3形成的通流面积与大气相通，敏感腔63的压力降低为大气压力T。右阀腔64的压力依然是系统压力P，第三主阀阀芯121失去力平衡并在轴向力的作用下向左移动直到高低压控制窗口又回到静止时与导阀阀芯所处的相对位置，即图15-1所示的相对位置。
如图15-3所示，当导阀阀芯2向右移动时，导阀阀芯的右控制端23与第二控制窗口124形成的微小通流缝隙被关闭；导阀阀芯的左控制端22的外侧边缘即左边与第一控制窗口 123的外侧边缘即左边之间形成通流面积增大。此时，敏感腔63通过第三安装孔122、导阀阀芯的左控制端22与第一控制窗口 123之间形成的通流面积与系统压力P相通。敏感腔63的压力升高为系统压力P。右阀腔64的压力依然是系统压力P。由于第三主阀阀芯121的左端面A与右侧环面B之间面积差的存在，第二主阀阀芯121失去力平衡并在轴向力的作用下向右移动直到高低压控制窗口又回到静止时与导阀阀芯所处的相对位置，即图15-1所示的相对位置。
以上对本发明提供的阀芯内直动导控机构各实施例和对应的流体控制阀实施例做了简要说明，需要说明的是:上述第一控制窗口、第二控制窗口可以呈圆形、矩形、三角形或梯形等形状。所述的各个流体控制阀实施例可以具体为液压阀。另外，对于实施例一和实施例二中导阀阀芯控制端与控制窗口之间形成微小截流窗口的方式也可用于实施例三中，当然，实施例三中导阀阀芯的控制端与控制窗口之间形成微小截流窗口的方式也可用于实施例一、实施例二等更多实施例中，本领域技术人员应当理解:上述实施例仅仅用作示例，不应理解为对本发明保护范围的限制。
还需要说明的是:虽然上述各实施例所示的流体控制阀在平衡状态下，导阀阀芯与第一控制窗口、第二控制窗口的位置关系为负遮盖关系，即平衡状态下，导阀阀芯的左控制端与第一控制窗口、导阀阀芯的右控制端与第二控制窗口之间均形成微小截流窗口，或者说导阀阀芯的整体长度小于第一控制窗口与第二控制窗口之间的距离；但在本发明的其它实施例中，也可以将平衡状态下导阀阀芯与第一控制窗口、第二控制窗口的位置关系设计为零遮盖或正遮盖关系。其中，零遮盖的情况具体为:导阀阀芯的整体长度等于第一控制窗口、第二控制窗口之间的距离。正遮盖的情况具体为:导阀阀芯的长度大于第一控制窗口与第二控制窗口的距离。也就是说，无论零遮盖还是正遮盖情况，平衡状态时，导阀阀芯的左控制端与第一控制窗口、导阀阀芯的右控制端与第二控制窗口之间均无微小缝隙，也可以说成上述两个微小截流窗口均被堵死。上述导阀阀芯与第一控制窗口、第二控制窗口的位置关系处于正遮盖或负遮盖的情况下，同样可以实现导阀阀芯对主阀阀芯的任意位置控制。
可见，本发明提供的阀芯内直动导控机构是在主阀阀芯的内部嵌套导阀阀芯，用主阀阀芯来充当导阀的阀体。因此，本发明提供的流体控制阀的体积不再是导阀与主阀叠加时的外形尺寸之和，而仅仅是主阀的外形尺寸，重量也不再是导阀与主阀的重量之和，有效缩小流体控制阀的体积并减轻了流体控制阀的重量。
另外，本发明提供的流体控制阀在结构形式不需要外加另外的机构就可以实现位置反馈。相比传统流体控制阀省去了位移一力转换机构，这样大大降低了加工制造难度，降低了生产成本。
此外，本发明提供的流体控制阀通过内置的导阀阀芯在主阀阀芯的安装孔中作直线运动调节敏感腔的流体压力，即通过导阀阀芯的控制端与控制窗口边缘之间形成的通流面积的连续变化以连续调节敏感腔与右阀腔的压力差，实现阀体内流体的压力、流量和方向的连续控制以控制主阀阀芯在阀体内做直线运动，从而提高了导阀对主阀芯的位置控制精度。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于流体控制阀实施例而言，由于作为其主要部件的阀芯已在之前的阀芯实施例中做了详细描述，所以其结构描述的比较简单，相关之处参见阀芯实施例的说明即可。
