阀芯左端加工而成，并通过螺堵密封左端开口)，左侧台肩25和右侧台肩26上分别设置有高压孔一 14和高压孔二 6，高压孔一 14和高压孔二 6均与高压通道30连通；左侧台肩25上还设置有低压孔3，低压孔3通过设置在左侧台肩上的低压通道24与低压腔28连通，低压孔3与高压孔一 14对称设置在直槽31两侧；阀体底部开有高压油路通道P和低压油路通道T，高压油路通道P直接与高压腔29和高压孔二 6连通，右侧台肩26用来控制溢流阀阀口的开度，低压油路通道T连通低压腔28 ;阀芯4右端固定设置销轴21，销轴两端过盈配合滚动轴承18 ;压扭联轴器部件包括楔形件9、轴承轴16、直线轴承20、连接件17和弹簧8，楔形件是干式的(即楔形件不接触高压油)，与高压腔通过O型密封圈二隔离，楔形件9上设置有直线轴承20，连接直线轴承20的轴承轴16固定在阀体5内壁上，楔形件9沿轴承轴16的轨迹左右运动；楔形件9中心开设通孔19，与轴承轴相垂直的楔形件两侧面开设有斜槽22，斜槽22所在的两侧面上还开设有安装销轴的小孔23，销轴的直径小于小孔的直径(即阀芯在斜槽内具有一定的运动间隙，以实现阀芯左右运动时的旋转动作)，滚动轴承按照斜槽轨迹运行(即转动)；楔形件的右端设置有用于连接比例电磁铁的连接件17，楔形件的左端与阀体之间设置弹簧8 ;压力检测部件包括压力传感器15和比较放大器13，压力传感器15设置在高压油路通道检测高压油路通道的压力，比较放大器13把接收到的压力传感器信号与预设信号进行比较，再进行放大驱动比例电磁铁12，比例电磁铁12根据接收到的电流信号来调定预设压力大小(压力传感器的信号送至比较放大器比较为常规技术，在此不再赘述);比例电磁铁固定在右端盖10上，并通过连接件17与楔形件9相连，比例电磁铁与右端盖之间设置有O型密封圈三。
[0015]本发明的工作原理:当比例电磁铁通过初始设定电流i时，电磁铁产生的力与弹簧力平衡，阀芯处于预拉与预扭的状态；当系统压力增大，压力传感器检测到的压力信号反馈到比较放大器，并与预设电信号比较，输出的比例电磁铁电流i减小(系统压力减小时，压力传感器不输出信号)，其产生的推力F作用于楔形件时不仅使楔形件的轴向力失去平衡，而且也使阀芯所受的扭矩失去平衡，阀芯产生转动(轴向驱动力相当于比例电磁铁的驱动力，在高压、大流量的工况下，由于存在液动力和摩擦力无法直接驱动阀芯轴向运动)，通过合理地选择较小的楔形件斜槽角度β和较大的滚动轴承分布圆直径，可以得到较大的切向力，使其非常容易的克服阀芯的摩擦力驱动阀芯顺时针转动。与此同时，楔形件由于受到轴承轴的周向约束，以轴承轴为导向轴、以直线轴承为支撑向右滑动，弹簧压缩量减小，直到弹簧力与比例电磁铁的推力平衡为止；由于阀芯顺时针转动，敏感腔的压力升高，阀芯向右运动，打开溢流阀阀口开始进行溢流，同时在运动过程中由于其两端的滚动轴承受到两端斜槽的约束，阀芯在向右移动的同时也往回转动(逆时针转动)，直到阀芯敏感腔与高压腔的压力重新达到平衡，低压孔与高压孔一又重新均匀分布于直槽的两侧，阀芯到达一个新平衡位置。溢流阀溢流后若使系统压力发生变化，则压力传感器实时检测的电信号与预设信号进行比较，控制比例电磁铁电信号发生相应变化，控制电磁铁推力发生变化，2D电反馈式比例溢流阀再次重复上述过程，直到系统压力达到预设值为止。根据工作原理发现，2D阀与压扭联轴器构成了机械闭环负反馈，保证了 2D溢流阀的稳定性。
