流量控制阀的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种流量控制阀，包括阀体，阀体内设有等差溢流阀空腔和节流阀空腔；等差溢流阀空腔内设有等差溢流阀的阀套，阀套内设有等差溢流阀的阀芯Ⅰ，通过在阀芯Ⅰ两侧设的阻尼孔Ⅰ和阻尼孔Ⅱ使压力通道构成了两级阻尼；阀套内腔左端设有调节螺杆；阀套的环形槽Ⅲ上设阻尼孔Ⅳ；在等差溢流阀空腔和节流阀空腔之间设容腔V2和孔Ⅲ；容腔V2内设阻尼孔Ⅲ；阻尼孔Ⅳ和阻尼孔Ⅲ在压力反馈通道构成了两级阻尼；节流阀空腔内设阀芯Ⅱ；阀芯Ⅱ的右端设锥形孔，锥形孔与比例电磁铁的推杆构成节流阀的阀口；阀芯Ⅱ内设与阀口相连的通道，该通道一端与输出油口连接，另外一端与阻尼孔Ⅲ连通；采用以上结构后，该流量控制阀具有良好的可靠性和稳定性。
【专利说明】流量控制阀
【技术领域】
[0001]本发明涉及流体控制领域，尤其是一种流量控制阀。
【背景技术】
[0002]流量控制阀是一种采用高精度先导方式控制流量的多功能阀门，主要是通过在一定压力差下，改变节流口的大小来控制节流口的流量，从而调节执行元件(液压缸或液压马达)的运动速度。
[0003]而由于工业化发展迅速，在新近的工业要求中，需要流量控制阀具有更好的稳定性和可靠性；如在稳定性方面:在使用的过程中，要求流量控制阀的流量控制稳定，不允许有流量超调和波动现象，且要求负载压力变化对流量控制无影响等；而在可靠性方面:则需要具有在长时间不工作后，就能一次启动就稳定控制流量等特性。
[0004]但是现有技术中的流量控制阀结构一般都比较复杂，且零部件较多，在稳定性和可靠性上难以满足上述要求。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单，且稳定性和可靠性好的流量控制阀。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供一种流量控制阀，包括阀体，所述阀体内设置有等差溢流阀空腔和节流阀空腔；所述阀体上分别设置有进油孔和回油孔贯穿阀体侧壁与等差溢流阀空腔相连通，所述阀体上还设置有输出油口贯穿阀体侧壁与节流阀空腔相连通；所述等差溢流阀空腔内设置有等差溢流阀阀套，所述等差溢流阀阀套的外侧壁上分别设置有环形槽1、环形槽II和环形槽III ;相对应于环形槽I和环形槽II分别设置有孔I和孔II贯穿等差溢流阀阀套的外侧壁后与等差溢流阀阀套的内腔相互连通；相对应于环形槽III，设置有阻尼孔IV贯穿等差溢流阀阀套的外侧壁后与等差溢流阀阀套的内腔相互连通；所述等差溢流阀阀套内腔内设置有等差溢流阀阀芯，相对于孔I和孔II，在等差溢流阀阀芯的外侧壁分别设置有环形槽IV和环形槽V ;所述等差溢流阀阀芯内的空腔Vl右侧设置有与等差溢流阀阀套内的空腔相互连通的阻尼孔I ;所述等差溢流阀阀芯内的空腔Vl左侧设置有与环形槽IV相互连通的阻尼孔II ;所述等差溢流阀阀套内腔的左端设置有调节螺杆，所述调节螺杆与等差溢流阀阀芯的左端面之间设置有弹簧I，所述弹簧I的一端抵住调节螺杆，所述弹簧I的另外一端抵住等差溢流阀阀芯的左端面；相对于环形槽III和环形槽I，在等差溢流阀空腔和节流阀空腔之间的阀体侧壁上分别设置有容腔V2和孔III;所述容腔V2内设置有阻尼孔III ;所述节流阀空腔内设置有节流阀阀芯，相对于容腔V2和孔III，在节流阀阀芯的外侧壁上分别设置有环形槽VI和环形槽νπ ;所述节流阀阀芯的右端设置有锥形孔；所述节流阀空腔的右侧设置有比例电磁铁，所述比例电磁铁上的推杆与所述节流阀阀芯右侧的锥形孔相配合构成节流阀阀口 ；所述节流阀阀芯内设置有贯穿环形槽VI的两个端面的孔IV，所述孔IV与锥形孔的一端之间设置有至少一个孔V，所述锥形孔的另外一端设置有孔VI，所述孔VI通过环形槽νπ与孔III相互连通；所述环形槽VI分别与输出油口和阻尼孔III相互连通；所述容腔V2的另外一端与环形槽III相连通，所述环形槽III与弹簧I所在的空腔之间通过阻尼孔IV相互连通。
