CN116336024A - 一种带负载流量补偿的电液换向流量比例控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带负载流量补偿的电液换向流量比例控制阀，两端的先导阀由比例电磁铁驱动，通过先导油路控制主阀芯相对阀体位移，进而实现阀体液压油换向的目的。通过某侧比例电磁铁的推力调节先导阀开口大小，调节主阀芯对应端的液压油推力并调节阀芯凸肩和阀体沉槽之间液压油通流面积，控制输出液压油流量。当电磁铁推力不变，出油口工作油路的负载发生变化，导致工作油口的液压出油量发生变化，工作油口液压流量变化使得阀体上某侧流量反馈活塞受力改变，从而调节对应侧先导阀位置，改变先导油路对主阀芯的驱动力，微调主阀芯上凸肩相对阀体沉槽的相对位置，改变液压油的通流面积，从而调节工作油口的液压油流量，使工作油口出油流量不受负载变化的影响，达到工作油口负载流量补偿的目的。

Description

一种带负载流量补偿的电液换向流量比例控制阀

技术领域

本发明涉换向阀领域，尤其涉及一种带负载流量补偿的电液换向流量比例控制阀。

背景技术

随着蒸汽技术的出现和液压气动技术在工业发展中被投入使用，换向阀也开始问世，随着技术的不断地研发和改进，现有的换向阀已经能够满足大部分液压系统中的流量方向改变功能。

随着液压技术的发展，越来越多的机电产品对液压换向阀的要求越来越高，具体表现在：能够实现液压换向过程的平稳调节，根据电控制信号实现换向阀工作油口的流量比例输出；在液压执行元件负载发生变化引起的工作油口流量变化时，能够自动调节，实现工作油口流量的稳定性。

但是，现有的换向阀，存在着以下缺陷和补足：(1)大部分换向时由于没有流量调节，难以对执行元件(如液压油缸、液压马达)进行运动速度控制，特别是执行元件的负载发生变化时，经常导致流量变化，引起执行元件的速度发生难以控制的变化，最终使得液压系统运动控制水平低，不满足高端液压装备的执行元件智能控制需要；(2)现有的液压电磁比例换向阀以中低端产品较多，流量控制精度差，对负载变化引起的流量变化调节不敏感，虽然一些高端电液比例换向阀如国外“BOSCH”、“Rexroth”品牌，采用多个开关阀建立液压流量控制桥路对主阀进行精确控制，可以实现液压油的精确比例输出，但是结构复杂，对电磁致动元件动态响应性能要求高，导致制造成本高居不下；无法用在一些低附加值的液压智能控制系统，如“农业机械电液控制系统”；3)一部分液压流量伺服阀，采用喷嘴挡板式结构，虽然流量控制的精度高，但工作压力常在20Mpa以下，不能在高压大流量工作场合下工作。

因此，在电控液压系统领域中，急需要一种结构相对简单，制造成本低，又可以不因负载变化导致输出流量变化、实现输出流量精确控制比例换向阀，

发明内容

为了解决现有技术中存在的不足，本申请提出了一种带负载流量补偿的电液换向流量比例控制阀，该装置能够根据控制信号调节工作油口的输出的流量，当负载变化引起输出流量发生变化时，能够自动的调节调节流量，达到对负载流量变化补偿的目的，实现工作油口输出流量的精确控制。

本发明所采用的技术方案如下：

一种带负载流量补偿的电液换向流量比例控制阀，包括：

阀体；

在阀体上开设主阀孔，在主阀孔的中间位置设置有主阀芯，主阀芯的两端分别设置对中弹簧；

在阀体上开设2个先导阀套孔，2个先导阀套孔与主阀孔平行布置；在每个先导阀套孔内由内向外依次设置先导阀弹簧、流量反馈活塞、先导阀、传力活塞、比例电磁铁；2个先导阀套孔均通过油道连接工作油口；

