直动导控一体型2d电液比例溢流阀的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电液比例控制系统领域，更具体地说，涉及一种直动导控一体型 2D电液比例溢流阀。
【背景技术】
[0002] 电液比例阀是采用比例控制技术，介于开关型液压阀和电液伺服阀之间的一种液 压元件。由于电液比例阀能够与电子控制装置组合，因而便于对各种输入、输出信号进行运 算处理，以实现复杂的控制功能。同时，电液比例阀具有抗污染、低成本且响应速度快等优 点，在工业生产中获得了广泛的应用。
[0003] 现有的电液比例溢流阀一般可采用直动式和导控型两种结构的设计方案。现有的 直动式电液比例溢流阀由比例电磁铁直接驱动阀芯运动，其结构简单，但由于受比例电磁 铁输出推力的限制无法实现高压大流量控制。现有的导控型电液比例溢流阀由导阀控制主 阀敏感腔的压力变化，产生较大的液压静压力驱动主阀芯运动，可以实现高压大流量控制， 但其结构复杂。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种高压大 流量，且结构简单的直动导控一体型2D电液比例溢流阀。
[0005] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:构造了一种直动导控一体型2D 电液比例溢流阀，包括溢流阀与比例电磁铁;所述溢流阀包括阀体，以及安装在所述阀体内 的阀芯;所述比例电磁铁包括壳体，以及安装在所述壳体内的衔铁;其特征在于:所述阀芯 的中部台肩中间具有一垂直通孔，所述垂直通孔分别与所述阀芯左端的高压孔、所述阀芯 右端的伸出端相通；
[0006] 所述2D电液比例溢流阀还包括用于连接所述溢流阀与所述比例电磁铁的压扭联 轴器;所述压扭联轴器包括与所述阀芯固定连接的第一连接部、与所述衔铁固定连接的第 二连接部、连接在所述第一连接部与所述第二连接部之间的第一弹性螺旋件与第二弹性螺 旋件、可伸缩的波纹管、凸设在所述第二连接部远离所述第一连接部的一端的外壁上的连 接部，以及固定安装在所述阀体上的安装板；
[0007] 所述第一连接部与所述第二连接部为外径相同的圆柱体;所述第一弹性螺旋件与 所述第二弹性螺旋件的旋向相同，且所述第一弹性螺旋件与所述第二弹性螺旋件分别在所 述第一连接部的同一端面上的投影相互分离;所述波纹管套装在所述第一连接部与所述第 二连接部的外部，所述波纹管的一端与所述安装板连接，所述波纹管的另一端与所述连接 部连接，且所述波纹管与所述阀芯、所述第一连接部、所述第二连接部，以及所述衔铁均同 轴设置;所述第一连接部、所述第二连接部、所述第一弹性螺旋件、所述第二弹性螺旋件、所 述波纹管、所述连接部，以及所述安装板为一体化结构；
[0008] 当所述衔铁推动所述第二连接部朝向所述阀芯运动时，所述连接部压缩所述波纹 管，且所述第一弹性螺旋件与所述第二弹性螺旋件产生相对扭转以带动所述第一连接部旋 转运动。
[0009]在本实用新型所述的直动导控一体型2D电液比例溢流阀中，所述第一弹性螺旋件 与所述第二弹性螺旋件为相同结构反向对称设置，其数学模型如下：
[0014] 其中：
[0015] 巾：第一弹性螺旋件或第二弹性螺旋件端面投影对应的圆心角；
[0016] r:第一弹性螺旋件或第二弹性螺旋件端面投影对应的半径；
[0017] 也:第一弹性螺旋件或第二弹性螺旋件上任意一段螺旋体端面投影对应的圆心角；
[0018] X:圆心角(i>对应的弧长；
[0019] 1:圆心角It对应的弧长；
[0020] 0:第一弹性螺旋件、第二弹性螺旋件x处截面转过的角度；
[0021] w:第一弹性螺旋件、第二弹性螺旋件x处的挠度；
[0022] S:第一弹性螺旋件与第二弹性螺旋件的错位距离。
[0023]在本实用新型所述的直动导控一体型2D电液比例溢流阀中，所述波纹管为具有多 个横向波纹的圆柱状中空壳体。
[0024]在本实用新型所述的直动导控一体型2D电液比例溢流阀中，所述安装板包括呈正 方体的板体，以及开设在所述板体中心的通孔;所述第一连接部可在所述通孔中伸缩运动。 [0025]在本实用新型所述的直动导控一体型2D电液比例溢流阀中，所述2D电液比例溢流 阀还包括套装在所述波纹管与所述连接部的外部的套筒;所述套筒的一端与所述安装板固 定连接，所述套筒的另一端与所述壳体连接。
[0026]在本实用新型所述的直动导控一体型2D电液比例溢流阀中，所述套筒为方形的中 空结构。
[0027]在本实用新型所述的直动导控一体型2D电液比例溢流阀中，所述阀芯右端的伸出 端的外径与所述阀芯左端台肩半径之比为0.707。
