一种电比例减压阀的制作方法

1.本发明涉及液压控制阀技术领域，具体涉及一种减压阀，特别涉及一种电比例减压阀。


背景技术：

2.减压阀是一种利用流体经过节流口产生压降的原理，使出口压力低于进口压力的压力控制阀。电比例减压阀是通过调节电磁铁的电流变化，按比例地调节电比例减压阀的出口压力。电比例减压阀应用在液压设备的控制系统，多用作控制器件的先导级，用来驱动控制系统的控制阀芯。如在液压控制中，驱动流量阀的阀芯。
3.中国专利[申请号：201310007518.3；授权公告号：cn 103075380b]公开了一种比例减压阀，其包括阀套、减压阀芯、磁极、进油口、回油口、衔铁总成、电磁线圈和一体成型的磁管，阀套为中空结构，阀套内部装有减压阀芯，阀套的侧壁上开设有进油口和回油口，与阀套一体成型的磁极位于阀套的顶端，阀套内部设置有节流垫片，节流垫片通过孔用挡圈固定在阀套上，减压阀芯的中部开设有径向的节流孔，节流孔与出油口连通，减压阀芯中部还开设有导流槽，靠近进油口一侧的导流槽设置有进油侧节流台阶，靠近回油口一侧的导流槽设置有回油侧节油台阶；磁管与阀套用螺纹连接，磁管内部空间与阀套之间设置有衔铁总成，衔铁总成包括衔铁和推杆，推杆与衔铁过盈配合，推杆的另一端穿过阀套的内部并与减压阀芯相接触，磁管的外壁上装有电磁线圈。该阀虽然装配方便，但是电磁铁断电时，仅靠出油口的微弱压力推动阀芯向左移动，阀芯回位慢，阀的响应慢，卸荷不彻底，降低阀的控制精度；阀的节流孔对温度敏感，系统温度超过某一范围时，控制压力变化降低阀的控制精度；而且电磁铁对阀芯产生较大的冲击力，降低阀芯的使用寿命，还降低了控制精度。
[0004]
中国专利[申请号：202221018637.x；授权公告号：cn 217080944u]公开了一种电磁比例减压阀，其包括阀体、阀套和阀芯，所述的阀体的底部固连有底盖且阀体的顶部固连有磁极，阀体于底盖和磁极之间设有衔铁，所述的阀体内设有套于衔铁外侧的线圈，所述的衔铁轴向固连有穿过磁极的推杆，所述的推杆与阀芯相固连，所述的阀套固连在磁极伸出阀体的端部上，所述的阀芯轴向穿设于阀套中，其特征在于，所述的阀套径向开设有依次排列的回油孔、出油孔和进油孔，回油孔靠近磁极设置，所述的阀套的内壁具有均向内凸的凸环一、凸环二和凸环三，所述的凸环一位于回油孔和出油孔之间，凸环二位于回油孔和进油孔之间，进油孔为与凸环二和凸环三之间，阀芯的外壁具有径向外凸的用于密封凸环一的凸肩一、用于密封凸环二的凸肩二和用于密封凸环三的凸肩三，所述的阀芯的外端轴向贯穿有过油孔且过油孔通过阻尼孔连通回油孔，所述的阀芯的内端和磁极之间设有提供弹力使阀芯具有抵触于磁极趋势的弹性机构，阀芯抵触于磁极时，凸肩一脱离凸环一、凸肩二密封于凸环二、凸肩三密封于凸环三。该阀虽然卸荷彻底，但是工作时完全靠弹簧力与电磁力平衡，弹簧刚度大，自由长度长，使阀的轴向长度过长，影响阀的布局；阀套有环槽，不便于加工，成本过高；阀芯上节流孔对温度敏感，系统温度超过某一范围时，控制压力变化降低阀的控制精度。
[0005]
因此，亟需研发一款产品来有效的克服现有技术所存在的问题。