在阀体的中间位置开设第一沉槽，在第一沉槽的两侧向外依次设置第二沉槽和第三沉槽；所述第一沉槽通过油道与进油口连接，第一沉槽通过控制油道分别与同侧先导阀套孔中传力活塞所在侧连通；

2个第二沉槽均通过油道分别与同侧先导阀套孔中流量反馈活塞所在侧连通；

2个第三沉槽之间通过回油油道连通，回油油道还与回油口连接；

在阀体上开设2个泄油阀孔，所述泄油阀孔连接泄油口，所述泄油阀孔通过回油道与主阀孔连通，所述泄油阀孔通过先导油道与先导阀套孔连通；所述泄油阀孔内装有泄油阀弹簧和泄油阀芯。

进一步，所述主阀芯为回转体，主阀芯包括3个依次连接的回转凸肩，所述回转凸肩为圆柱状，每个回转凸肩上均沿径向开设油孔，主阀芯内部沿轴向开设内油孔，内油孔连通3个回转凸肩上的油孔。

进一步，先导阀的两端分别连接传力活塞和流量反馈活塞，流量反馈活塞设有若干沿轴向布置的通孔，传力活塞的有效油液作用面积和流量反馈活塞的有效油液作用面积相等。

进一步，主阀孔的两端分别装有预紧螺钉，预紧螺钉通过螺纹安装在阀体的主阀芯孔两端；通过调节两侧预紧螺钉的旋入位置，调节主阀芯两端对中弹簧的预紧力，使得主阀芯处于主阀芯孔的中间位置。

进一步，所述先导阀配有先导阀套，所述先导阀套固定在阀体的先导阀套孔内，先导阀相对左先导阀套有移动自由度。

进一步，比例电磁铁固定在阀体的先导阀套孔外端面，比例电磁铁的比例电磁铁推杆与先导阀的传力活塞是我端面接触，先导阀弹簧安装在先导阀套孔中，一端和先导阀的流量反馈活塞的端面接触，另一端和先导阀套孔底部端面接触；在先导阀弹簧预紧力的作用下，先导阀处于关闭状态。

进一步，在泄油阀孔中由内向泄油口，依次装有泄油阀芯和泄油弹簧。

进一步，回油油道与回油口之间的连接油道内设置回油口单向阀。

进一步，回油单向阀安装的方向是：由阀体的回油油道向阀体的回油口方向导通，由回油口向回油油道方向截止。

进一步，所述进油口、回油口通过油道连接油箱，所述工作油口通过油道连接液压缸。

本发明的有益效果：

(1)本发明所设计的一种带负载流量补偿的电液换向流量比例控制阀，通过左右两侧比例电磁铁的推力驱动先导阀开启，能够控制控制阀的工作油口出油方向；进而通过对两侧比例电磁铁的推力比例控制调节先导阀开度大小，以此调节工作油口的输出的液压流量；当负载变化引起工作油口的输出流量发生变化时，油液流经流量反馈活塞的两端的压降发生变化，流量活塞推力、先导阀弹簧力与电磁铁推力重新达到位移平衡，以此调节先导阀开度，使得先导阀开度与负载成反比例变化，进而自动的调节流经先导阀、工作油口的输出流量，达到对负载流量变化补偿的目的，实现工作油口输出流量的精确控制；可以满足现有高端液压装备执行元件智能控制的需求。

(2)本申请中通过左右两侧先导阀、左右两侧先导阀弹簧和两侧的流量反馈活塞的配合工作，能够在出油口负载变化引起流量变化时，通过流量反馈活塞对流量的敏感性调节先导阀的开度，对工作油口的输出的流量进行补偿，保持出油口流量的稳定性；相比国外高端电液比例阀利用多个开关阀搭建的流量控制桥路，本发明的核心部件只有流量反馈活塞和先导阀，在核心的流量控制部件上结构简单，易于制造和降低加工成本，实现的电液比例液压阀流量补偿机构设计与现有高端电液比例阀更简单。可用于国内低附加值的液压智能控制装备中。

