孔同轴、直径与控制阀芯直径相等的圆孔，并确定主阀的中立位置。右端盖连接固定在主阀体上，与主阀体形成右控制腔，侧面有与主阀体圆孔同轴、直径与控制阀芯直径相等的圆孔，在圆孔上并设有环形槽，其上有一油口接控制油。主阀体内部开有圆形的环槽油道、圆孔及与外部相通的油道。主阀芯为圆形柱状，在其上开有不同宽度的圆形环槽，装在主阀体的圆孔内可沿轴向滑动。主阀芯上的外圆形环槽和环形抬肩与主阀体的环槽油道构成主油路中各油路的控制关系。另外主阀芯上还有一同轴、直径与控制阀芯直径相等的孔，孔间开有两个圆形环槽，主阀芯左侧有一连接左控制腔与左边环槽的油孔，右侧有一连接右控制腔与右边环槽的油孔。控制阀芯的直径与主阀芯内孔直径相等，左起三个环形圆槽产生了两个环形抬肩，最右边的环形圆槽是配油环槽。在左起第一、三、四环槽间开有油孔，在控制阀芯上有一同轴孔使左起第一、三、四环槽间油孔连通。控制阀芯装在主阀芯孔内，两个抬肩与主阀芯上的两个圆形环槽对应即圆形环槽宽度对称中心线与抬肩宽度对称中心线重合。抬肩宽度可以小于或等于圆形环槽宽度。控制阀芯的两端与左右端盖的孔配合，配油环槽与右端盖圆孔之间的环形槽对应。
如抬肩宽度等于圆形环槽宽度(零开口控制)，当控制阀芯的开口1，2，3，4为0时，主阀芯受力平衡保持静止。若将控制阀芯左移，则开口2，4打开，控制油通过开口4进入右控制腔，而左控制腔油通过开口2流入回油口(T口)，使主阀芯克服负载左移。主阀芯的左移又使开口2，4减小，当开口2，4关闭时主阀芯停止移动，保持在新的控制位置上，从而实现对主油路进油口(P口)、控制口(A口，B口)、回油口(T口)的功能控制。如果控制阀芯持续左移，开口2，4持续打开使主阀芯也持续左移，这样也就实现了对主阀芯的位置伺服控制。
如抬肩宽度小于圆形环槽宽度(正开口控制)，当控制阀芯的开口1，2，3，4使控制油在左右控制腔的压力相等时，主阀芯受力平衡保持静止。若将控制阀芯左移，则开口1，3减小，开口2，4增加控制油通过开口4进入右控制腔，而左控制腔油通过开口2流入T口，使主阀芯克服负载左移。主阀芯的左移又使开口1，3增加，开口2，4减小。当开口1，2，3，4使主阀芯左右控制腔压力达到主阀芯所受液压力与负载平衡时，主阀芯停止移动，保持在新的控制位置上，从而实现对主油路P，A，B，T口的功能控制。如果控制阀芯持续左移，主阀芯也持续左移，这样也就实现了对主阀芯的位置伺服控制。在整个移动行程中控制油始终可以通过右端盖孔上的环形槽与控制阀芯上的配油环槽进入控制阀芯的同轴孔。
与已有的控制阀相比，由于主阀芯的位置主要由控制阀芯的位置直接控制，控制阀芯与主阀芯构成闭环控制系统，控制油的压力的波动、弹簧的刚度变化精度及液动力对主阀的定位精度及稳定性影响很小，因此可实现主阀芯的精确位置控制。其次，由于主阀芯直接由控制阀芯实现位置伺服控制，因此可实现主阀芯很高的响应速度。另外，控制阀芯集成在主阀芯内，只有一个控制油口，所以使得系统结构简单、泄漏点少、制造成本低。同时，如采用正开口控制，实现系统的集成化，控制油在非工作状态保持低压状态，减少了附加能耗。
(4)
图1为本发明实施例的结构原理图。
(5)具体实施方式
如图1所示，本发明由左端盖1、控制阀芯平衡弹簧2、主阀平衡弹簧3、主阀体4、主阀芯5、右端盖6控制阀芯7和组成。左端盖1连接固定在主阀体4上，与主阀体4之间密封形成左控制腔8。侧面有与主阀体圆孔同轴、直径与控制阀芯7直径相等的圆孔，并确定主阀的中立位置。右端盖6连接固定在阀体上，与阀体4之间密封形成右控制腔9。侧面有与主阀体圆孔同轴、直径与控制阀芯7直径相等的圆孔，在圆孔上并开有一定宽度的环形槽，其上有一油口接控制油。主阀体4内部开有圆形的环槽油道、圆孔及与外部相通的油道。主阀芯5为圆形柱状，在其上开有许多不同宽度的圆形环槽，装在主阀体4的圆孔内可沿轴向滑动。主阀芯5上的外圆形环槽和环形抬肩与主阀体4的环槽油道构成主油路中各油路的控制关系。如主阀芯右移一定距离可控制P口与B口接通、A口与T口接通并控制其流量。另外主阀芯5上还有一同轴、直径与控制阀芯7直径相等的孔。孔间开有两个一定宽度的圆形环槽，主阀芯左侧有一连接左控制腔与左边环槽的油孔，右侧有一连接右控制腔与右边环槽的油孔。控制阀芯7其直径与主阀芯5内孔直径相等，左起三个环形圆槽产生了两个环形抬肩，最右边的环形圆槽是配油环槽。在左起第一、三、四环槽间开有油孔，在控制阀芯上有一同轴孔使左起第一、三、四环槽间油孔连通。控制阀芯7装在主阀芯孔内，两个抬肩与主阀芯上的两个一定宽度的圆形环槽对应即圆形环槽宽度对称中心线与抬肩宽度对称中心线重合。抬肩宽度可以小于或等于圆形环槽宽度。控制阀芯7的两端与左右端盖的孔配合，配油环槽与右端盖6圆孔之间的环形槽对应。
