一种负载压力位移反馈的比例计量油针的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种计量油针，尤其涉及一种负载压力位移反馈的比例计量油针。
【背景技术】
[0002] 计量装置作为液压或燃油系统的重要部件之一，在工业、农业、国防、食品、医疗等 诸多领域都得到了广泛的应用。计量油针是计量装置的关键元件，结构和特性对流量控制 效果有直接影响。随着对液压或燃油流量的控制精度和响应速度要求的不断提高，尤其是 小流量和小扰动状态下的高性能计量技术是当前急需解决的重要关键问题之一。
[0003] 传统计量油针的工作原理主要是控制进出口压差保持恒定，从而使流量与油针开 口面积成线性关系，以达到控制流量的目的，如下式：
[0004]
Cl)
[0005] 其中，Q为油液体积流量，Cd为流量系数，A为有效节流面积，△ P为计量油针进出 口压差，P为燃油密度。当压差AP恒定时，流量Q与节流面积A成线性关系。
[0006] 上述方法易于实现，但需要计量油针与等压差阀配合工作，在维持进出口压力差 基本不变状态下工作。但因压差恒定或在保持一定偏差的范围较小，本装置适合在设计负 载压力附近实现高精密流量控制。
[0007] 感压计量油针采用嵌套式双筒结构，油针在压差变化时可相对内筒运动，通过改 变油针开口面积补偿由于压差变化而造成的流量变化。传统计量油针均采用保持压差恒定 调节油针开口面积的流量控制方法，尚未见关于嵌套式双筒体感压计量油针的文献报道。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题是针对传统计量油针的缺陷，提供一种负载压力位移 反馈的比例计量油针，通过采用内外双筒体和内设弹簧的空心油针结构，使计量系统或装 置无需靠等压差阀保持计量油针进出口压差恒定来实现流量的精确控制。
[0009] 本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
[0010] -种负载压力位移反馈的比例计量油针，包含筒体组件和感压油针组件；
[0011] 所述筒体组件包含外筒体、内筒体、内筒盖、端盖和联轴盖，感压油针组件包含感 压油针、油针盖、弹簧、弹簧座、调整螺栓花键、调整螺栓、碗状薄膜和固定环；；
[0012] 所述外筒体为圆柱型筒体，其上设有进油口和出油口；
[0013] 所述内筒体与外筒体嵌套装配，接触面之间设有用于防止油液从配合面缝隙泄漏 的密封圈和用于防止接触面磨损的耐磨环，且内筒体的底端设有均匀分布的四个内筒体联 接杆，所述四个内筒体联接杆穿过端盖、通过螺母固定在联轴盖上；
[0014] 所述内筒体的底端中心处设有供感压油针组件穿过的开口，内筒体筒壁与外筒体 进油口对应位置设有供油液进入的开口；
[0015] 所述内筒盖通过联接螺栓固定在内筒体上，内筒盖与内筒体之间设有用于防止油 液从断面缝隙泄漏的密封圈，内筒盖中心设有供油液流出的圆形开口，且该圆形开口的直 径小于感压油针直径；
[0016] 所述端盖通过联接螺栓固定在外筒体上，其中心设有供调整螺栓穿过的孔位，端 盖与外筒体之间设有用于防止油液从断面缝隙泄漏的密封圈；
[0017] 所述联轴盖中心处设有联轴盖联接杆；
[0018] 所述联轴盖联接杆末端设有用于与外接控制结构的输出端联接的螺纹；
[0019] 所述感压油针位于内筒体中心，其前端为针型感压面、后端设有空心腔体；
[0020] 所述弹簧座为圆柱型构件，其上设有四个均匀分布的弹簧座联接杆和一个方形的 花键槽；
[0021] 所述油针盖通过联接螺栓固定在所述感压油针后端空心腔体的开口处，其中心设 有供调整螺栓穿过的孔位、圆周设有四个供所述弹簧座联接杆穿过的孔位；
[0022] 所述四个弹簧座联接杆对应穿过所述油针盖圆周的四个孔位、通过限位圈和锁紧 螺母固定在所述端盖上，以支撑感压油针组件；
[0023] 所述弹簧位于感压油针后端空心腔体内，通过弹簧座压紧在空心腔体内；
[0024] 所述调整螺栓花键设置在所述花键槽内，其中心设有与所述调整螺栓相匹配的螺 纹孔，并由油针盖限制在感压油针后端的空心腔体内；
[0025] 所述调整螺栓分别穿过所述端盖中心的孔位和所述油针盖中心的孔位、与所述调 整螺栓花键中心的螺纹孔螺纹连接，用于调整所述弹簧的预紧力；
[0026] 所述碗状薄膜的上部开口处通过通过所述油针盖压紧在所述感压油针后端空心 腔体的开口处；
[0027] 所述固定环通过联接螺栓固定在所述内筒体的底端，用于将碗状薄膜下部开口处 压紧在所述内筒体上。