[0007]作为对本发明所述的一种流量控制阀的改进:所述推杆上分别套装有卡簧，弹簧座和弹簧；所述弹簧的一端抵住弹簧座，另外一端抵住比例电磁铁；在弹簧的预压力作用下，所述卡簧限制弹簧座不能在推杆上向左滑动。
[0008]作为对本发明所述的一种流量控制阀的进一步改进:所述等差溢流阀空腔的左侧设置端盖II，所述调节螺杆的左端贯穿端盖II，所述端盖II和调节螺杆之间通过螺纹II相互连接；所述节流阀空腔的左侧设置有端盖I，所述节流阀阀芯贯穿端盖I，所述端盖I和节流阀阀芯之间通过螺纹I相互连接。
[0009]作为对本发明所述的一种流量控制阀的进一步改进:等差溢流阀空腔和等差溢流阀阀套之间设置有环形密封圈I ;所述节流阀空腔和节流阀阀芯之间设置有环形密封圈II。
[0010]作为对本发明所述的一种流量控制阀的进一步改进:所述阻尼孔I和阻尼孔III均为设置在螺栓内的阻尼孔，由内置阻尼孔的螺栓分别与空腔Vl和容腔V2进行螺纹连接。
[0011]作为对本发明所述的一种流量控制阀的进一步改进:所述的孔I可以为圆孔、矩形孔或异形孔。
[0012]作为对本发明所述的一种流量控制阀的进一步改进:所述孔V的总过流面积不小于节流阀阀口的最大过流面积。
[0013]本发明的流量控制阀是一种压力补偿型的流量控制阀，它由等差溢流阀和节流阀组成。而由于采用等差溢流阀与节流阀并联的结构，使节流阀入口压力和某一负载压力的差值能够保持恒定，使得本发明的流量输出仅与压差和节流阀口开度有关。而在等差溢流阀阀芯两端的压力通道和压力反馈通道均采用双级阻尼，使之形成过阻尼，使得本发明的流量控制阀流量控制稳定，不会出现流量超调和波动现象。而采用锥口式喷嘴挡板阀的结构构成的节流阀，使得本发明的工作可靠，具有在长时间不工作后，就能一次启动就稳定控制流量特性。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细说明。
[0015]图1是本发明的主要结构示意图；
[0016]图2是图1中的A点的放大结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]实施例1、图1和图2给出了一种流量控制阀，包括阀体15，阀体15内设置有等差溢流阀空腔和节流阀空腔；阀体15的下端外侧壁上分别设置有进油孔28和回油孔24，进油孔28和回油孔24分别贯穿阀体15侧壁后与等差溢流阀空腔相连通；阀体15的上端外侧壁上设置有输出油口 3，输出油口 3贯穿阀体15侧壁后与节流阀空腔相连通。
[0018]等差溢流阀空腔为左端开口的空腔，等差溢流阀空腔的左端通过固定螺丝II固定有端盖II 36 ;在等差溢流阀空腔内设置有等差溢流阀的等差溢流阀阀套19，在等差溢流阀阀套19的外侧壁上，从左到右分别设置有环形槽III 32、环形槽I 26和环形槽II 22 ;相对应于环形槽I 26和环形槽II 22，在等差溢流阀阀套19的外侧壁上分别设置有孔I 29和孔II 21，孔I 29和孔II 21贯穿等差溢流阀阀套19的外侧壁后，分别将环形槽I 26和环形槽II 22与等差溢流阀阀套19内的空间(等差溢流阀阀套19的内腔)相互连通。
[0019]等差溢流阀阀套19内的空间(等差溢流阀阀套19的内腔)内的右侧设置有等差溢流阀阀芯18，相对于孔I 29和孔II 21，在等差溢流阀阀芯18的外侧壁分别设置有环形槽IV 30和环形槽V 20 ;等差溢流阀阀芯18内设置有右端开口的空腔VI，空腔Vl的右端通过螺纹链接设置有带阻尼孔I 17的阻尼螺栓I，通过阻尼孔I 17贯通空腔Vl和等差溢流阀阀套19的内腔；空腔Vl的左端设置有阻尼孔II 25，阻尼孔II 25贯穿等差溢流阀阀芯18的外侧壁后与环形槽IV 30相连通。
