无泄漏压力补偿电比例节流阀的制作方法

本发明涉及液压阀门，具体涉及压力补偿电比例节流阀。

背景技术：

在大多数在负载举升系统中，通常使用换向阀来使得负载下降，一般下降速度通过阀的开口来调节，但是在负载变化大的情况下，速度会时慢时快，造成系统不稳定。而且这些换向阀均是滑阀形式，在关闭或者让负载停止时，负载不能保持在某一位置，会下滑，在需要保压的情况下也不能很好地保住容腔的压力。或者采用锥阀形式的阀加上压力补偿器组成的流量阀也同样存在不保压、负载保持不住、泄漏量大、体积大等问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题就是提供一种无泄漏压力补偿电比例节流阀，解决现有负载举升液压系统中，阀门不保压、负载保持不住、泄漏量大的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：无泄漏压力补偿电比例节流阀，包括比例电磁铁、主阀及压力补偿器，所述比例电磁铁包括隔磁套、设于隔磁套前侧的前厄、设于隔磁套后侧的尾厄、设于隔磁套外侧的线圈、设于隔磁套内部的衔铁以及设于衔铁与尾厄之间将衔铁向前弹性顶压的第一弹簧，所述主阀包括前端封闭的阀套，所述阀套的后部与前厄的前部连接，所述阀套在其内孔前部设有使压力补偿器放入的压力补偿腔，所述阀套对应压力补偿腔设有一口，所述阀套在其内孔后部设有放入主阀芯的主阀芯腔，所述阀套内孔在压力补偿腔与主阀芯腔之间设有由主阀芯启闭的阀口，所述主阀芯的后部设有使先导阀芯放入的先导腔，所述先导阀芯的后端与衔铁连接，所述主阀芯包括前部与阀口密封配合的锥面段、后部与主阀芯腔内壁滑动密封配合的圆柱密封段，所述阀套对应主阀芯腔前部开有二口，所述主阀芯在圆柱密封段与锥面段之间开设有与先导腔前部敏感腔连通的传导阻尼孔，在主阀芯关闭状态下，二口进入的压力油经过传导阻尼孔进入敏感腔，所述主阀芯的前端开设有与敏感腔连通的先导阻尼孔，所述先导阀芯的前部设有与先导阻尼孔配合的锥头段，所述压力补偿器包括补偿阀芯和将补偿阀芯向前顶压的第二弹簧，所述阀套上开设有引油孔，所述引油孔的前后两端分别与压力补偿腔前部和主阀芯腔前部连通，从而将压力油从主阀芯腔前部引入压力补偿腔，所述阀套在阀口后侧设有与主阀芯锥面段密封锥面密封的密封线，所述引油孔的后端引油入口位于密封线的前侧。

优选的，所述主阀芯在锥面段的前方设有圆筒凸出段，所述圆筒凸出段的前端沿周向分布有若干个矩形节流窗。

优选的，所述主阀芯腔在阀口的后侧设有直径小于阀口的密封台阶，所述密封台阶设有在主阀芯关闭状态下与锥面段密封锥面形成密封的密封线。

优选的，所述主阀芯在锥面段后侧设有环槽，所述传导阻尼孔开设于环槽内。

优选的，所述先导阻尼孔的孔径大于传导阻尼孔。

优选的，所述阀套的前端设有密封口，所述密封口内安装有密封块，所述密封口的直径大于压力补偿腔直径，所述密封块的中央设有与补偿阀芯前端面作用的中央凸台，所述引油孔的前端出口开设于密封口后侧与压力补偿腔相接的台阶端面上。

优选的，所述第二弹簧的后端安装于弹簧座上，所述弹簧座的后端设有挡位凸缘，所述压力补偿腔在阀口的前方设有挡位凸缘配合的挡位台阶，所述挡位凸缘上设有通油孔。

优选的，所述先导阀芯的包括前部与先导阻尼孔配合的锥头段、锥头部后侧的第一圆柱段以及第一圆柱段后侧的第二圆柱段，所述第一圆柱段的直径小于第二圆柱段的直径，所述先导阀芯的尾部设有与衔铁T形槽配合的T形头。