(3)由于本申请主阀芯、阀体主阀孔、主阀孔沉槽、左右两侧流量反馈活塞、左右先导阀弹簧没有设计尺寸上的限制，比例电磁铁通过控制先导的先导液压油推动主阀芯位移，间接控制工作油口的液压油通断，该结构可以满足液压系统高压控制场合的要求；主阀芯凸台和主阀孔的沉槽可以通过尺寸设计满足大流量液压油液输出。因此本发明所设计的电液换向流量比例控制阀能够很好的适应液压控制系统高压大流量的工作场合。

附图说明

图1是带负载流量补偿的电液换向流量比例控制阀结构图。

图2是阀体结构原理图。

图3是左先导阀结构图。

图4是右先导阀结构图。

图5是主阀芯结构图。

图6是P口到O口回油工作原理图。

图7是P口到A口回油工作原理图。

图8是P口到B口回油工作原理图。

图9是本申请所设计的电液换向流量比例控制阀应用于液压缸的匀速控制的示意图。

图中，1.左比例电磁铁，2.左比例电磁铁推杆，3.左传力活塞，4.左先导阀套，5.左先导阀，6.左流量反馈活塞，7.左先导阀弹簧，8.控制油道，9.右先导阀弹簧，10.右流量反馈活塞，11.右先导阀，12.右先导阀套，13.右传力活塞，14.右比例电磁铁推杆，15.右比例电磁铁，16右先导油道，17.右泄油口，18.右泄油阀弹簧，19.右泄油阀芯，20.右回油道，21.右预紧螺钉，22.右对中弹簧，23.工作油口A，24.回油油道，25.进油口P，26.回油口O，27.回油口单向阀，28.工作油口B，29.单向阀安装槽，30.阀体，31.主阀芯，32.左对中弹簧，33.左预紧螺钉，34.左回油道，35.左泄油阀芯，36.左泄油阀弹簧，37.左泄油口，38.左先导油道，39.右先导阀套孔，40.右泄油阀孔，41.主阀孔，42.左泄油阀孔，43.左先导阀套孔，44.主阀芯内油孔，45液压泵，46.油箱，47.液压缸。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

本申请一种带负载流量补偿的电液换向流量比例控制阀结构如图1-5所示，包括阀体30；在阀体30内沿水平轴线开设主阀孔41，结合图2所示，在主阀孔41的中间部分开设第一沉槽(下文简称沉槽P)，以沉槽P竖直方向的中心线为轴线，在沉槽P的两侧向外依次设置第二沉槽和第三沉槽，第二沉槽简称为沉槽B1和沉槽A1，第三沉槽简称为沉槽O2和沉槽O1。

主阀孔41内设置主阀芯25，主阀芯25的结构如图5所示：主阀芯25为回转体，主阀芯25包括3个依次连接的回转凸肩，回转凸肩为圆柱状；3个回转凸肩上沿径向均开设贯穿的油孔，油孔位于回转凸肩中部位置；主阀芯25内部还沿轴向开设内油孔44，内油孔44贯穿3个回转凸肩，将3个回转凸肩上的油孔连通。

在阀体30上还开设左先导阀套孔43和右先导阀套孔39，左先导阀套孔43和右先导阀套孔39关于沉槽P竖直方向的中心线对称分别，在左先导阀套孔43内由内向外依次设置左先导阀弹簧7、左先导阀5；左先导阀套孔43的末端配有左比例电磁铁1；更具体地，结合附图3所示的左先导阀结构示意图，左先导阀5的两端分别连接左传力活塞3和左流量反馈活塞6，左流量反馈活塞6内有若干通孔，左传力活塞3的M面有效油液作用面积和左流量反馈活塞6N面的有效油液作用面积相等。左先导阀5还配有左先导阀套4。左先导阀弹簧7设置在左流量反馈活塞6与左先导阀套孔43的内壁之间。左传力活塞3与左比例电磁铁1的左比例电磁铁推杆2接触。