技术实现要素：

[0006]
本发明的目的在于，提供一种电比例减压阀。本发明在满足系统使用要求的前提下，可以减小减压阀的长度，降低阀套的加工难度，增大阀的应用范围，提高阀的精度，提高阀的使用寿命，降低成本，提高产品竞争力。
[0007]
本发明的技术方案：一种电比例减压阀，包括电磁铁，电磁铁端部螺纹连接有阀套，阀套内设有阀芯，阀套端部设有定位螺套，定位螺套和阀芯之间设有弹簧；所述电磁铁上还设有与阀芯相配合的顶杆；所述阀芯上设有左阀芯台阶和右阀芯台阶，且左阀芯台阶的圆周直径大于右阀芯台阶的圆周直径。
[0008]
前述的一种电比例减压阀中，左阀芯台阶和右阀芯台阶之间设有环槽。
[0009]
前述的一种电比例减压阀中，所述阀芯中部还设有中孔，中孔的尾端设有阀芯径向孔，中孔上还设有径向小孔。
[0010]
前述的一种电比例减压阀中，所述阀套上设有左阀套台阶和右阀套台阶。
[0011]
前述的一种电比例减压阀中，所述阀套上设有内部径向孔，阀套内设有与内部径向孔相对应的密封球。
[0012]
前述的一种电比例减压阀中，控制方法为：通过阀芯的移动控制进油口与出油口连通或关闭以及控制出油口与回油口的关闭或连通；在这过程中，通过调节电磁铁的电流，改变阀芯右台阶与阀套右台阶之间的开口大小，使压降变化，从而实现出油口压力的升降；
[0013]
利用阀芯上左阀芯台阶和右阀芯台阶之间的截面差，使作用在阀芯上的液压力产生截面压力差
△
f；通过截面压力差
△
f与电磁铁所产生的电磁力相平衡。
[0014]
前述的一种电比例减压阀中，利用阀芯左台阶与阀套左台阶之间开口的节流作用，使阀芯在回位过程中有极短时间的缓冲过程。
[0015]
与现有技术相比，本发明通过将阀芯的左阀芯台阶和右阀芯台阶设计为两种截面直径，使作用在阀芯上的液压力产生截面压力差
△
f，该压力差
△
f与电磁力相平衡，从而可以减少弹簧的刚度且还可以将弹簧前置(远离电磁铁)，从而可以减少阀的长度，优化阀的布局，使得阀的结构更为紧凑；而且弹簧前置，其互换性更高，易装配、易维修。本发明通过取消阀套的环槽并在阀套轴向设计油路，使进油口油液通过该油路进入出油口，使得阀套不用加工环槽，从而使得结构简单，易加工，成本低。
[0016]
通过阀芯截面上的压力差与电磁力平衡，从而可以取消阻尼孔，取消节流片，增大阀的应用范围；通过阀芯截面上的压力差与电磁力平衡，降低弹簧的刚度，同时弹簧的作用仅是使阀芯回位，提高了阀的控制精度。
[0017]
另外，通过阀芯台阶与阀套台阶的开口节流作用，使阀芯在工作过程中有极短的缓冲时间，减小冲击，提高阀的使用寿命。
[0018]
综上所述，本发明在满足系统使用要求的前提下，可以减小减压阀的长度，降低阀套的加工难度，增大阀的应用范围，提高阀的精度，提高阀的使用寿命，降低成本，提高产品竞争力。
附图说明
[0019]
图1是本发明的纵剖面结构图；
[0020]
图2是本发明另一个方向的剖面结构视图；
[0021]
图3是阀套纵剖面结构图。
[0022]
图4是阀芯纵剖面结构图。
[0023]
附图中的标记为：1-电磁铁，2-顶杆，3-阀套，4-阀芯，5-弹簧，6-定位螺套，7-密封球，a-进油口,b-出油口,t-回油口，h-电磁铁腔体，
具体实施方式
[0024]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
[0025]
实施例。电比例减压阀，构成如图1-4所示，包括电磁铁1，电磁铁1端部螺纹连接有阀套3，阀套3内设有阀芯4，阀套3端部设有定位螺套6，定位螺套6和阀芯4之间设有弹簧5；所述电磁铁1上还设有与阀芯4相配合的顶杆2；所述阀芯4上设有左阀芯台阶n1和右阀芯台阶n2，且左阀芯台阶n1的圆周直径大于右阀芯台阶n2的圆周直径。
[0026]
左阀芯台阶n1和右阀芯台阶n2之间设有环槽j。