[0020]等差溢流阀阀套19内的空间(等差溢流阀阀套19的内腔)内的左侧设置有调节螺杆34，调节螺杆34的调节杆贯穿端盖II 36，并通过螺纹II 35与端盖II 36相互连接，调节螺杆34和等差溢流阀阀芯18的左端面之间设置有弹簧I 31，弹簧I 31的一端抵住调节螺杆34的右端面，弹簧I 31的另外一端抵住等差溢流阀阀芯18的左端面；通过调节螺杆34经螺纹II 35与端盖II 36配合(旋转调节螺杆34)，就可以调整弹簧31的预压量，从而设定等差溢流阀的溢流压力。
[0021]相对于环形槽III 32和环形槽I 26，在阀体15内，等差溢流阀空腔相互连通；容腔V2的上端通过螺纹链接设置有带阻尼孔III37的阻尼螺栓II，通过阻尼孔III37，使得容腔V2和节流阀空腔相互连通；通过等差溢流阀阀套19的左侧内壁、等差溢流阀阀芯18的左端面以及调节螺杆34的右端面构成弹簧腔，弹簧腔通过等差溢流阀阀套19上的阻尼孔IV 33连通环形槽III 32。
[0022]节流阀空腔为左、右两端均开口的空腔，在节流阀空腔的左端设置有端盖I 1，节流阀空腔内设置有节流阀阀芯2，节流阀阀芯2的左端贯穿端盖I 1，与端盖I I之间通过螺纹I 38进行连接；相对应于阻尼孔III37，在节流阀阀芯2的外侧面设置有环形槽VI4，环形槽VI 4上设置有孔IV 39贯穿节流阀阀芯2，连通环形槽VI 4的两端面；相对应于孔III16，在节流阀阀芯2的外侧面还设置有环形槽VII 14，相对应于环形槽YD 14，在节流阀阀芯2内设置有孔VI13，孔VI13的一端贯穿节流阀阀芯2的外侧面与环形槽VII14相连通，而孔VI13的另外一端贯穿节流阀阀芯2的右端面，并形成圆锥形开口。
[0023]在节流阀空腔的右端设置有比例电磁铁12，比例电磁铁12的推杆10与节流阀阀芯2右端面的圆锥形开口相配合形成节流阀阀口 6 ;推杆10上分别套有卡簧7，弹簧座8和弹黃9,弹黃9的一端抵住弹黃座8,弹黃9的另外一端抵住比例电磁铁12 ;在弹黃9的预压力作用下，卡簧7限制弹簧座8不能在推杆10上向左滑动。推杆10与节流阀阀芯2右端面的圆锥形开口相配合构成节流阀阀口 6，通过比例电磁铁12推动推杆10向右侧运动，增大比例电磁铁12的输入电流可以增大比例电磁铁12的力输出，压缩节流阀弹簧9使推杆10可以逐渐的右移，增大节流阀阀口 6的开度，从而控制通过节流阀阀口 6的流量大小。
[0024]节流阀阀芯2内的孔IV 39和节流阀阀口 6之间设置有至少一个孔V 5，而若干个孔V 5的总过流面积不小于节流阀阀口 6的最大过流面积(确保节流阀的过流流量仅与节流阀阀口 6的开度有关)；环形槽VI 4还与输出油口 3相连通。
[0025]以上所述的等差溢流阀空腔和等差溢流阀阀套19之间设置有环形密封圈I ;节流阀空腔和节流阀阀芯2之间设置有环形密封圈II。
[0026]具体使用的时候，步骤如下:
[0027]1、油箱内的液压油通过高压油由泵27加压后，经进油口 28进入环形槽I 26;
[0028]2、环形槽I 26内的液压油被分成三部分(为了表述清晰，通过环形槽I 26的三部分液压油分别表述为液压油1、液压油II和液压油III)；
[0029]第一路:进入环形槽I 26的液压油I依次经过孔I 29、环形槽IV 30和阻尼孔II 25后进入容腔VI，再经阻尼孔I 17流出等差溢流阀阀芯18，进入等差溢流阀阀套19内腔的右端，并从右到左推动等差溢流阀阀芯18压缩弹簧31，当等差溢流阀阀芯18左移后，带动环形槽V 20向左移动，直到由环形槽V 20和孔I 29相互构成的等差溢流阀阀口 23(图1所示)被打开(即此时，环形槽V 20和孔I 29通过等差溢流阀阀口 23相互连通)；