同理，右先导阀11结构如图4所示，右先导阀11的两端分别连接右传力活塞13和右流量反馈活塞10，右流量反馈活塞内有若干通孔，右传力活塞13的M面有效油液作用面积和右流量反馈活塞10N面的有效油液作用面积相等。右先导阀11还配有右先导阀套12。右先导阀弹簧9设置在右流量反馈活塞10与右先导阀套孔39的内壁之间。右传力活塞13与右比例电磁铁15的右比例电磁铁推杆14接触。

其中沉槽O1和沉槽O2通过回油油道24连通；回油油道24通过回油单向阀槽29与回油口O 26连通，沉槽P和进油口P 25通过油道连通，沉槽P通过控制油道8分别连通左先导阀套孔43、右先导阀套孔39；工作油口A 23通过油道与右先导阀套孔39连通；工作油口B 28通过油道与左先导阀套孔43连通；左先导阀套孔43通过左先导油道38与主阀芯孔41、左泄油阀孔42连通；右先导阀套孔39通过右先导油道16与主阀芯孔41、右泄油阀孔40连通。

发明装置各部件的连接和装配如图1和图2所示：

左先导阀套4固定在阀体30的左先导阀套孔43中，右先导阀套12固定在阀体30的右先导阀套孔39中；左先导阀5安装在左先导阀套4中，左先导阀5可相对左先导阀套4有移动自由度；左比例电磁铁1固定在阀体30的左先导阀套孔43外端面，左比例电磁铁1的左比例电磁铁推杆2与左先导阀5的左传力活塞3端面接触，左先导阀弹簧7安装在左先导阀套孔43中，一端和左先导阀5的流量反馈活塞6的端面接触，另一端和左先导阀套孔43底部端面接触；在左先导阀弹簧7预紧力的作用下，左先导阀5处于关闭状态；右先导阀11安装在右先导阀套12中，右先导阀11相对右先导阀套12有移动自由度；右比例电磁铁15固定在阀体30的右先导阀套孔39外端面，右比例电磁铁15的右比例电磁铁推杆14与右先导阀11的右传力活塞13端面接触，右先导阀弹簧9安装在右先导阀套孔39中，一端和右先导阀11的流量反馈活塞10端面接触，另一端和右先导阀套孔39底部端面接触；在右先导阀弹簧9预紧力的作用下，右先导阀11处于关闭状态。

如图1和图2所示，左泄油阀芯35和左泄油弹簧36安装在阀体30的左泄油阀孔42中；右泄油阀芯19和右泄油弹簧18安装在阀体30的右泄油阀孔40中。主阀芯31、右对中弹簧22和左对中弹簧32安装在主阀芯31两端；右预紧螺钉21和左预紧螺钉33分别通过螺纹安装在阀体30的主阀芯孔41两端；通过调节左预紧螺钉33和右预紧螺钉21的旋入位置，调节左对中弹簧32、右对中弹簧22的预紧力，使得主阀芯31处于主阀芯孔41的中间位置。

回油单向阀27安装在阀体30的单向阀安装槽29中，回油单向阀27安装的方向是：由阀体30的回油油道24向阀体30的回油口O 26方向导通，由回油口O 26向回油油道24方向截止。

以下结合本发明所设计的电液换向流量比例控制阀的工作原理，对本发明的电液换向流量比例控制阀做进一步说明：

(1)P口到O口回油工作原理图

左比例电磁铁1和右比例电磁铁15不得电，进油口P 25进油，油液由回油口O 26流出。具体如图6所示，当左比例电磁铁1和右比例电磁铁15不得电时，左比例电磁铁推杆2和右比例电磁铁推杆14均不产生推力。此时，左先导阀5和右先导阀11均处于关闭状态。来自进油口P 25的压力油液经过阀体沉槽P、进入控制油路8后，无法通过左先导阀5、左先导油道38进入主阀芯31左侧腔；同时，控制油路8的油液也无法通过右先导阀11、右先导油道16进入主阀芯31右侧腔；因此，主阀芯31在左对中弹簧32和右对中弹簧22的作用下，使主阀芯31始终处于中间工作位置。主阀芯31在中间工作位置，阀体30上的沉槽P和主阀芯31凸肩油孔连通，进油口P 25的压力油通过主阀芯31的内油孔44与阀体沉槽O1，O2连通；于是，进油口P的压力油通过阀体沉槽P、主阀芯31的内油孔44、阀体沉槽O1、阀体沉槽O2、回油单向阀27，由回油口0 26流出。阀体30上的沉槽P与沉槽B1,沉槽A1被主阀芯31上的凸肩封闭，即：沉槽P和沉槽B1、沉槽A1不连通。因此，左比例电磁铁1和右比例电磁铁15不得电时，压力油从进油口P进入时，所有的油液从阀体30的回油口O 26流出。

