CN1133025C - 双向压差反馈型比例先导控制滑阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双向压差反馈型比例先导控制滑阀，其由阀体(1)、阀芯(2)、阻尼(8、9)及两个比例电磁铁(3、4)组成。其特征在于所述的阀芯(2)上设置有两个串联型连体柱塞(12、14)，该串联型连体柱塞(12、14)能随阀芯(2)而移动，所述的阀体(1)设有与阀芯(2)直径相配的水平布置的横向通道(13)。所述的阻尼通道(8)设在左侧通道(11)与纵向通道(21)之间的比例先导控制滑阀阀阀体(1)的左下侧，所述的阻尼通道(9)设在右侧通道(15)与纵向通道(21)之间的比例先导控制滑阀阀阀体(1)的右下侧。本发明的结构合理、工艺简单、加工方便。适用于电液比例方向流量阀的先导级，或利用其双向压差，直接控制液压传动系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种双向压差反馈型比例先导控制滑阀，适用于电液比例方向流量阀的先导级，或利用其双向压差可使其位移控制功率成百倍放大。
背景技术
本发明是在现有的”压差反馈型先导控制滑阀”(申请号01126635.X)基础上加以扩展而形成的，现有的双向压差反馈型比例先导控制滑阀中技术结构上较为近似的是德国REXROTH公司生产的4WRZ16型先导控制滑阀，它的结构在图6中示出。该控制滑阀由比例电磁铁1和2、阀体3、先导控制滑阀芯4和两个压力敏感阀芯5和6组成，此阀虽能在A、B腔获得不同的压差，但由于先导控制滑阀芯4的两端盲孔及与之配合的敏感阀芯尺寸精确度、几何形状、形位公差及表面光洁度要求很高，导致加工难度增大，工艺性差造成生产成本大大提高。如果上述技术要求稍许超差，都会引起控制滑阀灵敏度降低，功能失效。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构合理、性能优异、动作灵敏可靠的双向压差反馈型比例先导控制滑阀。同时又便于机械加工、工艺简单、不需要特殊的精密加工设备即可投入批量生产。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：选用滑阀式结构，设置两个双向比例电磁铁3、4来控制上述滑阀节流边与阀口的开口量，实现压差反馈，以提高阀芯运动可靠度和灵敏度。
本发明由控制滑阀阀体、阀芯及两个比例电磁铁组成。所述的比例先导控制滑阀阀体设有与阀芯相配的水平布置的横向通道，该横向通道内配置有阀芯，该阀芯上设置有两个串联型连体柱塞，该串联型连体柱塞能随阀芯而移动、堵塞或打开横向通道与其它通道的沟通，阀芯的两端与左右两个电磁铁的顶杆同心相接触。比例先导控制滑阀阀体的左侧，设有左侧通道，比例先导控制滑阀阀体的右侧，设有右侧通道，比例先导控制滑阀阀体中部还设有下端与油泵输出的压力油P接口相沟通、上端与阀芯的横向通道相沟通的纵向通道。在左侧通道与纵向通之间设有左阻尼通道，在右侧通道与纵向通道之间设有右阻尼通道，上述阻尼通道内设有阻尼孔。比例先导控制滑阀阀体上部(也可以设置在阀体的其它位置)还设有左上纵向通道与右上纵向通道，比例先导控制阀的左上纵向通道与右上纵向通道的上端均与油箱相沟通，下端与阀体的横向通道相沟通。
所述的左右阻尼通道设在比例先导控制滑阀阀体的下部横向通道中，其中左阻尼通道与左侧通道相沟通，右阻尼通道与右侧通道相沟通。比例先导控制滑阀的阀体上共设有四个油口A、B、P、T，P与压力油相沟通，T与油箱相沟通，A、B则分别与工作油缸左右油路相沟通。
油泵供给的压力油，进入阀体上P油口，压力油通过左右两边阻尼孔，分别进入油口A和油口B，同时充满左右电磁铁和推杆周围的空间，另一路进入阀芯两个串联型连体柱塞中间的台肩槽，以改善阀芯的径向力的分布状态。当左右两边电磁铁分别产生相等的初期力F0时，阀芯上的左右两个电磁铁的电磁力和液压力都处于平衡状态，此时阀芯保持中间位置，其左右两个控制边使阀体上半部的出油口封闭。此时油在阀体内没有流动，不产生压差，这时先导控制滑阀处于不工作状态。
当左边电磁铁的电磁力增大到F1时，(F1＞F0)，阀芯左右的电磁力不再平衡，其合力使阀芯向右移动，阀芯的左控制边开放，压力油由P油口经过阻尼孔至A腔，再经过左控制边、出油口T回油箱。此路控制油在阻尼孔5的前后产压降，即PA＜P，记为：
ΔP＝P-PA
与此同时，B腔以及阀芯右侧的油没有流通，其中的压力仍旧为P，在
阀芯上产生向左的液压合力，这就是压差反馈。其大小为：
F＝1/4∏D2ΔP
F-液压合力
D-阀芯直径
由于阀芯节流边的开口量可以自动调节，最后稳定液压力与电磁力
相平衡状态。即
1/4∏D2ΔP＝F1-F0