[0028]在本实用新型所述的直动导控一体型2D电液比例溢流阀中，所述阀芯的内孔半径 与所述阀芯右端的伸出端外径之比为0.707。
[0029]实施本实用新型的直动导控一体型2D电液比例溢流阀，具有以下有益效果:所述 2D电液比例溢流阀采用压扭联轴器的结构，当衔铁推动第二连接部朝向阀芯运动时，第一 弹性螺旋件与第二弹性螺旋件产生相对扭转以带动第一连接部旋转运动，从而将衔铁的直 线运动变为阀芯的旋转运动，与其它先导型电液比例溢流阀相比，所述2D电液比例溢流阀 具有无摩擦传递、柔性好，体积小、结构一体化且加工装配简便等优点。
【附图说明】
[0030] 下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：
[0031] 图1是本实用新型较佳实施例提供的直动导控一体型2D电液比例溢流阀的立体结 构示意图；
[0032] 图2是图1所示的2D电液比例溢流阀的内部结构图；
[0033]图3是图1所示的2D电液比例溢流阀中的压扭联轴器分别与阀芯、衔铁连接的结构 图；
[0034] 图4是图1所示的2D电液比例溢流阀中的压扭联轴器分别与阀芯、衔铁连接的另一 结构图；
[0035] 图5是图1所示的2D电液比例溢流阀中的压扭联轴器的局部结构图；
[0036] 图6是图1所示的2D电液比例溢流阀的另一内部结构图；
[0037] 图7是图1所示的2D电液比例溢流阀中的第一弹性螺旋件与所述第二弹性螺旋件 的扰度简图。
【具体实施方式】
[0038] 为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细 说明本实用新型的【具体实施方式】。
[0039 ]如图1、图2、图3、图4以及图5所不，本实用新型的较佳实施例提供一种直动导控一 体型2D电液比例溢流阀，其包括溢流阀1、比例电磁铁2、压扭联轴器3以及套筒4。
[0040] 具体地，如图2、图3以及图4所示，该溢流阀1包括阀体11，以及安装在阀体11内的 阀芯12。阀芯12的中部台肩中间具有一垂直通孔14,该垂直通孔14通过阀芯内孔19分别与 阀芯12左端的高压孔16、阀芯12右端的伸出端13相通。本实施例中，阀芯12右端的伸出端13 外径与阀芯12左端台肩半径之比为0.707，采用该结构，使得阀芯12右端的伸出端13侧面积 为阀芯12左端台肩侧面积一半，当阀芯12在平衡位置时，阀芯12右端的伸出端13所受压力 为阀芯12左端台肩所受压力两倍，因此可以使阀芯12受力平衡。阀芯12的内孔半径与阀芯 12右端的伸出端13外径之比为0.707,采用此结构，使得阀芯12内孔截面积与阀芯12右端的 伸出端13截面积相同，能在保证液压桥路需要的同时尽可能提高阀芯的机械特性。
[0041] 该垂直通孔14直径较小，起阻尼孔作用，使系统的压力油经垂直通孔14后，最后在 压扭联轴器3处得到一定的减小。该比例电磁铁2包括壳体21，以及安装在壳体21内的衔铁 22。溢流阀1与比例电磁铁2均为现有技术中常见的结构，在此不再赘述。
[0042] 如图3、图4、图5并参阅图1所示，该压扭联轴器3用于将比例电磁铁2中的衔铁22的 直线运动变为溢流阀1中的阀芯12的旋转运动。压扭联轴器3包括第一连接部31、第二连接 部32、第一弹性螺旋件33、第二弹性螺旋件34、波纹管35、连接部36以及安装板37。第一连接 部31、第二连接部32、第一弹性螺旋件33、第二弹性螺旋件34、波纹管35、连接部36,以及安 装板37为一体化结构，其整体性结构较好，组装拆卸所述2D电液比例溢流阀时较为简便。
[0043] 其中，如图5并参阅图2、图3所示，该第一连接部31与阀芯12固定连接，该第二连接 部32与衔铁22固定连接，第一连接部31与第二连接部32为外径相同的圆柱体。该第一弹性 螺旋件33与该第二弹性螺旋件34分别连接在第一连接部31与第二连接部32之间，也即第一 弹性螺旋件33连接在第一连接部31与第二连接部32相邻的两端面，第二弹性螺旋件34同样 连接在第一连接部31与第二连接部32相邻的两端面。本实施例中，第一弹性螺旋件33与第 二弹性螺旋件34的旋向相同，且第一弹性螺旋件33与第二弹性螺旋件34分别在第一连接部 31的同一端面上的投影相互分离。该波纹管35为具有多个横向波纹的圆柱状中空壳体，其 可在连接部36的带动下伸缩运动。波纹管35套装在第一连接部31与第二连接部32的外部， 其一端与安装板37连接，其另一端与连接部36连接，且波纹管3