(2)P口到A口回油工作原理图

左比例电磁铁1得电，右比例电磁铁15不得电，进油口P 25进油，油液由工作油口B28流出，流量稳定。如图7所示，当左比例电磁铁1得电时，右比例电磁铁15不得电时，左比例电磁铁推杆2对左先导阀5产生推力，当推力大于左先导阀弹簧7预紧力，左先导阀5开启，由进油口P 25的压力油通过阀体30的沉槽P进入控制油道8，然后压力油通过左先导阀5进入主阀芯31左侧的油腔，由于左回油道34的压力损失作用，左泄油阀芯35克服左泄油阀弹簧36预紧力，向左移并封堵左回油道34到左泄油口37的油路；此时，主阀芯31左侧油腔压力升高，推动主阀芯31克服右对中弹簧22的预紧力，并向右产生一个位移量，使得阀体30的沉槽P和沉槽B1连通，同时沉槽A1和沉槽O1连通；进油口P 25一部分压力油通过阀体30的P沉槽、B1沉槽、左流量反馈活塞6上的孔，经油道从工作油口B 28流出。与此同时，由于主阀芯31向右移动，主阀芯31中间凸肩上的油口44一部分面积被主阀孔遮住，导致沉槽P到回油口O 26的压差增加，由沉槽P流向回油口O 26的油液量减小。如果液压执行元件有回油，那么回油可以接工作油口A 23、回油油液通过工作油口A 23、阀体的油道、再通过右流量反馈活塞10上的小孔进入沉槽A1,经沉槽O1、回油油道24、回油单向阀27和回油口26流出。

当工作油口B 28的油液负载压力增加时，阀体沉槽P到沉槽B1的压差减小，由于沉槽P到回油口O 26的压差不变，因此，沉槽P流入回油口O 26流量增加，沉槽P流入沉槽B1流量减小；由于流经左流量反馈活塞6的流量减小，根据流体力学阻力计算理论，左流量反馈活塞6两端压力损失减小，左流量反馈活塞6对左比例电磁铁推杆2阻力减小；在左比例电磁推杆2推力不变的条件下，左先导阀弹簧7被进一步压缩；左先导阀5开口增加，左先导阀5前后的压力差减小，由于进油口P压力不变，主阀芯31左侧油腔压力增大，油液对主阀芯31向右的推力增加，驱动主阀芯31进一步右移，增加了阀体沉槽P到B1开度，进一步遮拦减小了沉槽P中主阀芯31凸肩上油孔44开度，使得沉槽P到沉槽B1的流量增加，减小沉槽P到阀芯内油孔44的流量，从而稳定工作B 23的出油流量。反之，当工作油口B 28的油液负载压力减小时，沉槽P到B1沉槽的压差增加，工作油口B 28的出油量增加，经过左流量反馈活塞6的流量增大，左流量反馈活塞6两端压力损失增大，左流量反馈活塞6对左比例电磁铁推杆2阻力增大，在左比例电磁推杆2推力不变的条件小，左先导阀弹簧6被进一步伸长，左先导阀5开口减小，左先导阀5前后的压力差增大，主阀芯31左侧油腔压力减小，油液对主阀芯31向右的推力减小，主阀芯31向左移，减小了阀体沉槽P到B1开度，增加了沉槽P中主阀芯31凸肩上油孔44开度，使得沉槽P到沉槽B1的流量减小，增加沉槽P到阀芯内油孔44的流量，从而稳定工作B 23的出油流量。

