气压比例控制阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种气压比例控制阀，包括壳体、比例电磁铁和阀芯组件；壳体包括上壳体和下壳体，上壳体内设有主阀芯座；比例电磁铁设于上壳体内；阀芯组件包括相邻设置的上阀芯、主阀芯、上阀芯复位弹簧和主阀芯复位弹簧，上阀与上述主阀芯相邻，主阀芯设于主阀芯座上，主阀芯复位弹簧设于主阀芯复位弹簧底座上，比例电磁铁的铁芯与上阀芯相连，上阀芯和主阀芯之间连接有上阀芯复位弹簧；主阀芯和主阀芯座之间连接有金属波纹管，主阀芯通过金属波纹管与上壳体之间形成静态密封。本实用新型使用金属波纹管为主要密封元件，降低了比例阀内部摩擦力，提高了线性度，减小了滞环，提升了响应速度；采用恒量溢流结构，提高了稳定性。
【专利说明】
气压比例控制阀
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种阀门，尤其涉及一种气压比例控制阀。
【背景技术】
[0002]气压比例控制阀通过比例电磁铁的输出力来驱动阀芯运动，调节阀口开度，从而控制其输出压力的大小。现有的气压比例控制阀内部摩擦力大，线性度低，滞环大，动态响应速度低，致使受其调节的气体管路系统稳定性差，故障率高，对气体管路系统的正常运行具有较大的不利影响。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是解决目前气压比例控制阀内部摩擦力大，线性度低，滞环大，动态响应速度低，致使受其调节的气体管路系统稳定性差，故障率高的技术问题。
[0004]为实现以上实用新型目的，本实用新型提供一种气压比例控制阀，包括壳体、比例电磁铁和阀芯组件；
[0005]所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体上部设有进气孔，所述上壳体内固设有主阀芯座;所述下壳体下部设有排气孔和工作孔，所述排气孔与大气连通，所述工作孔与负载端相连通，所述下壳体上部设有溢流孔，所述溢流孔内安装有溢流阀组件；
[0006]所述比例电磁铁固设于所述上壳体内，所述比例电磁铁上设有电气接口；
[0007]所述阀芯组件包括相邻设置的上阀芯、主阀芯、上阀芯复位弹簧和主阀芯复位弹簧，所述上阀芯与所述主阀芯相邻，所述主阀芯设于所述主阀芯座上，所述主阀芯复位弹簧设于主阀芯复位弹簧底座上，所述比例电磁铁的铁芯与所述上阀芯相连，所述上壳体的内孔中嵌有衬套，所述衬套的内孔与所述主阀芯的外端面接触；
[0008]所述上阀芯和所述主阀芯之间连接有所述上阀芯复位弹簧;所述主阀芯和所述主阀芯座之间连接有金属波纹管，所述主阀芯通过所述金属波纹管与所述上壳体之间形成静态密封;所述主阀芯的一端固设有阀口组件;所述阀口组件和所述主阀芯复位弹簧底座之间连接有所述主阀芯复位弹簧。
[0009]进一步地，所述上壳体与下壳体之间设有O型密封圈。
[0010]进一步地，所述溢流阀组件包括顶针、溢流弹簧和调节弹簧。
[0011]进一步地，所述上阀芯的一个端面设有溢流气槽。
[0012]进一步地，所述主阀芯座与所述上壳体之间设有密封圈。
[0013]进一步地，所述主阀芯复位弹簧底座一端连接有孔用弹性挡圈，所述孔用弹性挡圈嵌在所述上壳体内。
[0014]进一步地，还包括皮碗，所述皮碗设于所述下壳体内，所述皮碗与所述上壳体之间形成气压控制腔。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0016]本实用新型的气压比例控制阀使用金属波纹管为主要密封元件，降低了比例阀内部摩擦力，提高了比例阀的线性度，减小了滞环，提升了响应速度;采用恒量溢流结构，提高了比例阀的稳定性。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型一个实施例的主视图；
[0018]图2是本实用新型一个实施例的俯视图；
[0019]图3是图2中的A-A剖视图；
[0020]图4是图1中主阀芯组件的局部放大图。
[0021 ]图中，电气接口 I;比例电磁铁2 ；密封圈3;上阀芯4;主阀芯5;衬套6 ；金属波纹管7 ；密封圈8;主阀芯座9 ;阀口组件1;主阀芯复位弹簧底座11;下壳体12;皮碗13; O型密封圈14;孔用弹性挡圈15;主阀芯复位弹簧16;螺母17;上壳体18;上阀芯复位弹簧19;排气孔20;溢流阀组件21;工作孔22;调节螺栓23;溢流弹簧24;溢流孔25;顶针26。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0023]如图1-4所示，本实用新型的气压比例控制阀，包括比例电磁铁2、上壳体18、下壳体12、皮碗13和阀芯组件；上壳体18上部设有进气孔，作为气源进入阀体内部的入口；上壳体18与下壳体12之间通过O型密封圈14密封;下壳体12下部留有排气孔20、工作孔22，上部留有溢流孔25，安装有溢流阀组件21;排气孔20与大气相连通，工作孔22与负载端相连通；
[0024]溢流阀组件21由顶针26、溢流弹簧24和调节弹簧23组成，溢流阀组件21根据负载压力隔断或连通排气孔20和工作孔22，用于限定输出压力，起到保护负载安全的作用；电气接口 I与比例电磁铁2通过螺钉固定在一起；
