一种无级变量超高压伺服泄压阀的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种无级变量超高压伺服泄压阀，包括伺服电机、阀体，在阀体上设有进油口和出油口，在阀体内从左向右依次同轴设有相连通的丝杠段腔体、活塞段腔体和保压段腔体；在丝杠段腔体内螺纹连接有丝杠，所述伺服电机的转轴通过平键与丝杠连接，丝杠右端设有第一顶杆，第一顶杆的右端面为凹球面，在凹球面内滚动连接有滚珠；在活塞段腔体内密封滑动连接有活塞，所述活塞右端设有第二顶杆，在第二顶杆的外面套设有第一复位弹簧；在保压段腔体内从左向右依次密封固定有阀杆固定座和阀杆挡座；相比于液动泄压阀，整个阀体仅包含进油口和出油口油路，无需其他控制油路及各种控制阀，液压系统更为简单紧凑，易加工，有效降低了成本。
【专利说明】
一种无级变量超高压伺服泄压阀
技术领域
[0001]本发明属于液压阀技术领域，具体涉及一种无级变量超高压伺服泄压阀。
【背景技术】
[0002]我国人造金刚石自从问世以来已有60多年，其合成技术的发展亦日益完善。随着科技的进步，人们对人造金刚石提出了更高的期望，高品位、大单晶、宝石级人造金刚石逐渐走进人们的视野，这对人造金刚石合成技术提出了更高的要求。在金刚石的合成过程中，控制压力对合成效果起着决定性作用。
[0003]现阶段，人造金刚石的合成设备为主要为六面顶压机，六面顶压机主要通过增压器或超高压油栗将系统压力升至lOOMpa，来驱动六个工作缸进行压制工作。在压制过程结束后，需要对增压器下腔或者超高压油栗进行泄压。泄压过程从10Mpa开始到6Mpa结束，其泄压幅度大，泄压过程中泄压速度难以保持平稳，因此，为了保证人造金刚石的质量，必须控制好泄压速度。
[0004]目前，泄压方式主要有手动泄压和节流泄压两种，手动泄压方式人为因素干扰大，压力控制精度低，已经远跟不上技术要求;节流泄压方式需配备多个不同阻尼的泄压阀，以保证泄压过程中不同阶段泄压速度的一致，节流泄压由于高压油经过多个阻尼孔，油温上升大，其液压系统复杂，压力波动大，难以满足高品位高品位、大单晶、宝石级金刚石的合成。
【发明内容】
[0005]本发明目的是为解决上述现有技术中的问题而提出了一种结构紧凑、易加工、使用寿命长的无级变量超高压伺服泄压阀。
[0006]本发明为解决上述问题所采取的技术方案是:一种无级变量超高压伺服泄压阀，包括伺服电机、阀体，在阀体上设有进油口和出油口，其特征在于，在阀体内从左向右依次同轴设有相连通的丝杠段腔体、活塞段腔体和保压段腔体；
所述丝杠段腔体为圆柱形且设有内螺纹，在丝杠段腔体内螺纹连接有丝杠，在丝杠内同轴设有左端开口的第一圆柱空腔，在第一圆柱空腔内壁设有沿左右方向设置的平键滑槽，在平键滑槽内滑动连接有平键，所述伺服电机的转轴通过平键与丝杠连接，丝杠右端设有第一顶杆，所述第一顶杆直径小于丝杠直径且第一顶杆的右端面为凹球面，在凹球面内滚动连接有滚珠；
在活塞段腔体内密封滑动连接有活塞，在活塞内同轴设有左端开口的第二圆柱空腔，所述第一顶杆和滚珠位于第二圆柱空腔内且滚珠与第二圆柱空腔右壁滚动配合，所述活塞右端设有第二顶杆，所述第二顶杆直径小于活塞直径且在第二顶杆的外面套设有第一复位弹簧，第一复位弹簧的左端与活塞顶靠，第一复位弹簧的右端与活塞段腔体右壁顶靠；
在保压段腔体内从左向右依次密封固定有阀杆固定座和阀杆挡座，在阀杆固定座内同轴设有过油孔，在阀杆挡座内同轴设有左端开口的第三圆柱空腔，在过油孔内滑动连接有阀杆，所述阀杆的左端位于活塞段腔体内且与第二顶杆右端相对，阀杆的右端位于第三圆柱空腔内且在阀杆右端与第三圆柱空腔右壁之间设有第二复位弹簧；
所述进油口与第三圆柱空腔相连通，出油口与活塞段腔体相连通。
[0007]进一步，所述阀杆从左向右依次包括分流段、直流段和端帽，在分流段沿圆周方向均匀设有多个左右方向设置的液流槽，所述直流段的外表面与液流槽的底部相平，所述端帽为直径向右逐渐变大的锥体，所述过油孔的右端面为与端帽左端形状相配合的微型锥形开口。
[0008]进一步，在阀体的右端安装有端盖，在端帽的右端设有导向杆，所述第二复位弹簧套设在导向杆上，所述第二复位弹簧的左端与端帽顶靠，第二复位弹簧的右端与第三圆柱空腔右壁顶靠。