(3)P口到B口回油工作原理图

左比例电磁铁1不得电，右比例电磁铁15得电，进油口P 25进油，油液由工作油口A23流出，流量稳定。如图8所示，当左比例电磁铁1不得电时，右比例电磁铁15得电时，右比例电磁铁推杆14对右先导阀11产生推力；当推力大于右先导阀弹簧9预紧力，右先导阀11开启，由进油口P 25的压力油通过阀体30的沉槽P进入控制油道8，然后压力油通过右先导阀11、右先导油道16进入主阀芯31右侧的油腔，由于右回油道20的压力损失作用，右泄油阀芯19克服右泄油阀弹簧18预紧力，向右移并封堵右回油道20到右泄油口17的油路；此时，主阀芯31右侧油腔压力升高，推动主阀芯31克服左对中弹簧(32)的预紧力，并向左产生一个位移量，使得阀体30的沉槽P和沉槽A1连通，沉槽B1和沉槽O2连通；进油口P 25一部分压力油通过阀体30的P沉槽、A1沉槽、右流量反馈活塞10上的孔，经油道从工作油口A 23流出。与此同时，由于主阀芯31向左移动，主阀芯31中间凸肩上的油口44一部分面积被主阀孔41遮住，导致沉槽P到回油口O 26的压差增加，由沉槽P流向回油口O 26的油液量减小。如果液压元件有回油，回油油路与工作油口B连接，回油通过工作油口B、左流量反馈活塞(6)上的孔、沉槽B、沉槽O2、回油油道24、回油单向阀27，最终由回油口O 26流出。

当工作油口A 23的油液负载压力增加时，阀体沉槽P到沉槽A1的压差减小，由于沉槽P到回油口的O 26的压差不变，因此，沉槽P流入回油口O 26流量增加，沉槽P流入沉槽A1流量减小；由于流经右流量反馈活塞10的流量减小，根据流体力学阻力计算理论，右流量反馈活塞10两端压力损失减小，右流量反馈活塞10对右比例电磁铁推杆14阻力减小，在右比例电磁推杆12推力不变的条件下，右先导阀弹簧9被进一步压缩，右先导阀11开口增加，右先导阀11前后的压力差减小，由于进油口P压力不变，主阀芯31右侧油腔压力增大，油液对主阀芯31向左的推力增加，驱动主阀芯31进一步左移，增加了阀体沉槽P到A1开度，进一步遮拦减小了沉槽P中主阀芯31凸肩上油孔44开度，使得沉槽P到沉槽A1的流量增加，减小沉槽P到阀芯内油孔44的流量，从而稳定工作A 23的出油流量。反之，当工作油口A 23的油液负载压力减小时，沉槽P到A1沉槽的压差增加，工作油口A 23的出油量增加，经过右流量反馈活塞10的流量增大，右流量反馈活塞10两端压力损失增大，右流量反馈活塞10对左比例电磁铁推杆2阻力增大；在右比例电磁推杆14推力不变的条件小，右先导阀弹簧9被进一步伸长，右先导阀11开口减小，右先导阀11前后的压力差增大，主阀芯31右侧油腔压力减小，油液对主阀芯31向左的推力减小，主阀芯31向右移动，减小了阀体沉槽P到A1开度，进一步增加了沉槽P中主阀芯31凸肩上油孔44开度，使得沉槽P到沉槽A1的流量减小，增加沉槽P到阀芯内油孔44的流量，从而稳定工作A 23的出油流量。

应用案例：

通过本发明所述的一种带负载流量补偿的电液换向流量比例控制阀应用于液压油缸的位移匀速控制，目的是在液压缸活塞杆伸长过程中，载荷变化条件下，活塞杆伸长速度保持均匀性。具体实施如图9所示，液压泵45的出油口与本发明装置的进油口P 25连接，工作油口A 23与液压缸47的无杆腔油口连接，工作油口B 28与液压缸47的有杆腔连接，回油口26与液压油箱46连接，液油缸47活塞杆的负荷为F，方向如图所示。