[0030]第二路:等差溢流阀阀口 23被打开后，进入环形槽I 26的液压油II通过等差溢流阀口 23后，依次经环形槽V 20、孔II 21、环形槽II 22以及回油孔24回油箱；
[0031]第三路:进入环形槽I 26的液压油III依次通过孔III 16、环形槽VII 14、孔VI 13、节流阀阀口 6、孔V 5和孔IV 39后，再进入环形槽VI 4，并分为两路；一路通过输出油口 3供给负载；另一路通过阻尼孔III 37进入容腔V2后，依次通过环形槽III 32和阻尼孔IV 33进入由等差溢流阀阀套19的左侧内壁、等差溢流阀阀芯18的左端面以及调节螺杆34的右端面构成的弹簧腔内，形成压力反馈回路(从左到右推动等差溢流阀阀芯18)。
[0032]以上所述的步骤中，旋转调节螺杆34可以调整弹簧31的预压量，从而设定等差溢流阀的溢流压力；旋转节流阀的节流阀阀芯2可以调控节流阀口 6的初始流量。
[0033]比例电磁铁12将控制信号输入电流转换为力输出，压缩节流阀弹簧9形成推杆10的位移输出，从而控制节流阀阀口 6的开度，达到控制流量控制阀输出流量的目的。
[0034]由于控制信号输入电流直接决定节流阀阀口 6的开度，因此当负载压力升高时，负载压力信号经输出油口 3进入环形槽VI 4后分为两路:
[0035]一路经孔IV 39和孔V 5后，增大节流阀阀口 6右侧的压力，使得节流阀阀口 6两端的压差减小；
[0036]另一路经压力反馈回路(步骤2所述的第三路油路)后使弹簧腔压力增高，从而推动等差溢流阀阀芯18从左向右移，以减小等差溢流阀口 23,进而抬闻进油口 28处的进油压力，此时进油压力信号经第三路油路使被减小的节流阀口 6两端压差恢复到初始值，以达到流量控制阀的输出流量与负载压力升高无关的目的。
[0037]当负载压力减小时，压力信号经输出油口 3进入环形槽VI4后分为两路:
[0038]一路经孔IV 39和孔V 5后，减小节流阀阀口 6右侧的压力，使得节流阀口 6两端的压差减小；
[0039]另一路经压力反馈回路(步骤2所述的第三路油路)后使弹簧腔的压力减小，在容腔Vl内的液压油的压力作用下，等差溢流阀阀芯18将重新从右往左移动，增大等差溢流阀口 23，减小进油口 28处的进油压力，此时进油压力信号经第三路油路使被减小的节流阀口6两端压差恢复到初始值。
[0040]因为孔I 29的形状会直接影响等差溢流阀口 23的面积梯度，所以孔I 29根据实际使用的状况，可以选择为圆孔、矩形孔或异形孔等。
[0041]最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的一个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种流量控制阀，包括阀体(15)，所述阀体(15)内设置有等差溢流阀空腔和节流阀空腔；所述阀体(15)上分别设置有进油孔(28)和回油孔(24)贯穿阀体(15)侧壁与等差溢流阀空腔相连通，所述阀体(15)上还设置有输出油口(3)贯穿阀体(15)侧壁与节流阀空腔相连通；其特征是:所述等差溢流阀空腔内设置有等差溢流阀阀套(19)，所述等差溢流阀阀套(19)的外侧壁上分别设置有环形槽I (26)、环形槽II (22)和环形槽111(32);相对应于环形槽I (26)和环形槽II (22)分别设置有孔I (29)和孔II (21)贯穿等差溢流阀阀套(19)的外侧壁后与等差溢流阀阀套(19)的内腔相互连通；相对应于环形槽111(32)，设置有阻尼孔IV (33)贯穿等差溢流阀阀套(19)的外侧壁后与等差溢流阀阀套(19)的内腔相互连通； 