一种插装式比例节流阀的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种插装式比例节流阀，包括先导级和主级,其中先导级采用高频响比例换向电磁阀，主级采用主阀芯和主阀套结构的插装式结构，降低了加工难度和制造成本，也提供了其通用性和模块化程度。两级阀均采用位移电反馈，位移信号直接反馈至放大器输入端，排除了液动力、摩擦力等外部因素的干扰，比机械反馈和位移—力反馈有更好的静、动态性能。本发明的主阀口开度由先导阀(高频响比例换向电磁阀)精确控制，先导阀直接由高频响比例电磁铁驱动，然后再通过液压力驱动主阀芯运动，不仅实现了功率放大，而且对主阀口开度实现了精确控制和无级调节，从而满足高压大流量高精度应用场合。
【专利说明】一种插装式比例节流阀
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种阀门，尤其涉及一种适用于高压大流量高精度场合，制造工艺简单、加工成本低、具有较好静、动态性能的插装式比例节流阀。
【背景技术】
[0002]液压系统应用中经常会遇到高压大流量的场合，有些机件和执行器对流量或速度控制的精度要求较高。由于受电-机械转换器功率重量比的限制，直动式比例流量阀只适用于小功率场合。而目前插装式比例节流阀一般在先导级、主级以两者之间采用机械反馈，位移一力反馈以及位移一电反馈形式，其控制原理框图如图1所示，但采用机械反馈、位移一力反馈形式时，将存在液动力、摩擦力等外部因素的干扰，降低先导式比例节流阀的静态和动态性能。
【发明内容】
[0003]为了解决现有的问题，本发明提供一种适用于高压大流量高精度场合，制造工艺简单、加工成本低、具有较好静、动态性能的插装式比例节流阀。
[0004]本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:一种插装式比例节流阀，包括先导级和主级，其中主级的主体包括主阀体，主阀芯，主阀套，主阀体上开有主孔，主孔一端面装配端盖，另一端装有主阀套，在主孔和主阀套内安装主阀芯，所述先导级采用高频响比例换向电磁阀，在所述高频响比例换向电磁阀上同时集成了电控器。
[0005]在所述装配端盖上安装有位移传感器，且所述位移传感器的位移检测杆与所述主阀芯连接在一起，所述主阀芯反馈的位移电信号经由线缆输送到所述电控器。
[0006]在所述主阀芯与所述主阀体之间设置有相互隔离的两个腔室，这两个腔室分别与所述高频响比例换向电磁阀的两个工作油口相连通。
[0007]所述主阀套的径向圆周上开有2圈径向孔，分别与主阀出油口 P和主阀回油口 T相通，在位于所述主阀出油口 P和主阀回油口 T之间的所述主阀芯(20)上开有I圈径向孔，且与主阀进油口 A相通。
[0008]在所述主阀体上开有控制油口 X和先导泄油口 Y，所述控制油口 X与高频响比例换向电磁阀的进油口 P相连通，所述先导泄油口 Y与所述高频响比例换向电磁阀的回油口T相连通。
[0009]在本发明的一个具体的实施例中，所述主阀套的内表面与所述主阀芯外表面相互研磨并配合。
[0010]在本发明的一个具体的实施例中，所述主阀芯上通过径向螺纹安装有防转螺钉，所述防转螺钉的另一端嵌进所述主阀套圆周上的开槽内。
[0011]在本发明的一个具体的实施例中，在所述主阀体和主阀套的内部设计有对所述主阀芯的左右位移进行限位的台阶。
[0012]在本发明的一个具体的实施例中，所述主阀芯为中空结构，且所述主阀芯的左右两端相互连通。
[0013]在本发明的一个具体的实施例中，在所述主阀芯与主阀体之间设置有密封圈，所述主阀套与主阀体之间也设置有密封圈。
[0014]在本发明的一个具体的实施例中，所述主阀芯与主阀体之间的密封圈采用格来圈，所述主阀套与主阀体之间的密封圈采用O形圈+橡胶挡圈。