本发明采用的技术方案，通过比例电磁铁实现比例流量调节功能，主阀与压力补偿阀串联，实现通过主阀的流量均经过压力补偿器进行压力补偿，达到当阀芯开口恒定时使得流量恒定。另外，引油孔将主阀节流边之前的压力引入补偿器，通过第二弹簧和补偿阀芯进行补偿保证主阀节流边前后压差恒定，不随负载的变化。进一步的，在线圈不得电的情况下，先导阀芯能够密封，液压力将主阀芯紧紧压在阀口上，使得阀口无任何泄漏，而且由于引油孔的后端引油入口位于密封线的前侧，这样在关闭状态下引油孔也能完全关闭，减少泄漏量。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中尾厄与隔磁套连接处剖面结构示意图；

图3a是主阀芯前部与阀套连接处的剖面结构示意图；

图3b是主阀芯前部与阀套连接处的剖面结构示意图；

图3c是主阀芯前部与阀套连接处的剖面结构示意图；

图4是为该无泄漏压力补偿电比例节流阀在叉车系统中的应用原理图。

具体实施方式

如图1和图2所示，无泄漏压力补偿电比例节流阀，包括比例电磁铁1、主阀2及压力补偿器3，三者组成两通无泄漏螺纹插装阀，该阀可以实现方向控制、比例流量调节功能、完全关闭时的无泄漏功能、工作过程中流量恒定等多种功能。

其中，比例电磁铁1包括隔磁套15、设于隔磁套15前侧并与主阀2连接的前厄21、设于隔磁套后侧的尾厄12、设于隔磁套内部的衔铁16以及设于衔铁16与尾厄之间将衔铁向前弹性顶压的第一弹簧13，锁紧螺母11将线圈14锁紧固定在隔磁套15上。尾厄12具有中间盲孔、四周锥面的盆口形状，与具有凸台的衔铁16配合，可将磁路分解成纵向磁路和径向磁路，纵向磁路形成磁力随着气隙的增大而减小，径向磁路产生的磁力随着气隙的增大而增大，两者磁力叠加形成水平输出特性，使得衔铁的拉力不随位移变化而变化，仅仅与输入电流有关，形成比例特性。衔铁尾部具有盲孔用于放入第一弹簧前端，尾厄中间盲孔用于放入第一盲孔后端，第一弹簧13用于让衔铁16复位。

如图3a所示，主阀2包括前端封闭的阀套24，所述阀套的后部与前厄21的前部连接，所述阀套在其内孔前部设有使压力补偿器3放入的压力补偿腔，所述阀套对应压力补偿腔设有一口①，所述阀套在其内孔后部设有放入主阀芯23的主阀芯腔，所述阀套内孔在压力补偿腔与主阀芯腔之间设有由主阀芯启闭的阀口20，所述主阀芯的后部设有使先导阀芯22放入的先导腔，所述先导阀芯的后端与衔铁16连接，所述主阀芯包括前部与阀口密封配合的锥面段231、后部与主阀芯腔内壁滑动密封配合的圆柱密封段，所述阀套对应主阀芯腔前部开有二口②，所述主阀芯在圆柱密封段与锥面段之间开设有与先导腔前部敏感腔连通的传导阻尼孔202，在主阀芯关闭状态下，二口进入的压力油经过传导阻尼孔202进入敏感腔，所述主阀芯的前端开设有与敏感腔连通的先导阻尼孔201。锥面段231密封锥面可以在关闭状态下进行很好的密封，使得主阀芯在关闭状态下完全无泄漏。

先导阀芯22包括前部与先导阻尼孔配合的锥头段、锥头部后侧的第一圆柱段以及第一圆柱段后侧的第二圆柱段，所述第一圆柱段的直径小于第二圆柱段的直径。锥头段有效封闭先导阻尼孔201。先导阀芯的尾部设有与衔铁T形槽配合的T形头，使得衔铁16带动先导阀芯22一起移动，从而使得主阀芯23随着一起移动。

主阀芯腔在阀口20的后侧设有直径小于阀口的密封台阶，密封台阶设有在主阀芯关闭状态下与锥面段密封锥面形成密封的密封线200，以避免泄露，该密封线200为密封台阶的直角顶点所在圆线。主阀芯在锥面段后侧设有环槽，传导阻尼孔202开设于环槽内，以使主阀芯与二口之间形成腔室，使二口进入的压力油经过传导阻尼孔202进入敏感腔。而且先导阻尼孔的孔径大于传导阻尼孔，以实现先导阀芯22的先导功能。