应用案例的目的：通过所述一种带负载流量补偿的电液换向流量比例控制阀控制液压油缸47活塞杆匀速伸长。

根据以上连接，左比例电磁铁1不得电，给右比例电磁铁15供给电流，右比例电磁铁推杆14对右先导阀11产生推力，当推力大于右先导阀弹簧9预紧力，右先导阀11开启，由进油口P 25的压力油通过阀体30的沉槽P进入控制油道8，然后压力油通过右先导阀11、右先导油道16进入主阀芯31右侧的油腔，由于右回油道20的压力损失作用，右泄油阀芯19克服右泄油阀弹簧18预紧力，向右移并封堵右回油道20到右泄油口17的油路；此时，主阀芯31右侧油腔压力升高，推动主阀芯31克服左对中弹簧32的预紧力，并向左产生一个位移量，使得阀体30的沉槽P和沉槽A1连通，沉槽B1和沉槽O2连通；进油口P 25一部分压力油通过阀体30的P沉槽、A1沉槽、右流量反馈活塞10上的孔，经油道从工作油口A 23流出。由工作油口A23流出的液压油液进入液压缸47无杆腔内，液压缸47的有杆腔油液通过工作油口B、左流量反馈活塞6上的孔、沉槽B、沉槽O2、回油油道24、回油单向阀27，最终由回油口O 26流入油箱46中。液压缸47的活塞杆克服负载F向左伸长。

当液压缸47活塞杆的负载F增加时，工作油口A 23的油液负载压力上升，阀体沉槽P到沉槽A1的压差减小，由于沉槽P到回油口的O 26的压差不变，因此，沉槽P流入回油口O26流量增加，沉槽P流入沉槽A1流量减小；由于流经右流量反馈活塞10的流量减小，根据流体力学阻力计算理论，右流量反馈活塞10两端压力损失减小，右流量反馈活塞10对右比例电磁铁推杆14阻力减小，在右比例电磁推杆14推力不变的条件下，右先导阀弹簧9被进一步压缩，右先导阀11开口增加，右先导阀11前后的压力差减小，由于进油口P压力不变，主阀芯31右侧油腔压力增大，油液对主阀芯31向左的推力增加，驱动主阀芯31进一步左移，增加了阀体沉槽P到A1开度，进一步遮拦减小了沉槽P中主阀芯31凸肩上油孔44开度，使得沉槽P到沉槽A1的流量增加，减小沉槽P到阀芯内油孔44的流量，从而稳定工作A 23的出油流量，达到了在负载F增加的情况下，控制液压缸47活塞杆伸长速度稳定的目的。

反之，当液压缸47的活塞杆负载F减小时，工作油口A 23的油液负载压力减小，沉槽P到A1沉槽的压差增加，工作油口A 23的出油量增加，经过右流量反馈活塞10的流量增大，右流量反馈活塞10两端压力损失增大，右流量反馈活塞10对左比例电磁铁推杆2阻力增大；在右比例电磁推杆14推力不变的条件小，右先导阀弹簧6被进一步伸长，右先导阀11开口减小，右先导阀11前后的压力差增大，主阀芯31右侧油腔压力减小，油液对主阀芯31向左的推力减小，主阀芯31向右移动，减小了阀体沉槽P到A1开度，进一步增加了沉槽P中主阀芯31凸肩上油孔44开度，使得沉槽P到沉槽A1的流量减小，增加沉槽P到阀芯内油孔44的流量，从而稳定工作A 23的出油流量；进而达到了在活塞杆负载F减小时，控制液压缸47活塞杆伸长速度稳定的目的。

以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带负载流量补偿的电液换向流量比例控制阀，其特征在于，包括：