[0015]在本发明的一个具体的实施例中，在所述主阀芯与所述主阀体之间的相互隔离的两个腔室下方以及密封主阀体与装配端盖之间的容腔下方分别设有与大气沟通的排气孔，在各排气孔出口处设置有高压堵头。
[0016]本发明的有益效果在于:本发明的先导级采用高频响比例换向电磁阀，主级采用主阀芯和主阀套结构的插装式结构，降低了加工难度和制造成本，也提供了其通用性和模块化程度。两级阀均采用位移电反馈，位移信号直接反馈至放大器输入端，排除了液动力、摩擦力等外部因素的干扰，比机械反馈和位移一力反馈有更好的静、动态性能。本发明的主阀口开度由先导阀(高频响比例换向电磁阀)精确控制，先导阀直接由高频响比例电磁铁驱动，然后再通过液压力驱动主阀芯运动，不仅实现了功率放大，而且对主阀口开度实现了精确控制和无级调节，从而满足高压大流量高精度应用场合。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是目前插装式比例节流阀的控制原理框图。
[0018]图2是本发明的剖视图。
[0019]图3是本发明的机能图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
[0021]如图2所示，一种插装式比例节流阀，包括先导级和主级，先导级采用高频响比例换向电磁阀5，在高频响比例换向电磁阀5上同时集成了电控器6。主级的主体包括主阀体19，主阀芯20，主阀套22，主阀体19上开有主孔，主孔的一端面装配端盖12，另一端装有主阀套22，在主孔和主阀套22内安装主阀芯20，主阀套22的内表面与主阀芯20外表面相互研磨并配合。
[0022]在装配端盖12上通过螺钉10安装有位移传感器8，且位移传感器8的位移检测杆9通过阀芯端盖15与主阀芯20连接在一起，主阀芯20反馈的位移电信号经由线缆7输送到电控器6，高频响比例换向电磁阀5通过螺钉2安装在主阀体19上。
[0023]高频响比例换向电磁阀5采用伺服阀的阀芯阀套结构特点，零遮盖阀口，保证主阀的控制精度。控制信号通过电控器6输入到高频响比例换向电磁阀5，通过其左端的比例电磁铁(带位移传感器)驱动其阀芯运动到指定位置，其位移开度与控制信号大小成比例，并通过比例电磁铁的位移传感器将阀芯的位移电信号反馈到电控器6，与指令值进行比较得出偏差信号进而调节阀芯的位置直到偏差为零。比例电磁铁为高频响比例电磁铁，响应时间短，保证了阀芯位置闭环控制的精度。
[0024]在主阀芯20与主阀体19之间设置有相互隔离的两个腔室，这两个腔室分别与高频响比例换向电磁阀5的两个工作油口相连通，控制油进入上述两个腔室后分别作用于主阀芯20的台阶端面，推动主阀芯20的运动。在两个腔室下方分别设有排气孔与大气沟通，并在排气孔出口处经高压堵头14密封。机器调试过程中，通过松开高压堵头14排气，防止阀腔内空气影响阀控制稳定性。
[0025]主阀套22的径向圆周上开有2圈径向孔，分别与主阀出油口 P和主阀回油口 T相通，在位于主阀出油口 P和主阀回油口 T之间的主阀芯20上开有I圈径向孔，且与主阀进油口 A相通。
[0026]主阀芯20上通过径向螺纹安装有防转螺钉23，防转螺钉23的另一端嵌进主阀套22圆周上的开槽内，在保证主阀芯20行程的前提下，防止主阀芯20转动产生的摩擦力对其性能产生影响。
[0027]在主阀体19和主阀套22的内部设计有对主阀芯20的左右位移进行限位的台阶，防止阀门工作时，由于瞬间压力冲击或者系统故障对系统和部件的损害。
[0028]主阀芯20为中空结构，在主阀芯20靠近位移传感器8的一侧装有阀芯端盖15，并通过螺纹连接固定。位移检测杆9通过螺纹连接旋在阀芯端盖15上并通过锁紧螺母4紧固。阀芯端盖15与主阀芯20为拆分式结构，降低了阀芯的制造难度。在阀芯端盖15上也开有轴向通孔，确保主阀芯20的左右两端相互连通，从而抵消部分液动力，保证了该阀的动态响应性能。