当线圈14不得电的情况下，在第一弹簧13的作用下，先导阀芯22紧紧顶住主阀芯23的先导阻尼孔201，并形成密封，此时二口②的压力油从主阀芯23侧面的传导阻尼孔202传导至主阀芯前部的敏感腔，由于主阀芯23敏感腔的作用面积大，同时由于一口①压力低或者接回油箱，加上先导阀芯22能够密封，此时液压力将主阀芯23紧紧压在阀口20上，使得阀口20无任何泄漏。而且由于引油孔的后端引油入口位于密封线的前侧，这样在关闭状态下引油也能完全关闭，减少泄漏量，此时可以实现负载保持和系统保压功能。

当线圈14通以一定的电流，线圈14得电励磁之后，在磁场的作用下，衔铁16带动先导阀芯22一起往后移动，此时主阀芯23的先导阻尼孔201与先导阀芯锥头段开始脱离，此时二口②口压力油经过主阀芯23侧面的传导阻尼孔202进入敏感腔，由于先导阀芯22移动，先导阀芯22与主阀芯先导阻尼孔201有一定距离，油液经过先导阻尼孔201流入一口①，形成B型液压半桥，在主阀芯传导阻尼孔202形成一定的压差，在压差的作用下，推动主阀芯23向后移动，阀口打开，又由于电磁铁为比例型电磁铁，比例电磁铁输入的电流所产生的力与电流大小成正比的，当通以不同大小的电流时，电磁铁的推力将随之变化，而且一一对应成比例，所以主阀芯23的开口也与电流大小成正比，形成比例特性，从而使得主阀芯开口也随之成比例。

进一步的，如图3b所示，主阀芯23在锥面段231的前方设有圆筒凸出段232，圆筒凸出段的前端沿周向分布有若干个矩形节流窗，矩形节流窗之间为节流边。锥面段231密封锥面表面非常光滑与阀套24的密封线200可以形成很好密封。可以保证在电磁铁不得电情况下完全无泄漏；主阀芯23的圆筒凸出段232与阀套24的阀口圆孔相配合，在关闭状态下有一段遮盖量(重叠量)，这样使得主阀芯23移动一定量(遮盖量)后，主阀芯23与阀套24才慢慢开启，此时密封锥面与密封线不再是流体的收缩喉，收缩喉在4个矩形节流窗口，此时引油孔31后端入口处压力为二口②压力，不会因密封锥面和密封线200产生压力损失而造成反馈压力与二口压力不相等。

如图3c所示，在阀芯向后移动过程中，矩形节流窗口慢慢打开，使得通流面积也随着比例增加或减小，因而可以使得液体流过的同流面积和阀芯位移成线性比例关系，让阀的比例特性更加好。

压力补偿器3包括补偿阀芯34和将补偿阀芯向前顶压的第二弹簧33，第二弹簧的后端安装于弹簧座32上，弹簧座的后端设有挡位凸缘，压力补偿腔在阀口的前方设有挡位凸缘配合的挡位台阶，挡位凸缘上设有通油孔321。阀套的前端设有密封口，密封口内安装有密封块35。

阀套24上开设有引油孔31，引油孔的前后两端分别与压力补偿腔前部和主阀芯腔前部连通，引油孔后端为引油入口，前端为出口，从而将压力油从主阀芯腔前部引入压力补偿腔前部。在主阀芯23关闭状态下，引油孔后端引油入口位于密封线前侧，以形成良好密封，这样在关闭状态下引油也能完全关闭，减少泄漏量。

引油孔31将主阀腔位于主阀芯矩形节流窗口之前的压力引入压力补偿器前部，经过矩形节流窗口后的油液经过弹簧座32上的通油孔321进入补偿阀芯34的后部，在第二弹簧33的作用下，当阀芯受力平衡的情况下，使得进口压力永远比经过节流窗口后的压力大于弹簧力，也就是说经过节流窗口前后的压差永远是恒定的，通过流量公式可知，压差恒定，开口恒定流量将恒定，不随进口压力(负载)的改变而改变，形成压力补偿功能。因此，通过第二弹簧33和补偿阀芯34进行补偿保证主阀节流边前后压差恒定，不随负载的变化。

另外，密封口的直径大于压力补偿腔直径，密封块的中央设有与补偿阀芯前端面作用的中央凸台，引油孔的前端出口开设于密封口后侧与压力补偿腔相接的台阶端面上，以在引油孔前端出口与密封块之间形成一个引入压力油的腔体。

如图4所示，为该产无泄漏压力补偿电比例节流阀在叉车系统中的应用原理图，可以形成无泄漏负载保持功能，而且可以实现油缸无级调速且与负载无关。该无泄漏压力补偿电比例节流阀具有结构简单、防止泄漏、寿命长、简化液压系统等优点。