[0027]
所述阀芯4中部还设有中孔e，中孔e的尾端设有阀芯径向孔g，中孔e上还设有径向小孔f。
[0028]
所述阀套3上设有左阀套台阶m1和右阀套台阶m2。
[0029]
所述阀套3上设有内部径向孔k，阀套3内设有与内部径向孔k相对应的密封球7。
[0030]
一种电比例减压阀的控制方法，通过阀芯的移动控制进油口与出油口连通或关闭以及控制出油口与回油口的关闭或连通；在这过程中，通过调节电磁铁的电流，改变阀芯右台阶与阀套右台阶之间的开口大小，使压降变化，从而实现出油口压力的升降；
[0031]
利用阀芯上左阀芯台阶和右阀芯台阶之间的截面差，使作用在阀芯上的液压力产生截面压力差
△
f；通过截面压力差
△
f与电磁铁所产生的电磁力相平衡。
[0032]
前述的一种电比例减压阀的控制方法中，利用阀芯左台阶与阀套左台阶之间开口的节流作用，使阀芯在回位过程中有极短时间的缓冲过程。
[0033]
阀套3与电磁铁1螺纹连接，阀套3与定位螺套6螺纹连接，阀套3与阀芯4圆柱面配合，形成圆柱面密封；阀芯4与顶杆2抵触；顶杆2与电磁铁1圆柱面配合；弹簧5由阀芯4与定位螺套6定位，组装在阀芯4与定位螺套6之间，弹簧5的预紧力由定位螺套6调节，使阀芯4抵触在顶杆2上；密封球7与阀套3径向孔配合，作用是密封。
[0034]
电比例减压阀不工作时，各零件位置如图1所示。
[0035]
电比例减压阀工作原理：
[0036]
当电磁铁不通电时，阀芯4上的右阀芯台阶n2与阀套上的右阀套台阶m2之间无开口，进油口a与出油口b、回油口t都不相通；阀芯4台阶n1与阀套3台阶m1之间有开口，出油口b通过该开口与回油口t相通。
[0037]
当电磁铁通电时，顶杆2在电磁力作用下向右运动，推动阀芯4向右运动，右阀芯台阶n2与右阀套台阶m2重合(即开口为零)且左阀芯台阶n1与左阀套台阶m1重合(即开口为零)，电比例减压阀处于开启临界状态；阀芯继续向右运动，右阀芯台阶n2与右阀套台阶m2
之间有开口，右阀芯台阶n2与右阀套台阶m2之间无开口，进油口a的油液经过右阀芯台阶n2与右阀套台阶m2之间的开口进入阀芯上的环槽j内，再经过阀套上的内部径向孔k进入出油口b。因左阀芯台阶n1的圆周直径比右阀芯台阶n2的圆周直径大，使作用在左阀芯台阶n1上的液压力大于作用在右阀芯台阶n2上液压力，设两者的合力为截面压力差
△
f，方向向左。
△
f与电磁力相平衡，使阀芯处于某一平衡位置，右阀芯台阶n2与右阀套台阶m2的开口为某一固定值，进油口a的油液经过开口的节流后产生压降，压力减小，实现减压的功能。
[0038]
当电磁铁的电流增大，电磁力增大，右阀芯台阶n2与右阀套台阶m2的开口就增大，节流作用减小，进油口a到出油口b的压力下降减小，出油口b的压力增大。当电流继续增大，出油口b压力继续增大。反之，当电流减小，电磁力减小，右阀芯台阶n2与右阀套台阶m2的开口就减小，节流作用增大，进油口a到出油口b的压力下降增大，出油口b的压力减小。这就是电比例减压阀的比例过程。
[0039]
当电流低到某一值时，阀芯4在弹簧5和截面压力差
△
f的作用下复位，使右阀芯台阶n2与右阀套台阶m2之间无开口，左阀芯台阶n1与左阀套台阶m1之间有开口，进油口a与出油口b不相通，出油口b经过左阀芯台阶n1与左阀套台阶m1之间的开口与回油口t相通，出油口b卸荷。该过程中，出油口b的油液经过左阀芯台阶n1与左阀套台阶m1之间开口的节流作用，使阀芯回位时有极短时间的缓冲过程，减少了冲击，提高了阀的使用寿命。
[0040]
电比例减压阀工作过程中，阀芯左右移动，电磁铁腔体h中的油液经过阀套3的i孔、阀芯4的阀芯径向孔g、中孔e、径向小孔f与回油口t连通；阀芯4与定位螺套6之间的腔体d中的油液经过阀芯的中孔e、径向小孔f与回油口t连通；腔体h、d中不憋压，使阀芯左右移动快速，提高了电比例减压阀的控制精度。