[0029]在主阀芯20与主阀体19之间、主阀套22与主阀体19之间、装配端盖12与位移传感器8之间、装配端盖12与主阀体19之间均设置有密封圈。
[0030]在具体实施例中，主阀芯20与主阀体19之间的密封圈采用格来圈1，主阀套22与主阀体19之间、装配端盖12与位移传感器8之间、装配端盖12与主阀体19之间的密封圈采用O形圈+橡胶挡圈13。
[0031]如图3所示，在主阀体19上开有控制油口 X和先导泄油口 Y，控制油口 X与高频响比例换向电磁阀5的进油口 P相连通，先导泄油口 Y与高频响比例换向电磁阀5的回油口 T相连通。
[0032]主阀体19与端盖12之间的容腔通有排气孔，并在排气孔出口处由高压堵头14密封，此堵头一般不拆卸。
[0033]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种插装式比例节流阀，包括先导级和主级，其中主级的主体包括主阀体(19)，主阀芯(20)，主阀套(22)，主阀体(19)上开有主孔，主孔一端面装配端盖(12)，另一端装有主阀套(22)，在主孔和主阀套(22)内安装主阀芯(20)，其特征在于: 所述先导级采用高频响比例换向电磁阀(5)，在所述高频响比例换向电磁阀(5)上同时集成了电控器(6); 在所述装配端盖(12)上安装有位移传感器(8)，且所述位移传感器(8)的位移检测杆(9)与所述主阀芯(20)连接在一起，所述主阀芯(20)反馈的位移电信号经由线缆(7)输送到所述电控器(6)， 在所述主阀芯(20)与所述主阀体(19)之间设置有相互隔离的两个腔室，这两个腔室分别与所述高频响比例换向电磁阀(5)的两个工作油口相连通， 所述主阀套(22)的径向圆周上开有2圈径向孔，分别与主阀出油口 P和主阀回油口 T相通，在位于所述主阀出油口 P和主阀回油口 T之间的所述主阀芯(20)上开有I圈径向孔，且与主阀进油口 A相通， 在所述主阀体(19)上开有控制油口 X和先导泄油口 Y，所述控制油口 X与高频响比例换向电磁阀(5)的进油口 P相连通，所述先导泄油口 Y与所述高频响比例换向电磁阀(5)的回油口 T相连通。
2.根据权利要求1所述的插装式比例节流阀，其特征在于:所述主阀套(22)的内表面与所述主阀芯(20)外表面相互研磨并配合。
3.根据权利要求1所述的插装式比例节流阀，其特征在于:所述主阀芯(20)上通过径向螺纹安装有防转螺钉(23)，所述防转螺钉(23)的另一端嵌进所述主阀套(22)圆周上的开槽内。
4.根据权利要求1所述的插装式比例节流阀，其特征在于:在所述主阀体(19)和主阀套(22)的内部设计有对所述主阀芯(20)的左右位移进行限位的台阶。
5.根据权利要求1所述的插装式比例节流阀，其特征在于:所述主阀芯(20)为中空结构，且所述主阀芯(20)的左右两端相互连通。
6.根据权利要求1所述的插装式比例节流阀，其特征在于:在所述主阀芯(20)与主阀体(19)之间设置有密封圈，所述主阀套(22)与主阀体(19)之间也设置有密封圈。
7.根据权利要求6所述的插装式比例节流阀，其特征在于:所述主阀芯(20)与主阀体(19)之间的密封圈采用格来圈，所述主阀套(22)与主阀体(19)之间的密封圈采用O形圈+橡胶挡圈。
8.根据权利要求1所述的插装式比例节流阀，其特征在于:在所述主阀芯(20)与所述主阀体(19)之间的相互隔离的两个腔室下方以及密封主阀体(19)与装配端盖(12)之间的容腔下方分别设有与大气沟通的排气孔，在各排气孔出口处设置有高压堵头(14)。
【文档编号】F15B13/02GK104481949SQ201410707410
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月27日 优先权日:2014年11月27日
【发明者】姚志伟, 俞增勇, 崔剑 申请人:上海立新液压有限公司