以上对本发明所提供的一种阀芯内直动导控机构及使用该阀芯的流体控制阀，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种阀芯内直动导控机构，其特征在于，包括:主阀阀芯和导阀阀芯，所述主阀阀芯上间隔设置有数个轴向排列的环形槽；所述主阀阀芯的中心沿轴线方向开设有与所述主阀阀芯一端连通的安装孔；所述导阀阀芯嵌套于所述安装孔内；所述安装孔的侧壁上开设有一组沿周向分布的第一控制窗口和一组沿周向分布的第二控制窗口； 所述导阀阀芯上设置有一个环形槽，所述环形槽的两端设置有左控制端和右控制端，所述导阀阀芯内开设有贯通的中心孔，所述环形槽底部开设有数个沿周向分布的、与所述中心孔连通的通孔； 所述第一控制窗口和第二控制窗口在所述导阀阀芯移动过程中分别与所述导阀阀芯的左控制端和右控制端形成通流面积变化的截流窗口，从而实现导阀对所述主阀阀芯任意位置的控制。2.根据权利要求1所述的阀芯内直动导控机构，其特征在于，在所述主阀阀芯上开设的安装孔占主阀阀芯的一部分；主阀阀芯的剩余部分为实心体。3.根据权利要求1所述的阀芯内直动导控机构，其特征在于，所述安装孔的长度等于主阀本体的整体长度，主阀阀芯的另一端封闭。4.根据权利要求1所述的阀芯内直动导控机构，其特征在于，在所述主阀阀芯上开设的安装孔占主阀阀芯的一部分；主阀阀芯的剩余部分开设有第一中心通孔和周向分布的、与所述第一中心通孔垂直连通的数个第一通孔；所述安装孔与所述第一中心通孔不连通。5.根据权利要求4所述的阀芯内直动导控机构，其特征在于，所述第一中心通孔与所述主阀阀芯的另一端连通；该主阀阀芯的另一端设有阀芯堵头。6.根据权利要求4所述的阀芯内直动导控机构，其特征在于，所述第一中心通孔的两端均封闭。7.根据权利要求1至6任一所述的阀芯内直动导控机构，其特征在于，所述导阀阀芯在安装孔内向左移动过程中，所述左控制端的内侧边缘与第一控制窗口内侧边缘形成微小截流窗口 ； 所述导阀阀芯在安装孔内向右移动过程中，所述右控制端的内侧边缘与所述第二控制窗口的内侧边缘形成微小截流窗口。8.根据权利要求1至6任一所述的阀芯内直动导控机构，其特征在于，所述导阀阀芯在安装孔内向左移动过程中，所述右控制端的外侧边缘与第二控制窗口外侧边缘形成微小截流窗口 ； 所述导阀阀芯在安装孔内向右移动过程中，所述左控制端的外侧边缘与所述第一控制窗口的外侧边缘形成微小截流窗口。9.一种流体控制阀，其特征在于，包括:阀体和权利要求1至8任一所述的阀芯内直动导控机构；所述阀体具有贯通的阀腔，该阀腔的内壁上开设有若干贯穿所述阀体两侧的流体通路；所述阀芯内直动导控机构置于所述阀腔内，阀芯的左端面和一环面与所述阀腔的两端分别形成敏感腔和右阀腔；所述敏感腔的阀芯左端面的面积大于形成所述右阀腔的阀芯环面的面积； 当所述导阀阀芯有一个直线运动输入后，所述第一控制窗口和第二控制窗口在所述导阀阀芯移动过程中分别与所述导阀阀芯的左控制端和右控制端形成截流窗口的通流面积发生变化，进而改变所述敏感腔的压力，从而实现导阀对所述主阀阀芯任意位置的控制。10.根据权利要求9所述的流体控制阀，其特征在于，所述流体控制阀具体为液压阀。
【专利摘要】本发明提供了一种阀芯内直动导控机构和流体控制阀，其中，阀芯内直动导控机构包括：主阀阀芯和导阀阀芯，主阀阀芯上设置有数个轴向排列的环形槽；主阀阀芯的中心沿轴线方向开设有与主阀阀芯一端连通的安装孔；导阀阀芯嵌套于安装孔内；安装孔的侧壁上开设有一组沿周向分布的第一控制窗口和一组沿周向分布的第二控制窗口；导阀阀芯上设置有一个环形槽，环形槽的两端设置有左控制端和右控制端，导阀阀芯内开设有贯通的中心孔，环形槽底部开设有数个沿周向分布的、与所述中心孔连通的通孔；第一控制窗口和第二控制窗口在导阀阀芯移动过程中分别与导阀阀芯的左控制端和右控制端形成通流面积变化的截流窗口。本发明提供的阀芯具有外形尺寸小、结构简单、位置控制精度高等优点。
【IPC分类】F15B13/12, F15B13/02
【公开号】CN105020190
【申请号】CN201410181245
【发明人】张凯
【申请人】张凯
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2014年4月30日