[0009]进一步，所述活塞段腔体的右部分直径变小，以对活塞起到限位作用。
[0010]进一步，在阀体的右端安装有端盖，所述端盖左端与阀杆挡座紧靠。
[0011]本发明所具有的有益效果为:传统的泄压阀，绝大多数采用强力挤压阀针的方法关闭过油孔来使系统处于保压状态，阀针及过油孔极易受损变形，本发明中阀杆利用的是系统自身的高压及第二复位弹簧13的作用来控制阀杆处于关闭使系统处于保压状态，大大提高了本泄压阀的使用寿命;同时本实施例采用伺服电机I来控制阀杆的开启与关闭，具有反应快速准确、流量无极可调的特点，阀杆的开启、关闭周期小于0.2s，可有效防止泄压过程中压力波动大、泄压冲击等现象，系统最大额定压力大于120MPa，；相比于液动泄压阀，整个阀体仅包含进油口和出油口油路，无需其他控制油路及各种控制阀，液压系统更为简单紧凑，易加工，有效降低了成本。
【附图说明】
[0012]图1为本发明的结构示意图；
图2为阀杆的结构示意图；
图3为图2中沿A-A线的剖视图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本发明进一步描述。
[0014]如图1所示，本发明包括伺服电机1、阀体4，在阀体4上设有进油口9和出油口 17，在阀体4内从左向右依次同轴设有相连通的丝杠段腔体、活塞段腔体和保压段腔体，在阀体4的右端安装有端盖11;
所述丝杠段腔体为圆柱形且设有内螺纹，在丝杠段腔体内螺纹连接有丝杠19，在丝杠19内同轴设有左端开口的第一圆柱空腔2，在第一圆柱空腔2内壁设有沿左右方向设置的平键滑槽，在平键滑槽内滑动连接有平键3，所述伺服电机I的转轴20通过平键3与丝杠19连接，丝杠19右端设有第一顶杆5，所述第一顶杆5直径小于丝杠19直径且第一顶杆5的右端面为凹球面，在凹球面内滚动连接有滚珠6;
在活塞段腔体内密封滑动连接有活塞18，在活塞18内同轴设有左端开口的第二圆柱空腔，所述第一顶杆5和滚珠6位于第二圆柱空腔内且滚珠6与第二圆柱空腔右壁滚动配合连接，所述活塞18右端设有第二顶杆16，所述第二顶杆16直径小于活塞18直径且在第二顶杆16的外面套设有第一复位弹簧7，第一复位弹簧7的左端与活塞18顶靠，第一复位弹簧7的右端与活塞段腔体右壁顶靠;所述活塞段腔体的右部分直径变小，以对活塞18起到限位作用；在保压段腔体内从左向右依次密封固定有阀杆固定座15和阀杆挡座12，在阀杆固定座15内同轴设有过油孔，在阀杆挡座12内同轴设有左端开口的第三圆柱空腔10，在过油孔内滑动连接有阀杆14，所述阀杆14的左端位于活塞段腔体内且与第二顶杆16右端相对，阀杆14的右端位于第三圆柱空腔10内且在阀杆14右端与第三圆柱空腔10右壁之间设有第二复位弹簧13;在阀体4的右端安装有端盖11，所述端盖11左端与阀杆挡座12紧靠。
[0015]所述进油口 9与第三圆柱空腔10相连通，出油口 17与活塞段腔体相连通。
[0016]如图2和图3所示，所述阀杆14从左向右依次包括分流段21、直流段22和端帽23，在分流段21沿圆周方向均匀设有多个左右方向设置的液流槽25，所述直流段22的外表面与液流槽25的底部相平，所述端帽23为直径向右逐渐变大的锥体，所述过油孔的右端面为与端帽23前端形状相配合的微型锥形开口；在端帽23的右端设有导向杆24，所述第二复位弹簧13套设在导向杆24上，所述第二复位弹簧13的左端与端帽23顶靠，第二复位弹簧13的右端与第三圆柱空腔10右壁顶靠。
[0017]当伺服电机I带动丝杠19转动时，丝杠19在螺纹的作用下同时向右移动而顶推活塞18—起向右移动，当第二顶杆16与阀杆14左端相接触后继续向右移动则推动阀杆14向第三圆柱空腔10移动从而阀杆14开启，此时经过高压接头8进入第三圆柱空腔10的高压液体沿着液流槽25流进活塞段腔体经出油口 17流出泄压，阀杆14移动距离的大小决定了泄压的速度和大小;若伺服电机I带动丝杠19反转动时，在第一复位弹簧7和第二复位弹簧13的作用下阀杆14顶紧在阀杆固定座15上，阀杆14关闭而处于保压状态。电控系统根据压力传感器测得的数据来实时控制伺服电机I，进而控制阀杆14的开启程度，实现无极变量泄压，保证泄压过程中压力的平稳精确。