所述等差溢流阀阀套(19)内腔内设置有等差溢流阀阀芯(18)，相对于孔I (29)和孔II (21)，在等差溢流阀阀芯(18)的外侧壁分别设置有环形槽IV(30)和环形槽V (20);所述等差溢流阀阀芯(18)内的空腔Vl右侧设置有与等差溢流阀阀套(19)内的空腔相互连通的阻尼孔I (17);所述等差溢流阀阀芯(18)内的空腔Vl左侧设置有与环形槽IV (30)相互连通的阻尼孔II (25);所述等差溢流阀阀套(19)内腔的左端设置有调节螺杆(34)，所述调节螺杆(34)与等差溢流阀阀芯(18)的左端面之间设置有弹簧I (31)，所述弹簧I (31)的一端抵住调节螺杆(34)，所述弹簧I (31)的另外一端抵住等差溢流阀阀芯(18)的左端面； 相对于环形槽111(32)和环形槽I (26)，在等差溢流阀空腔和节流阀空腔之间的阀体(15)侧壁上分别设置有容腔V2和孔111(16);所述容腔V2内设置有阻尼孔III (37);所述节流阀空腔内设置有节流阀阀芯(2)，相对于容腔V2和孔IIK 16)，在节流阀阀芯(2)的外侧壁上分别设置有环形槽VK4)和环形槽VII(14);所述节流阀阀芯(2)的右端设置有锥形孔；所述节流阀空腔的右侧设置有比例电磁铁(12)，所述比例电磁铁(12)上的推杆(10)与所述节流阀阀芯(2)右侧的锥形孔相配合构成节流阀阀口(6);所述节流阀阀芯(2)内设置有分别贯穿环形槽VK4)的两个端面的孔IV(39)，所述孔IV (39)与锥形孔的一端之间设置有至少一个孔V (5)，所述锥形孔的另外一端设置有孔VI(13)，所述孔VI(13)通过环形槽VII(14)与孔III (16)相互连通;` 所述环形槽VK4)分别与输出油口(3)和阻尼孔111(37)相互连通；所述容腔V2的另外一端与环形槽111(32)相连通，所述环形槽111(32)与弹簧I (31)所在的空腔之间通过阻尼孔IV (33)相互连通。
2.根据权利要求1所述的一种流量控制阀，其特征是:所述推杆(10)上分别套装有卡簧(7)，弹簧座(8)和弹簧(9)； 所述弹簧(9)的一端抵住弹簧座(8)，另外一端抵住比例电磁铁(12)； 在弹簧(9)的预压力作用下，所述卡簧(7)限制弹簧座(8)不能在推杆(10)上向左滑动。
3.根据权利要求2所述的一种流量控制阀，其特征是:所述等差溢流阀空腔的左侧设置端盖II (36)，所述调节螺杆(34)的左端贯穿端盖II (36)，所述端盖II (36)和调节螺杆(34)之间通过螺纹II (35)相互连接； 所述节流阀空腔的左侧设置有端盖I (1)，所述节流阀阀芯(2)贯穿端盖I (1)，所述端盖I (I)和节流阀阀芯(2)之间通过螺纹I (38)相互连接。
4.根据权利要求3所述的一种流量控制阀，其特征是:等差溢流阀空腔和等差溢流阀阀套(19)之间设置有环形密封圈I ; 所述节流阀空腔和节流阀阀芯(2)之间设置有环形密封圈II。
5.根据权利要求4所述的一种流量控制阀，其特征是:所述阻尼孔I(17)和阻尼孔III(37)均为设置在螺栓内的阻尼孔，由内置阻尼孔的螺栓分别与空腔Vl和容腔V2进行螺纹连接。
6.根据权利要求5所述的一种流量控制阀，其特征是:所述的孔I(29)可以为圆孔、矩形孔或异形孔。
7.根据权利要求6所述的一种流量控制阀，其特征是:所述孔V(5)的总过流面积不小于节流阀阀口( 6 )的 最大过流面积。
【文档编号】F15B13/02GK103867511SQ201410064029
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年2月25日 优先权日:2014年2月25日
【发明者】丁川, 丁凡, 刘硕, 满在朋, 杨灿军 申请人:浙江大学