[0016]上述【具体实施方式】用来解释本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种新型电液比例溢流阀，其特征在于包括2D阀部件、压扭联轴器部件、比例电磁铁和压力检测部件； 所述的2D阀部件包括阀体、阀芯、左端盖、右端盖、O型密封圈一、O型密封圈二和固定螺栓，左端盖和右端盖通过固定螺栓连接在阀体上；所述的阀芯设置在阀体内部，阀芯左端设置左侧台肩，阀芯中部设置右侧台肩，左侧台肩与阀体构成敏感腔，左侧台肩、右侧台肩与阀体构成低压腔，右侧台肩、阀体与O型密封圈二构成高压腔；所述的阀体左端内壁设置有两个对称的直槽，直槽与敏感腔连通；所述的阀芯的轴心上设置有高压通道，左侧台肩和右侧台肩上分别设置有高压孔一和高压孔二，高压孔一和高压孔二均与高压通道连通；所述的左侧台肩上还设置有低压孔，低压孔通过设置在左侧台肩上的低压通道与低压腔连通，低压孔与高压孔一对称设置在直槽两侧；所述的阀体底部开有高压油路通道和低压油路通道，高压油路通道直接与高压腔和高压孔二连通，右侧台肩用来控制溢流阀阀口的开度，低压油路通道连通低压腔；所述的阀芯右端固定设置销轴，销轴两端过盈配合滚动轴承； 所述的压扭联轴器部件包括楔形件、轴承轴、直线轴承、连接件和弹簧，楔形件上设置有直线轴承，连接直线轴承的轴承轴固定在阀体内壁上，楔形件沿轴承轴的轨迹左右运动；所述的楔形件中心开设通孔，与轴承轴相垂直的楔形件两侧面开设有斜槽，斜槽所在的两侧面上还开设有安装销轴的小孔，销轴的直径小于小孔的直径，滚动轴承按照斜槽轨迹运行；所述的楔形件的右端设置有用于连接比例电磁铁的连接件，楔形件的左端与阀体之间设置弹簧； 所述的压力检测部件包括压力传感器和比较放大器，压力传感器设置在高压油路通道检测高压油路通道的压力，比较放大器把接收到的压力传感器信号与预设信号进行比较，再进行放大驱动比例电磁铁，比例电磁铁根据接收到的电流信号来调定预设压力大小； 所述的比例电磁铁固定在右端盖上，并通过连接件与楔形件相连。
2.根据权利要求1所述的一种新型电液比例溢流阀，其特征在于所述的楔形件是干式的，与高压腔通过O型密封圈二隔离。
3.根据权利要求1所述的一种新型电液比例溢流阀，其特征在于所述的比例电磁铁与右端盖之间设置有O型密封圈三。
4.根据权利要求1所述的一种新型电液比例溢流阀，其特征在于所述的阀芯轴端面的面积是左侧台肩端面面积的一半。
5.根据权利要求4所述的一种新型电液比例溢流阀，其特征在于所述的右侧台肩与左侧台肩直径相同。
6.根据权利要求1所述的一种新型电液比例溢流阀，其特征在于所述的O型密封圈一设置在左端盖与阀体之间。
【专利摘要】本发明涉及一种新型电液比例溢流阀。其特征在于2D阀部件包括阀体、阀芯、左端盖、右端盖、O型密封圈一、O型密封圈二和固定螺栓，压扭联轴器部件包括楔形件、轴承轴、直线轴承、连接件和弹簧，压力检测部件包括压力传感器和比较放大器。本发明的有益效果：1、采用压力电反馈方式，输出压力恒定，流量变化对压力无影响；2、采用压扭联轴器结构，实现了力放大，电磁力通过压扭联轴器把轴向力转换为转矩力，可以实现较小的电磁力控制高压大流量；3、阀体采用2D结构，阀芯可转动和直动，阀口的稳态液动力和瞬态液动力不需要电磁力来进行平衡；4、该溢流阀实现了机械闭环负反馈和压力电反馈，系统稳定性增加，稳态调压偏差较小。
【IPC分类】F15B13-044
【公开号】CN104791319
【申请号】CN201510048667
【发明人】阮健, 左希庆, 刁惠君, 李胜, 范勇
【申请人】浙江工业大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年1月30日