本发明涉及一种采用电磁控制的,用于调节液体输出压力的比例压力阀。该阀应用于汽车变速箱液压系统,用于液压油源的压力稳定控制。
背景技术:
在液压系统中,负载输出力的大小由液体的压力决定,所以广泛采用可输出油压稳定并且可调的比例电磁阀。比例减压电磁阀由于其压力输出特性,在自动变速器中可以用于离合器的结合与分离控制或者系统压力的控制,因此满足响应快、流量大、输出压力稳定且大小能够被精确控制。为满足大流量的要求,传统的解决方案是加大阀芯的直径,而增加阀芯的直径将增加反馈面积,反馈力的增加提高了操纵力但是使得压力的精确控制难度加大,响应变慢。
技术实现要素:
本发明的目的在于针对现有技术中液体压力的精确控制难度加大,响应变慢的缺陷,提供一种能同时满足流量大、响应快和压力控制稳定的新型比例减压电磁阀结构。
本发明为实现上述目的,采用如下技术方案:
一种比例压力电磁阀,包括电磁部,受电磁部驱动运动的阀芯,内部具有使阀芯移动的腔体的阀体,和向阀芯施加与电磁部驱动相反力的平衡弹簧;所述阀体上具有压力流体输入口和输出口,通过阀芯的位移连通输入口和输出口,控制输出口压力;其特征在于:所述阀芯内具有与输出口想连通的反馈腔,所述反馈腔内设置有反馈杆,所述反馈杆将所述反馈腔一端封闭,并能在反馈腔内浮动,所述反馈杆两端具有移动位置限位。
其进一步特征在于:所述电磁部包括大顶杆、小顶杆、衔铁、导磁管、线圈及骨架、线圈外壳、极片、以及两个直线轴承;所述大顶杆一端与阀芯相抵接,另一端与衔铁压紧连接;所述小顶杆位于衔铁后部;所述大顶杆、小顶杆和衔铁三者形成一体在电磁力的作用下运动,中间形成油腔;所述直线轴承分别安装在极片和导磁管内,用于分别支撑大顶杆和衔铁。
进一步的:所述阀体上设置有泄压口,一端设置有堵头;所述阀芯一端与电磁部相抵,另一端通过平衡弹簧压紧在所述堵头上;工作时输入口与压力源连接,输出口与压力负载连接,泄压口与储油容器连接。
所述反馈杆一端通过所述堵头限位。
所述堵头上和阀体上位于阀芯后部具有泄漏口,所述泄漏口与泄压口相通。
所述比例压力电磁阀初始状态时输出口与泄压口连通,工作状态时输出口与输入口连通。
本发明在阀芯中设有反馈腔,该反馈腔连通阀体的输出口,反馈腔内设置有浮动的反馈杆。本发明在工作初期,反馈杆具有自由行程,反馈腔没有反馈作用,满足电磁阀快速响应的要求。当反馈杆抵压住堵头,反馈腔开始产生反馈作用,反馈腔内反馈作用力随外部作用力变化而达到平衡,此时电磁阀的输出压力稳定、精确,从而实现压力柔性控制。本发明具有流量大、响应快和压力控制稳定的作用。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2是电磁阀液压部不通电时示意图。
图3是电磁阀液压部通电时示意图。
图4是压力超调示意图。
具体实施方式
如图1所示,一种带反馈杆的比例压力电磁阀,分为液压部ⅰ和电磁部ⅱ。液压部ⅰ包括阀体1、堵头2、平衡弹簧3、反馈杆4和阀芯5。液压部ⅰ的阀体1上设置有压力流体输入口p、输出口a和泄压口t,工作时分别与压力源、压力负载和储油容器连接。t口泄漏6分别设置于阀体1和堵头2上,在不同工况下与泄压口t相通。阀芯5安装在阀体1腔内,阀芯5一端密封另一端开空腔,密封端与电磁部的大顶杆61相抵,空腔端与自由浮动在空腔内的反馈杆4形成反馈腔。平衡弹簧3一侧与阀芯5空腔端相抵接,另一侧压紧在堵头2上。堵头2与阀体1螺纹连接,一方面作为弹簧座调节弹簧用,另一方面堵头2上开孔作为t口泄漏用。电磁部ⅱ包括大顶杆61、小顶杆62、衔铁7、导磁管8、线圈及骨架9、线圈外壳10、极片11以及直线轴承121、122。大顶杆61一端与阀芯5相抵接,另一端与衔铁7压紧连接。所述小顶杆62位于衔铁7后部。大顶杆61、小顶杆62和衔铁7三者形成一体在电磁力的作用下运动,中间形成油腔,增加阻尼以提高电磁阀的电磁特性。直线轴承121和122分别安装在极片11和导磁管8内,用于分别支撑大顶杆61和衔铁7,除了压装方便外,还可以减少衔铁的径向力,直线轴承122用于调整电磁反向力。
初始位置时如图2所示,输入口p的流通控制口完全关闭,泄压口t与输出口a通过阀芯24相连通,压力流体从输入口a流入泄压口t流出,此时阀芯24所受压力各向均衡保持位置不变。通电后如图3所示,产生的电磁力通过大顶杆作用在阀芯34上,推动阀芯34沿阀体31作轴向运动(附图3箭头所示)。随着阀芯34位移的增大,输入口p与输出口a的流通通道打开,此时输入口p与输出口a之间的通道段阀芯所受压力不均衡,除了电磁力、弹簧力、液压力外,反馈杆33与阀芯34反馈腔内充满油压与a口相等的压力油,反馈杆33在反馈压力油的作用下运动最终使阀芯34达到平衡,位置精确固定,输出口a的压力精确控制。
其反馈调节方式,电磁阀通电后,在输入口p与输出口a的流通通道打开时,压力油从输入口p流向输出口a,此时反馈杆33和阀芯34反馈腔与输出口a相通,内部充满压力油。由于反馈杆33具有一段自由行程,在电磁阀通电初期,反馈腔没有反馈作用。当反馈腔压力油使反馈杆33抵压住堵头,反馈腔开始产生反馈作用,压力油在反馈腔内对反馈杆33和阀芯34分别有相反的作用力,由于阀芯34的截面积大于反馈杆33的截面积,所以压力油对阀芯34的作用力大于对反馈杆33的作用力,合力导致阀芯34的运动速度减缓,抑制了阀芯34的超调量,阀芯34在电磁力、弹簧力、液压力及反馈力的作用下快速达到平衡。
所述反馈杆34的设计截面,使压力油在反馈杆34截面上形成的反馈力较小,能达到压力的精确控制。自由浮动、不固定的设计实现压力的柔性控制。
所述电磁阀能抑制超调量,如图4所示,带反馈杆的电磁阀压力波动小,并能快速达到稳定。
所述反馈杆34自由浮动,方便加工与安装,但不仅限于浮动设计,采用反馈调节方式的电磁阀都在此专利保护范围内。