阀体(30)；

在阀体(30)上开设主阀孔(41)，在主阀孔(41)的中间位置设置有主阀芯(31)，主阀芯(31)的两端分别设置对中弹簧；

在阀体(30)上开设2个先导阀套孔，2个先导阀套孔与主阀孔(41)平行布置；在每个先导阀套孔内由内向外依次设置先导阀弹簧、流量反馈活塞、先导阀、传力活塞、比例电磁铁；2个先导阀套孔均通过油道连接工作油口；

在阀体(30)的中间位置开设第一沉槽，在第一沉槽的两侧向外依次设置第二沉槽和第三沉槽；所述第一沉槽通过油道与进油口连接，第一沉槽通过控制油道(8)分别与同侧先导阀套孔中传力活塞所在侧连通；

2个第二沉槽均通过油道分别与同侧先导阀套孔中流量反馈活塞所在侧连通；

2个第三沉槽之间通过回油油道(24)连通，回油油道(24)还与回油口连接；

在阀体(30)上开设2个泄油阀孔，所述泄油阀孔连接泄油口，所述泄油阀孔通过回油道与主阀孔(41)连通，所述泄油阀孔通过先导油道与先导阀套孔连通；所述泄油阀孔内装有泄油阀弹簧和泄油阀芯。

2.根据权利要求1所述的一种带负载流量补偿的电液换向流量比例控制阀，其特征在于，所述主阀芯(25)为回转体，主阀芯(25)包括3个依次连接的回转凸肩，所述回转凸肩为圆柱状，每个回转凸肩上均沿径向开设油孔，主阀芯(25)内部沿轴向开设内油孔(44)，内油孔(44)连通3个回转凸肩上的油孔。

3.根据权利要求1所述的一种带负载流量补偿的电液换向流量比例控制阀，其特征在于，主阀孔(41)的两端分别装有预紧螺钉，预紧螺钉通过螺纹安装在阀体(30)的主阀芯孔(41)两端；通过调节两侧预紧螺钉的旋入位置，调节主阀芯(31)两端对中弹簧的预紧力，使得主阀芯(31)处于主阀芯孔(41)的中间位置。

4.根据权利要求1所述的一种带负载流量补偿的电液换向流量比例控制阀，其特征在于，先导阀的两端分别连接传力活塞和流量反馈活塞，流量反馈活塞设有若干沿轴向布置的通孔，传力活塞的有效油液作用面积和流量反馈活塞的有效油液作用面积相等。

5.根据权利要求4所述的一种带负载流量补偿的电液换向流量比例控制阀，其特征在于，所述先导阀配有先导阀套，所述先导阀套固定在阀体(30)的先导阀套孔内，先导阀相对左先导阀套有移动自由度。

6.根据权利要求1-5中任意一项权利要求所述的一种带负载流量补偿的电液换向流量比例控制阀，其特征在于，比例电磁铁固定在阀体(30)的先导阀套孔外端面，比例电磁铁的比例电磁铁推杆与先导阀的传力活塞是我端面接触，先导阀弹簧安装在先导阀套孔中，一端和先导阀的流量反馈活塞的端面接触，另一端和先导阀套孔底部端面接触；在先导阀弹簧预紧力的作用下，先导阀处于关闭状态。

7.根据权利要求6所述的一种带负载流量补偿的电液换向流量比例控制阀，其特征在于，在泄油阀孔中由内向泄油口，依次装有泄油阀芯和泄油弹簧。

8.根据权利要求6所述的一种带负载流量补偿的电液换向流量比例控制阀，其特征在于，回油油道(24)与回油口之间的连接油道内设置回油口单向阀(27)。

9.根据权利要求8所述的一种带负载流量补偿的电液换向流量比例控制阀，其特征在于，回油单向阀(27)安装的方向是：由阀体(30)的回油油道(24)向阀体(30)的回油口方向导通，由回油口向回油油道(24)方向截止。

10.根据权利要求6所述的一种带负载流量补偿的电液换向流量比例控制阀，其特征在于，所述进油口、回油口通过油道连接油箱(46)，所述工作油口通过油道连接液压缸(47)。

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