专利名称：强复中电液方向流量阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电液位置及速度伺服系统中的一种新型电液方向流量控制元件——强复中电液方向流量阀。
现有的电液方向流量控制元件——电液伺服阀、电液比例阀，均采用电——机转换元件〔力〔力矩)马达或比例电磁铁〕与先导阀芯直连、由弹簧复中的结构形式，因受电——机转换元件输出功率的限制，复中弹簧力及先导阀芯尺寸均较小，故输出流量较小，在大流量控制系统中应用需另设置液压放大器；电液伺服阀还对油质的要求高，零点漂移亦较大。
本实用新型的目的是提供一种输出流量可以很大，对油质要求低、零点漂移小的新型电液方向流量控制元件。
本实用新型由电——机转换元件、强复中机构、基座、带先导阀芯的方向流量阀所组成，先导阀芯与方向流量阀阀芯为同心结构，强复中机构的输出端与先导阀芯直接或间接连接，强复中机构的壳体安装在基座或方向流量阀阀体上，基座直接或间接地与方向流量阀阀体固连，其特征是设置有与电——机转换元件、先导阀芯和方向流量阀阀芯直接或间接连接的力放大机构或位移放大机构。
本实用新型中的力放大机构或位移放大机构的放大作用是借助方向流量阀阀芯的反馈作用来实现的。
与现有技术相比，本实用新型由于采用了强复中机构，复中力大，故对油质要求低，零点漂移小；又由于设置了力放大机构或位移放大机构，可以用位移输出与先导阀芯位移相同面输出力小于复中力或输出力基本等于复中力而输出位移小于先导阀芯位移的电——机转换元件。因而可使电——机转换元件的输出力降低或位移减小，即可使电——机转换元件的输出功率降低或可控制较大尺寸的先导阀芯及大尺寸的方向流量阀，故输出流量可以很大。在大流量控制系统中应用本实用新型，可以不再设置液压放大器，从而简化了系统结构。
图1是设置力放大机构的强复中电液方向流量阀的结构简图；图2是设置位移放大机构的强复中电液方向流量阀的结构简图。
图中，〔1〕是电——机转换元件，〔2〕是强复中机构，〔3〕是先导阀芯，〔4〕是方向流量阀阀芯(或与其相连的活塞)，〔5〕是方向流量阀阀体，〔6〕是小连杆，〔7〕是放大连杆，〔8〕是滚子，〔9〕是机架，〔10〕是基座。方向流量阀的下部图中未示出。
在图1中，强复中机构〔2〕的壳体、电——机转换元件〔1〕均固定于基座〔10〕上；强复中机构〔2〕的输出端与先导阀芯〔3〕连接；先导阀芯〔3〕的下阀盘为控制阀盘；方向流量阀阀芯〔4〕为双作用差动式结构；机架〔9〕安装在方向流量阀阀芯〔4〕上；放大连杆〔7〕的左端与机架〔9〕绞接，右端与小连杆〔6〕的下端绞接，中间某处(一般应靠近左端)装有滚子〔8〕；连接强复中机构〔2〕和先导阀芯〔3〕的连件与滚子〔8〕相配合，使其随滚子〔8〕的上下(轴向)运动而运动，而与滚子〔8〕的左右运动无关；小连杆〔6〕的上端与电——机转换元件〔1〕的输出端绞接；所有绞接点及滚子〔8〕与连接强复中机构〔2〕和先导阀芯〔3〕的连件的配合均应采取消间隙的措施。
当电——机转换元件〔1〕无输出力时，先导阀芯〔3〕由强复中机构〔2〕复中，方向流量阀阀芯〔4〕随之处于中位。由于强复中机构〔2〕具有强的复中力，可以有效地克服先导阀芯〔3〕所受阻力及液动力，使先导阀芯〔3〕/方向流量阀阀芯〔4〕准确复中，故本实用新型零点漂移小。
当电——机转换元件〔1〕输出向下的力时，通过小连杆〔6〕推动放大连杆〔7〕右端向下移动；放大连杆〔7〕以机架〔9〕的绞接点为支点，通过滚子〔8〕带动先导阀芯〔3〕向下移动，先导阀芯〔3〕的控制阀盘上沿开启，压力油进入方向流量阀阀芯〔4〕的的上腔，方向流量阀阀芯下移，使先导阀芯〔3〕的控制阀盘关闭，各机构、构件即处于下移的平衡位置。
反之，当电——机转换元件〔1〕输出向上的力时，各机构的运动与上述类似，最后处于上移的平衡位置。
当电——机转换元件〔1〕为位移输出型时，平衡时方向流量阀阀芯〔4〕的位移与电——机转换元件〔1〕的输出位移相等。
当电——机转换元件〔1〕为力(力矩)型时，由强复中机构〔2〕的复中力随位移的增大而增大的特性将电——机转换元件〔1〕的输出力(力矩)转换为对应位移，平衡时方向流量阀阀芯〔4〕即有相应的位移。
