专利名称：毛细阻尼管调压方法及压力控制阀的制作方法
流体控制元件主要分为流量阀和压力阀两大类。流量阀一般是靠改变节流口的面积的原理进行工作的;压力阀一般是靠压力推力与弹簧力相平衡的原理工作。为了提高压力阀的定压精度和过流量通常将其做成导阀与主阀两级式的，通过导阀将位移信号转换为压力信号，然后由主阀将该压力信号放大控制压力阀的出口(减压阀)或入口压力(溢流阀)，并且使其保持基本恒定。传统的流体压力阀的这种工作原理决定其具有如下特点1、阀的出口或入口压力一般只与弹簧的压缩量有关，不受油源压力波动或负载的影响。
2、由于存在一弹簧力-压力信号转换装置，因此容易受到摩擦力、间隙等非线性因素的影响，使压力阀的重复精度变差。
3、对于两级压力阀，结构较为复杂，且对调节弹簧的精度要求较高。
4、为了保证压力阀的稳定性，往往在阀的控制油路上设置各种阻尼，由于流体所固有的非线性因素的影响，一般难以做到阀在各种工况下皆具有很好的稳定性。
如果将一股压力为p0(恒定)的流体通入一段毛细阻尼管中，由于粘性的影响，流体的压力将沿着毛细阻尼管的长度方向均匀下降(如
图1)，通过获取毛细阻尼管中不同点的压力来控制主阀的出口压力(图1a)或入口压力(图1b)，亦可使其得以连续调节。这样便可解决现有技术中存在的不足。
1、二、三通数字式减压阀该阀的结构如图2所示。它由端盖1、阀座2、阀芯3、联轴节4及步进电机5等5个主要零件构成。端盖及步进电机皆通过螺钉与阀座相连，步进电机轴通过联轴节与阀芯相连。阀芯在阀套座中具有两个运动自由度一方面它可以随步进电机一起转动;另一方面可以沿轴向移动。在阀芯左端台肩的圆柱表面上轴对称地开设有两条阻尼槽A，其两端分别与进口和低压腔F相通，在阀座左端的圆柱内表面上亦轴对称地开设有两条通道B分别与两条阻尼槽相交，阀左腔C通过该通道感受阻尼槽上某一点的压力。阀的右腔通道D与阀的出口相通。在静态工况下，阀的左腔压力与右腔压力(出口压力相等，因此通过步进电机驱动阀芯使阀的左腔通过通道)感受阻尼槽上不同点的压力，即可连续调节阀的出口压力。
若将阀芯的中央台肩的宽度做成与阀套沟槽的宽度相等则为一三通阀;若阀芯的中央台肩的宽度大于阀套沟槽的宽度则该阀为一二通阀。若将步进电机换成手轮则可成为普通的减压阀。
2、四通数字压力阀四通数字压力阀的结构如图3所示。它的组成零件名称和联接方式与二、三通减压阀相同，只是阀芯与阀座的结构不同，阀芯共有四个台肩，两中央台肩控制p1和p2通道的压力。在左、右端台肩的圆柱表面上各有两条相互轴对称的阻尼槽，其压力分布如图3中所示。阀的左、右腔的压力分别通过阀芯台肩上的阻尼槽的压力进行控制，在稳态工况下由所谓的匹配-对称条件〔1〕可以获得
P1-P2=2PO- (θ)/(θO)θ0-阻尼槽的包角。
θ的变化范围为- (θO)/2 ～ (θO)/2 。因此通过步进电机驱动阀芯使其处于不同的径向位置，即可获得不同p1-p2的值。
上述各种压力控制阀皆是利用毛细管中的均匀压力变化将角位移信号转换压力信号，进而控制阀的出口或入口压力的，并且将二级阀的信号转换级和功率放大级做在一个阀芯上的。流体压力阀的这种工作原理决定其具有如下特点1、结构特别简单，无须任何弹簧;
2、可靠性增加。传统的二级压力阀由两个以上的弹簧及许多零部件构成，因此可靠性较差，寿命短;
3、重复精度高。由于利用毛细阻尼管中的压力的均匀下降实现角位移信号与压力信号的转换，因此不受传统压力阀导阀的间隙和摩擦力等非线性因素的影响，此重复精度高;
4、稳定性好。毛细阻尼管不仅起到角位移-压力信号转换作用，而且对阀芯的轴向运动具有很大的阻尼作用，因此压力阀具有很好的稳定性。
5、对温度变化不敏感。这是由于毛细阻尼管中的流体的压力分布与温度无关;
6、用于液压压力阀，则阀具有很好的线性度;
7、要求阀进口压力恒定或有恒压源。由于目前95%的液压系统皆采用恒压源及气源压力一般恒定，因此该阀的这一要求并不使其应用范围受限制;
8、同样一种阀同时可以做成手调式、数字式及比例式的;
9、阀芯的径向力平衡，所需旋转驱动力矩较小，若做成数字式的，则步进电机具有较高的响应频率。
权利要求
1.流体压力调压方法，本发明的特征为将一压力恒定的流体通入毛细阻尼管中，通过流体的压力沿毛细阻尼管的长度方向均匀下降获取毛细阻尼管中不同点的压力，控制流体压力阀的出口或入口的压力。
2.二、三通数字式减压阀，本发明的特征为由端盖、阀座、阀芯、联轴节、步进电机组成，端盖及电机通过螺钉与阀座相连，步进电机轴通过联轴节与阀芯相连，且阀芯左端台肩的圆柱表面上轴对称地开设有两条阻尼槽，其两端分别与进口和低压腔F相通，在阀座左端的圆柱内表面也轴对称地开设有两条通道B分别与两条阻尼槽相交。
3.如权利要求2所述，其特征为阀芯可做有四个公肩。
全文摘要
毛细阻尼管调压方法及压力控制阀，利用毛细管中的均匀压力变化将角位移信号转换成压力信号，进而控制阀的出口或入口压力，可将二级阀的信号转换级和功率放大级做在一个阀芯上。这种阀结构简单，重复精度高，稳定性好，造价低，适合在推广使用。
文档编号G05D16/16GK1041031SQ8810649
公开日1990年4月4日 申请日期1988年9月3日 优先权日1988年9月3日
发明者阮健, 许耀铭 申请人:哈尔滨工业大学