[0025]比例电磁铁2与上壳体18通过密封圈3密封，并通过螺钉固定在一起;比例电磁铁2铁芯与上阀芯4的右端相连；
[0026]衬套6嵌在上壳体18的内孔中；衬套6的内孔与主阀芯5的外端面接触，起导向作用;上阀芯复位弹簧19分别与上阀芯4的左端和主阀芯5的右端相连；
[0027]上阀芯4的左端面留有溢流气槽，用于恒量溢流;金属波纹管7分别与主阀芯5的右端和主阀芯座9的左端相连;主阀芯5通过金属波纹管7与上壳体18之间形成静态密封;主阀芯座9固定在上壳体18内，并通过密封圈8与上壳体形成密封；阀口组件10通过螺母17固定在主阀芯5的左端；主阀芯复位弹簧16分别与阀口组件10的左端和主阀芯复位弹簧底座11的右端相连;主阀芯复位弹簧底座11的左端与孔用弹性挡圈15相连;孔用弹性挡圈15嵌在上壳体18内；
[0028]下壳体12内装有皮碗13，形成快速排气阀；位于皮碗13左侧的下壳体18的下部留有工作孔22和排气孔20，上部留有溢流孔25;皮碗13的右侧与上壳体18的左侧之间形成气压控制腔；阀口组件10的右侧与主阀芯座9、主阀芯5、金属波纹管7的内部空间形成高压腔。
[0029]本实用新型的气压比例控制阀工作时，比例电磁铁2通过电气接口I与控制器相连，并将控制电流转换为输出力；
[0030]当控制电流增大时，比例电磁铁2的输出力克服主阀芯复位弹簧16的预紧力、金属波纹管7的弹性力及摩擦阻力的合力，推动上阀芯4和主阀芯5—起向左运动，同时阀口组件10随主阀芯5—起向左移动，阀口组件10与主阀芯座9分开，阀口打开，气体由高压腔流向气压控制腔。气压控制腔的压力升高，推动皮碗13向左移动，皮碗13封住下壳体中间的排气孔20，同时控制腔压力迫使皮碗13的唇口打开，气体通过下壳体12内的环槽，经工作孔22通向外部负载。
[0031]随着外部负载的气压压力的增大，主阀芯5在控制腔的压力、高压腔的压力、主复位弹簧16的弹力、金属波纹管7弹力、比例电磁铁2推力及内部摩擦力等合力的作用下达到平衡时，阀口组件10和主阀芯座9保持相对静止，控制腔以及外部负载压力即保持稳定。
[0032]当控制电流减小时，比例电磁铁2的输出力减小，主阀芯5在主复位弹簧16的弹力、金属波纹管7弹力、控制腔的压力、高压腔的压力、比例电磁铁2输出力及摩擦力的合力的作用下，向右运动，阀口开度减小，控制腔侧压力减小，而工作孔22处的压力保持为控制电流减小前的压力值。皮碗13在左侧工作孔22处的压力和右侧控制腔压力的压力差的作用下，向右移动，皮碗13与排气孔20分离，工作孔22与排气孔20相连通，负载中的气体快速排向大气。
[0033]当负载的气压下降到某一压力值时，皮碗13左右两侧的压力，即控制腔压力与工作孔22处的压力重新达到平衡时，皮碗13回到初始位置，排气孔20与工作孔22不再连通，气体不再经由排气孔22排出。
[0034]在气压比例阀工作过程中，恒量的气体从控制腔，经主阀芯5的内部通孔、上阀芯4左端面的溢流气槽、上壳体18和下壳体12的横向气孔，到达排气孔20，通向大气。
[0035]以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【主权项】
1.气压比例控制阀，其特征在于，包括壳体、比例电磁铁和阀芯组件； 所述壳体包括上壳体和下壳体，所述上壳体上部设有进气孔，所述上壳体内固设有主阀芯座;所述下壳体下部设有排气孔和工作孔，所述排气孔与大气连通，所述工作孔与负载端相连通，所述下壳体上部设有溢流孔，所述溢流孔内安装有溢流阀组件； 所述比例电磁铁固设于所述上壳体内，所述比例电磁铁上设有电气接口 ； 所述阀芯组件包括相邻设置的上阀芯、主阀芯、上阀芯复位弹簧和主阀芯复位弹簧，所述上阀芯与所述主阀芯相邻，所述主阀芯设于所述主阀芯座上，所述主阀芯复位弹簧设于主阀芯复位弹簧底座上，所述比例电磁铁的铁芯与所述上阀芯相连，所述上壳体的内孔中嵌有衬套，所述衬套的内孔与所述主阀芯的外端面接触； 所述上阀芯和所述主阀芯之间连接有所述上阀芯复位弹簧;所述主阀芯和所述主阀芯座之间连接有金属波纹管，所述主阀芯通过所述金属波纹管与所述上壳体之间形成静态密封;所述主阀芯的一端固设有阀口组件;所述阀口组件和所述主阀芯复位弹簧底座之间连接有所述主阀芯复位弹簧。2.如权利要求1所述的气压比例控制阀，其特征在于，所述上壳体与下壳体之间设有O型密封圈。3.如权利要求1所述的气压比例控制阀，其特征在于，所述溢流阀组件包括顶针、溢流弹簧和调节弹簧。4.如权利要求1所述的气压比例控制阀，其特征在于，所述上阀芯的一个端面设有溢流气槽。5.如权利要求1所述的气压比例控制阀，其特征在于，所述主阀芯座与所述上壳体之间设有密封圈。6.如权利要求1所述的气压比例控制阀，其特征在于，所述主阀芯复位弹簧底座一端连接有孔用弹性挡圈，所述孔用弹性挡圈嵌在所述上壳体内。7.如权利要求1-6任一项所述的气压比例控制阀，其特征在于，还包括皮碗，所述皮碗设于所述下壳体内，所述皮碗与所述上壳体之间形成气压控制腔。
【文档编号】F16K41/10GK205479624SQ201620131149
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月22日
【发明人】王维锐, 秦成林, 葛正
【申请人】浙江大学台州研究院