由上可见，通过放大连杆〔7〕的放大作用，可使传递给引导阀芯〔3〕的力远大于电——机转换元件〔1〕的输出力，因而本实用新型有很强的抗油污能力，对油质要求低。同时，由于方向流量阀阀芯〔4〕的位移与电——机转换元件〔1〕的输出位移相等，因此可以用输出位移大而输出力小的电——机转换元件〔1〕控制大流量输出的方向流量阀。
图2是将图1中电——机转换元件〔1〕与机架〔9〕的装配位置相互调换而绘出的，即电——机转换元件〔1〕安装在方向流量阀阀芯〔4〕上，机架〔9〕固定在基座〔10〕上。此时，电——机转换元件〔1〕输出的位移使先导阀芯〔3〕产生相对于方向流量阀阀芯〔4〕的位移，而方向流量阀阀芯〔4〕的位移又通过电——机转换元件〔1〕、放大连杆〔7〕及滚子〔8〕传递给先导阀芯〔3〕，减小并在平衡时抵消了由电——机转换元件〔1〕产生的先导阀芯〔3〕与方向流量阀阀芯〔4〕之间的相对位移。平衡时方向流量阀阀芯〔4〕的位移与电——机转换元件〔1〕输出的位移之比取决于滚子〔8〕在放大连杆〔7〕上的安装位置，等于放大连杆〔7〕两端绞接点间的长度与滚子〔8〕对放大连杆〔7〕左端绞接点间的长度之比，该比值可以较大，即可以用输出力大而输出位移小的电——机转换元件〔1〕控制大流量输出的方向流量阀。
本实用新型的强复中机构〔2〕可以是弹簧式，也可以是液压式或液压弹簧混合式。
本实用新型中安装在方向流量阀阀芯〔4〕上的机架〔9〕(图1)或电——机转换元件〔1〕(图2)与放大连杆〔7〕的绞接点亦可处于滚子〔8〕的右边，此时，先导阀芯〔3〕的控制阀盘应为上阀盘。
本实用新型中放大连杆〔7〕与连接强复中机构〔2〕和先导阀芯〔3〕的连件的配合，也可通过增设一小辅助连杆来连接。
本实用新型中的小连杆〔6〕，也可布置于放大连杆〔7〕的左端。
本实用新型中的强复中机构〔2〕亦可布置于放大连杆〔7〕的下侧，或分成上、下两部分分别布置在放大连杆〔7〕的上、下侧。
本实用新型亦可附加开环或/和闭环手操机构。
本实用新型亦可适用于电液节流阀、电液调速阀中。
去掉强复中机构，电——机转换元件采用位移积分型(如步进电机、伺服电机等)，利用放大机构的放大作用也可以构成力放大或位移放大式电液伺服缸。
权利要求1.一种强复中电液方向流量阀，由电——机转换元件〔1〕、强复中机构〔2〕、基座〔10〕、带先导阀芯〔3〕的方向流量阀组成，先导阀芯〔3〕与方向流量阀阀芯〔4〕为同心结构，强复中机构〔2〕的输出端与先导阀芯〔3〕直接或间接连接，强复中机构〔2〕的壳体安装在基座〔10〕或/和方向流量阀阀体〔5〕上，基座〔10〕直接或间接地固定于方向流量阀阀体〔5〕上，其特征是设置有与电——机转换元件〔1〕的输出端、先导阀芯〔3〕和方向流量阀阀芯〔4〕直接或间接连接的放大机构，电——机转换元件〔1〕固定于基座〔10〕上或安装于方向流量阀阀芯〔4〕上。
2.按权利要求1所述的强复中电液方向流量阀，其特征是与电——机转换元件〔1〕的输出端、先导阀芯〔3〕和方向流量阀阀芯〔4〕直接或间接连接的放大机构由机架〔9〕、放大连杆〔7〕和小连杆〔6〕组成，对应于电——机转换元件〔1〕固定于基座〔10〕上或安装于方向流量阀阀芯〔4〕上，机架〔9〕安装在方向流量阀阀芯〔4〕上或固定在基座〔10〕上；小连杆〔6〕的一端与放大连杆〔7〕的一侧绞接，小连杆〔6〕的另一端与电——机转换元件〔1〕的输出端或机架〔9〕绞接，放大连杆〔7〕的另一侧对应地与机架〔9〕或电——机转换元件〔1〕的输出端绞接；放大连杆〔7〕上装设有滚子〔8〕或绞接有小辅助连杆，连接强复中机构〔2〕和先导阀芯〔3〕的连件与滚子〔8〕按仅传递轴向运动的方式相配合或与小辅助连杆绞接。
3.按权利要求2所述的强复中电液方向流量阀，其特征是滚子〔8〕或小辅助连杆在放大连杆〔7〕上的安装处或绞接点在放大连杆〔7〕与小连杆〔6〕的绞接点至放大连杆〔7〕与机架〔9〕的绞接点之间。
专利摘要强复中电液方向流量阀属于电液控制系统中的一种新型电液控制元件。借助在结构上增设的放大机构,利用方向流量阀阀芯的反馈作用实现操作力放大或位移放大,又采用强复中机构,复中力大使其具有比现有电液方向流量阀对油质要求低、零点漂移小、可输出很大流量的优点。本发明适用于电液位置伺服及速度伺服系统,对于简化系统结构、降低造价、提高系统工作可靠性及性能指标等具有显著作用。
文档编号G05B11/36GK2311790SQ97242110
公开日1999年3月24日 申请日期1997年11月17日 优先权日1997年11月17日
发明者雷践仁 申请人:雷践仁