先导平衡式高压气动比例减压阀的制作方法

本发明涉及一种先导平衡式高压气动比例减压阀，尤其应用于高压气动系统。

背景技术：

随着现代工业化的发展以及日新月异的工业技术变革，气动技术在国民生产中扮演着不可或缺的角色，而且正以.种薪新的方式蛇立在工业领域之中。近年来，气动技术得到了快速发展，在计算机技术及电子技术的带动下，气动技术也大有提升。在气动技术领域，主要是依靠压缩空气的能量来对工件进行操纵。随着工业机械化和自动化的发展，气动技术广泛应用于各行各业。有航天航空控制推进系统、武器装备以及在年奥运会运行的气动汽车系统中、还渗透到医疗保健和日常生活中，影响之大可见一斑。

由于气动系统的动态性能等急需得到提高，因此气动技术未来的研究方向.定是气动高压领域。高压化对系统的动态特性有.定的改善，并且对响应速度有很大的提高。同时，压力的增高还将使得气动元件向集成化和小型化的不断发展。高压气体功率高、密度高、膨胀比大等.些其他能源所不具有的性质等被各个行业采用。

技术实现要素：

为了克服现有的高压气动减压阀在实际使用过程中由于高压化所产生的阀的动态性能不佳以及造成的能源利用效率不够高的实际问题，本发明提供一种种先导平衡式高压气动比例减压阀，该型高压气动减压阀具有良好的静态特性和动态特性，有效控制出口腔体积，增加导膜片、主膜片、导阀主阀复位弹簧刚度，提高高压化后阀门的压力稳定性，并且在实际使用中提高能源利用效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：先导平衡式高压气动比例减压阀采用活塞式结构，其结构应用气动半桥原理，主要由主阀、先导阀、控制器、比例电磁铁等组成；先导阀釆用锥阀结构，主阀釆用具有锥阀和滑阀的结构形式；先导控制气流来自阀的进口，控制气路串接有定值流量控制阀。流量通过定值流量控制阀分成两路，一路进入先导级内，另一路进入主阀调压腔；主阀的出口腔处设置有压力传感器，进行压力的反馈；减压阀引进气动桥路，用以使输出的压力稳定可调，保证阀芯的运动可控；先导平衡式高压气动比例减压阀中动、静密封均采用软质密封，保证相邻流体通道的密封；主阀与先导阀阀口之间的密封式端面密封，在阔芯的锥面处采用金属包胶阀门结构；阀座与阀芯锥面直接接触，压紧力越大时，接触面就越紧密，起到很好的密封作用，克服高压气体由于具有润滑性低、粘度低等特点，使得密封的难度加大的实际问题。

本发明的有益效果是：该新型活塞式高压气动减压阀在平衡方式上，采用了弹簧力反馈的自密封方式，使得输出压力更加的便于控制，并具有自密封的优点；阀座与阀芯的接触部位采用使用圆锥形环形节流口，环形面积从入口到出口逐渐增大，使得优化后的滑阀式锥阀阀出口压力分布均匀；通过提高先导阀及主阀的弹簧刚度及主阀芯质量的方式，增强减压阀的稳定性，有效控制出口腔容积，优化减压阀的动态性能。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是先导平衡式高压气动减压阀结构图。

图2是平衡式气动减压阀结构图。

图3是定值流量控制阀。

图1中，1.主阀体，2.复位弹簧，3.反馈腔，4..主阀芯，5.密封挡圈，6-.主阀座，7.活塞，8.阻尼口，9.调节弹簧，10.调压腔，11.定值流量控制阀，12.先导阀体，13.先导阀芯，14.比例电磁铁,15.控制器，16.压力传感器。

具体实施方式

如图1中所示，平衡式高压气动比例减压阀结构如图所示，其结构中增加气动半桥，主要包括主阀1、先导阀12、控制器15、比例电磁铁14等，先导阀釆用锥阀结构，主阀釆用具有锥阀和滑阀的结构形式。

如图2所示，采用平衡式结构，出口腔与反馈腔相联，以卸掉入口压力作用在活塞上的不平衡力，提高减压阀的精度调节特性。

优选的，主阀阀芯部分采用具有锥阀和滑阀的结构形式，既具有锥阀保关闭时的密封性，又调整了阀的流量增益。阀座与阀芯的接触部位制作成圆锥形的环形节流口，且环形面积从进口到出口逐渐增大，为防止涡流的产生以及减少能量的损失，阀座与阀芯之间面积的逐渐过渡。

优选的，锥阀芯的低压端连接复位弹簧、比例电磁铁，为了使阀处于非工作状态时，可以自动关闭阀门，弹簧安装时有留有一定的预压缩量，同时保证有密封性；为了实现高压气体进气端进入时，减小阀芯与阀座间剧烈的碰撞，弹簧留有一定预压缩量，同时可以减弱气体对负载端的冲击。

如图3所示，定值流量控制阀由两个气阻构成，活塞上细长孔R₀为固定气阻，轴向移动的活塞与阀套后部径向小孔构成可变气阻R₁；进口压力P_A升高时，活塞左右原有的气压力与弹簧力的平衡被破坏，气压力的升高推动阀芯向右移动，阀套上径向小孔被活塞挡住一部分，使孔开度关小，可变气阻R₁增大；阀芯向右移动，内腔体积变小，压力P_R增大，固定气阻P_A前后的压差保持不变，实现流过固定气阻R₀与可变气阻R₁的流量保持基本不变，当P_A减小时，P_R也减小，R₀前后压差与流过流量也基本保持不变，因此定值流量控制阀很好的保持了进口压力波动的情况下，先导阀进气腔及主阀调压腔的压力稳定。

先导控制压力从主阀进口引出，先进入先导定值流量控制阀，然后分成两路：一路作用在先导级高压腔，另一路作用在主阀调压腔。先导定值流量控制阀相当于气动半桥的固定气阻，先导阀芯与阀座构成气动半桥的可变气阻；气动半桥输出的指令压力信号作用在主阀芯调压腔上，先导级对主阀的控制作用可以看作为一个气动半桥对负载（即功率级的控制腔或敏感腔）的作用，减压阀输出压力作用在主阀活塞下端面作为反馈力信号。

优选的，先导平衡式高压气动比例减压阀中动、静密封均采用软质密封；先导阀体与主阀体、流量稳定控制阔体与主阀体、先导阀体与比例电磁铁以及压力传感器与主阀体之间为固定部分均采用静密封；主阀芯与阀体、先导阀芯与先导阀体、定值流量控制阀活塞与阀体以及阀芯与阀座之间的密封为滑动密封。