[0018]传统的泄压阀，绝大多数采用强力挤压阀针的方法关闭过油孔来使系统处于保压状态，阀针及过油孔极易受损变形，本发明中阀杆14利用的是系统自身的高压及第二复位弹簧13的作用来控制阀杆14处于关闭使系统处于保压状态，大大提高了本泄压阀的使用寿命；同时本实施例采用伺服电机I来控制阀杆14的开启与关闭，具有反应快速准确、流量无极可调的特点，阀杆14的开启、关闭周期小于0.2s，系统最大额定压力大于120MPa，可有效防止泄压过程中压力波动大、泄压冲击等现象;相比于液动泄压阀，整个阀体仅包含进油口9和出油口 17油路，无需其他控制油路及各种控制阀，液压系统更为简单紧凑，易加工，有效降低了成本。
[0019]如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓:“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。
[0020]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【主权项】
1.一种无级变量超高压伺服泄压阀，包括伺服电机、阀体，在阀体上设有进油口和出油口，其特征在于，在阀体内从左向右依次同轴设有相连通的丝杠段腔体、活塞段腔体和保压段腔体； 所述丝杠段腔体为圆柱形且设有内螺纹，在丝杠段腔体内螺纹连接有丝杠，在丝杠内同轴设有左端开口的第一圆柱空腔，在第一圆柱空腔内壁设有沿左右方向设置的平键滑槽，在平键滑槽内滑动连接有平键，所述伺服电机的转轴通过平键与丝杠连接，丝杠右端设有第一顶杆，所述第一顶杆直径小于丝杠直径且第一顶杆的右端面为凹球面，在凹球面内滚动连接有滚珠； 在活塞段腔体内密封滑动连接有活塞，在活塞内同轴设有左端开口的第二圆柱空腔，所述第一顶杆和滚珠位于第二圆柱空腔内且滚珠与第二圆柱空腔右壁滚动配合，所述活塞右端设有第二顶杆，所述第二顶杆直径小于活塞直径且在第二顶杆的外面套设有第一复位弹簧，第一复位弹簧的左端与活塞顶靠，第一复位弹簧的右端与活塞段腔体右壁顶靠； 在保压段腔体内从左向右依次密封固定有阀杆固定座和阀杆挡座，在阀杆固定座内同轴设有过油孔，在阀杆挡座内同轴设有左端开口的第三圆柱空腔，在过油孔内滑动连接有阀杆，所述阀杆的左端位于活塞段腔体内且与第二顶杆右端相对，阀杆的右端位于第三圆柱空腔内且在阀杆右端与第三圆柱空腔右壁之间设有第二复位弹簧； 所述进油口与第三圆柱空腔相连通，出油口与活塞段腔体相连通。2.根据权利要求1所述的无级变量超高压伺服泄压阀，其特征在于，所述阀杆从左向右依次包括分流段、直流段和端帽，在分流段沿圆周方向均匀设有多个左右方向设置的液流槽，所述直流段的外表面与液流槽的底部相平，所述端帽为直径向右逐渐变大的锥体，所述过油孔的右端面为与端帽左端形状相配合的微型锥形开口。3.根据权利要求2所述的无级变量超高压伺服泄压阀，其特征在于，在阀体的右端安装有端盖，在端帽的右端设有导向杆，所述第二复位弹簧套设在导向杆上，所述第二复位弹簧的左端与端帽顶靠，第二复位弹簧的右端与第三圆柱空腔右壁顶靠。4.根据权利要求1至3任一条所述的无级变量超高压伺服泄压阀，其特征在于，所述活塞段腔体的右部分直径变小，以对活塞起到限位作用。5.根据权利要求1至3任一条所述的无级变量超高压伺服泄压阀，其特征在于，在阀体的右端安装有端盖，所述端盖左端与阀杆挡座紧靠。
【文档编号】F16K31/124GK106090361SQ201610666876
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月15日 公开号201610666876.9, CN 106090361 A, CN 106090361A, CN 201610666876, CN-A-106090361, CN106090361 A, CN106090361A, CN201610666876, CN201610666876.9
【发明人】王孝琪
【申请人】郑州磨料磨具磨削研究所有限公司