如抬肩宽度等于圆形环槽宽度(零开口控制)，在当控制阀芯处于图示位置时，控制阀芯的开口1，2，3，4为0，从而使主阀芯受力平衡保持静止。若将控制阀芯左移，则开口2，4打开，控制油通过开口4进入右控制腔，而左控制腔油通过开口2流入T口，使主阀芯克服负载左移。主阀芯的左移又使开口2，4减小，当开口2，4关闭时主阀芯停止移动，保持在新的控制位置上，从而实现对主油路P，A，B，T口的功能控制。如果控制阀芯持续左移，开口2，4持续打开使主阀芯也持续左移，这样也就实现了对主阀芯的位置伺服控制。
如抬肩宽度小于圆形环槽宽度(正开口控制)，当控制阀芯处于图示位置时，控制阀芯的开口1，2，3，4使控制油在左右控制腔的压力相等，从而使主阀芯受力平衡保持静止。若将控制阀芯左移，则开口1，3减小，开口2，4增加控制油通过开口4进入右控制腔，而左控制腔油通过开口2流入T口，使主阀芯克服负载左移。主阀芯的左移又使开口1，3增加，开口2，4减小。当开口1，2，3，4使主阀芯左右控制腔压力达到主阀芯所受液压力与负载平衡时，主阀芯停止移动，保持在新的控制位置上，从而实现对主油路P，A，B，T口的功能控制。如果控制阀芯持续左移，主阀芯也持续左移，这样也就实现了对主阀芯的位置伺服控制。在整个移动行程中控制油始终可以通过右端盖6孔上的环形槽与控制阀芯7上的配油环槽进入控制阀芯的同轴孔。
权利要求
1.先导伺服驱动方向控制阀，其特征在于设有左端盖、控制阀芯平衡弹簧、主阀平衡弹簧、主阀体、主阀芯、右端盖和控制阀芯；左端盖连接固定在主阀体上，与主阀体形成左控制腔，侧面有与主阀体圆孔同轴、直径与控制阀芯直径相等的圆孔，并确定主阀的中立位置；右端盖连接固定在主阀体上，与主阀体形成右控制腔，侧面有与主阀体圆孔同轴、直径与控制阀芯直径相等的圆孔，在圆孔上并设有环形槽，其上有一油口接控制油；主阀体内部开有圆形的环槽油道、圆孔及与外部相通的油道；主阀芯为圆形柱状，在其上开有不同宽度的圆形环槽，装在主阀体的圆孔内可沿轴向滑动，主阀芯上的外圆形环槽和环形抬肩与主阀体的环槽油道构成主油路中各油路的控制关系，主阀芯上另设有一同轴、直径与控制阀芯直径相等的孔，孔间开有两个圆形环槽，主阀芯左侧有一连接左控制腔与左边环槽的油孔，右侧有一连接右控制腔与右边坏槽的油孔；控制阀芯的直径与主阀芯内孔直径相等，左起三个环形圆槽产生了两个环形抬肩，最右边的环形圆槽是配油环槽，在左起第一、三、四环槽间开有油孔，在控制阀芯上有一同轴孔使左起第一、三、四环槽间油孔连通，控制阀芯装在主阀芯孔内，两个抬肩与主阀芯上的两个圆形环槽对应即圆形环槽宽度对称中心线与抬肩宽度对称中心线重合。
2.如权利要求1所述的先导伺服驱动方向控制阀，其特征在于所说的抬肩宽度等于圆形环槽宽度。
3.如权利要求1所述的先导伺服驱动方向控制阀，其特征在于所说的抬肩宽度小于圆形环槽宽度。
4.如权利要求1所述的先导伺服驱动方向控制阀，其特征在于控制阀芯的两端与左右端盖的孔配合，配油环槽与右端盖圆孔之间的环形槽对应。
全文摘要
涉及一种阀，尤其是先导伺服驱动方向控制阀。设有左右端盖、控制阀芯平衡弹簧、主阀平衡弹簧、主阀体、主阀芯和控制阀芯。左右端盖固定在主阀体上，与主阀体形成左右控制腔。主阀体内有环槽油道、圆孔及与外部相通的油道。控制阀芯装在主阀芯孔内，两个抬肩与主阀芯上的两个圆形环槽对应即圆形环槽宽度对称中心线与抬肩宽度对称中心线重合。控制阀芯与主阀芯构成闭环控制系统，可实现主阀芯的精确位置控制。主阀芯响应速度快。控制阀芯集成在主阀芯内，只有一个控制油口，系统结构简单、泄漏点少、制造成本低。同时，如采用正开口控制，实现系统的集成化，控制油在非工作状态保持低压状态，减少了附加能耗。
文档编号F15B13/00GK1424513SQ0216018
公开日2003年6月18日 申请日期2002年12月26日 优先权日2002年12月26日
发明者皮钧 申请人:皮钧