[0028] 作为本发明一种负载压力位移反馈的比例计量油针进一步的优化方案，所述外筒 体出油口一侧设有限位台阶，用于限制所述内筒体最大开度位置；所述内筒体联接杆上设 有限位台阶，用于限制其最小开度位置。
[0029] 作为本发明一种负载压力位移反馈的比例计量油针进一步的优化方案，所述外筒 体的进油口和出油口内部设有用于和外部管路连接的螺纹，在口内设置螺纹易于加工，便 于与外部管路连接。
[0030] 作为本发明一种负载压力位移反馈的比例计量油针进一步的优化方案，所述外筒 体在所述端盖和内筒体底部之间的筒壁上设有泄油口，可防止内筒运动时造成憋压卡死的 情况，亦可通过其排出泄漏油。
[0031] 作为本发明一种负载压力位移反馈的比例计量油针进一步的优化方案，所述泄油 口内部设有用于和外部管路连接的螺纹，在口内设置螺纹易于加工，便于与外部管路连接。
[0032] 感压油针组件中弹簧的预紧力由调整螺栓、调整螺栓花键、弹簧座配合调整，所述 结构便于装拆，易于调整弹簧预紧力。
[0033] 碗状薄膜由固定环与油针盖通过螺栓固定在内筒与油针之间，碗状薄膜在内筒或 油针移动时可以对进口腔油液起到良好的密封作用。
[0034] 本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
[0035] 1.计量油针筒体结构简单，拆装方便，密封性好；
[0036] 2.外筒体出油口设置在筒壁一侧，可避免出口腔压力不稳定，使装置有较好的动 态特性；
[0037] 3.内外筒体间有耐磨环，提高了计量油针的使用寿命，减小了内筒体的运动摩 阻；
[0038] 4.感压油针内部弹簧设有调整螺栓，易于调整弹簧预紧力，以满足不同负载压力 位置补偿的需要；
[0039] 5.碗状薄膜在内筒或油针移动时可防止进口腔油液泄露，保证装置良好的密封 性；
[0040] 6. -定范围内感压油针可感受压力变化，调整油针开度以保持流量恒定，无需使 用等压差阀。
【附图说明】
[0041] 图1是本发明一种负载压力位移反馈的比例计量油针剖视图；
[0042] 图2是感压油针组件剖视图；
[0043] 图3是感压油针组件中调整螺栓花键和弹簧底座左视图；
[0044] 图4是比例计量油针AMESim模型图；
[0045] 图5是比例计量油针AMESim模型仿真图。
[0046] 图中，1_筒体组件、I. 1_联轴盖、1. 2-螺母、1. 3-端盖、1. 4-密封圈、1. 5-联接 螺栓、1.6-密封圈、1. 7-外筒体、1.8-密封圈、1.9-耐磨环、1. 10-密封圈、I. 11-内筒体、 1. 12-密封圈、1. 13-耐磨环、1. 14-密封圈、1. 15-内筒盖、1. 16-联接螺栓、1. 17-密封圈； 2-感压油针组件、2. 1-联接螺栓、2. 2-调整螺栓花键、2. 3-密封圈、2. 4-调整螺栓、2. 5-锁 紧螺母、2. 6-限位圈、2. 7-油针盖、2. 8-弹簧座、2. 9-联接螺栓、2. 10-固定环、2. 11-碗状 薄膜、2. 12-弹簧、2. 13-感压油针；A-进油口、B-出油口、L-泄油口。
【具体实施方式】
[0047] 下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
[0048] 如图1所示，本发明公开了一种负载压力位移反馈的比例计量油针，包括筒体组 件1和感压油针组件2。
[0049] 参照图1并结合图2及图3所示，筒体组件1包括联轴盖1. 1、锁紧螺母1. 2、端 盖1. 3、密封圈1. 4、联接螺栓1. 5、密封圈1. 6、外筒体1. 7、密封圈1. 8、耐磨环1. 9、密封圈 1. 10、内筒体1. 11、密封圈1. 12、耐磨环1. 13、密封圈1. 14、内筒盖1. 15、联接螺栓1. 16、密 封圈1. 17、进油口 A、出油口 B、外接控制结构输出端C、泄油口 L。
[0050] 端盖1. 3由联接螺栓1. 5固定在外筒体1. 7上，端盖1. 3与外筒体1. 7之间有密 封圈1. 6,采用优质密封圈，防止油液从断面缝隙泄漏，内筒体I. 11与外筒体1. 7间装有密 封圈1. 8、1. 10、1. 12、1. 14防止油液从配合面缝隙泄漏，内外筒体间有耐磨环1. 9、1. 13,内 筒体I. 11底端的联接杆穿过端盖1. 3,通过锁紧螺母1. 2固定在联轴盖I. 1上，外筒体1. 7 上设有进油口 A、出油口 B、泄油口 L，联轴盖I. 1圆心处设有联接杆，联轴盖联接杆末端有螺 纹，用于和外接控制结构输出端C联接。
[0051] 感压油针组件2包括联接螺栓2. 1、调整螺栓花键2.