在B油口与A油口之间，存在着同样大小的稳定的压差，如若用此压差作为方向流量阀的先导级，以此实现方向流量阀主阀芯的换向，则构成比例方向流量阀。如果用此压差推动控制油缸，则可得到随电流大小成比例的不同位移。由于A、B油口存在着同样大小稳定的压差，此压差作用在油缸的活塞上，此时液压力将克服弹簧的弹簧力，使活塞产生向左位移X。如图3所示。
同样的原理，如果说右侧的电磁力增大到F2，左侧的F0保持不变，可使油缸的活塞产生向右位移量X。如图4所示。
综上所述，在液压系统中引出两路油流，经过此阀的控制，可交替改变两路油流对基准油口的压差，用此压差，可以实现各种控制作用。
与现有技术相比，本发明的优点在于结构合理、工艺简单、便于机械加工，不需要高精设备即可投入批量生产。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为本发明实施例与主阀体的一种结构示意图(液压力处于平衡状态)。
图3为本发明实施例的工作原理图之1(活塞产生向左的位移)。
图4为本发明实施例的工作原理图之2(活塞产生向右的位移)。
图5为本发明实施例中用于换向流量阀示意图。
图6是一种现有技术的结构图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型(发明)作进一步详细描述。
图1至图4是本发明的第一实施例，在此，本发明被用来对主阀芯23左右两个方向上的位移，实现精确定量控制和/或动力传递之用。
本发明包含有滑阀阀体1、阀芯2和比例电磁铁3、4，所述的比例先导控制滑阀阀体1有与阀芯2相配的水平布置的横向通道13，横向通道13内配置有阀芯2，该阀芯2上设置有两个串联型连体柱塞12、14，该串联型连体柱塞12、14能随阀芯2而移动、堵塞或打开横向通道13与其它通道的沟通，阀芯2的左端与左电磁铁3的顶杆10同心相接触。阀芯2的右端与右电磁铁4的顶杆16同心相接触。比例先导控制滑阀阀体1的左侧，设有左侧通道11，比例先导控制滑阀阀体1的右侧，设有右侧通道15，比例先导控制滑阀阀体1中部，还设有下端与油泵(或压力油)24相沟通、上端与阀芯2的横向通道13相沟通的纵向通道21。在左侧通道11与纵向通道21之间设有左阻尼通道17，上述左阻尼通道17内设有左阻尼孔8，在右侧通道15与纵向通道21之间设有右阻尼通道18，上述右阻尼通道18内，设有右阻尼孔9，在左侧通道11的上端，与横向通道13的左端相沟通，在左侧通道11的下端，与主阀26的左腔20相沟通，在右侧通道15的上端，与横向通道13的右端相沟通，在右侧通道15的下端，与主阀26的右腔25相沟通。比例先导控制滑阀阀体1的上部，还设有左上纵向通道5与右上纵向通道6，比例先导控制滑阀阀体1的左上纵向通道5上端与油箱7相沟通，下端与阀体1的横向通道13相沟通。比例先导控制滑阀阀体1的右上纵向通道6上端与油箱7相沟通，下端与阀体1的横向通道13右端相沟通。
比例先导控制滑阀的阀体上共设有四个油口A、B、P、T，其中P与压力油相沟通，T与油箱相沟通，A、B则分别与主阀26的左腔20、右腔25沟通。
油泵24压力油，进入阀体1的P油口，压力油通过左右两边阻尼孔8、9进入油口A和油口B，同时充满左右电磁铁和推杆周围的空间，另一路进入阀芯2两个串联型连体柱塞12、14之间的台肩槽。当左右两边电磁铁分别产生相等的初期力F0时，阀芯2上的左右两个电磁铁的电磁力和液压力都处于平衡状态，此时阀芯2保持中间位置，其左右两个控制边使阀体上半部的出油口封闭。此时油在阀体内没有流动，不产生压差，这时先导控制滑阀处于不工作状态。
当左边电磁铁3的电磁力增大到F1时，(F1＞F0)，阀芯2左右的电磁力不再平衡，其合力使阀芯2向右移动，阀芯2的左控制边开放，压力油由P油口经过阻尼孔5至A腔，再经过左控制边、出油口T回油箱。此路控制油在阻尼孔5的前后产压降，阀芯节流边的开口量可以自动调节，最后稳定液压力与电磁力相平衡状态。由于A、B油口存在着稳定的压差，此压差作用在主阀芯23上，此时液压力将克服弹簧的弹簧力，使活塞产生向左位移X，如图3所示。如果说右侧的电磁力增大到F2，左侧的F0保持不变，可使油缸的活塞产生向右位移量X，如图4所示。
图5是本发明的第二实施例，在此，本发明被用来实现对A、B出油口的油量输出实现精确定量控制。此阀上部用双向压差反馈型比例先导控制滑阀510作用于先导级，当比例电磁铁51得到一定的电流后，电磁力使先导阀芯53右移，左侧节流边511打开，压力油经主阀57内的通道、先导阀体52内的通道以及阻尼孔55、56，分别进入先导阀体52及主阀57的两端，而且由于先导阀芯53的开启，导致先导阀510左侧的油部分经先导阀左节流边511到T口，产生压差，使先导阀510及主阀57左侧的压力小于右侧的压力，此时，主阀芯58在液压力的作用下，克服弹簧59的弹簧力向左移动，由于主阀芯58在台肩处开有轴向三角槽512，此时主阀57的油口由P至B逐渐关闭，由P至A逐渐导通，流量由小到大。当作用于主阀芯58右侧的液压力与作用于主阀芯58左侧的液压力、弹簧59的弹簧力的合力平衡时，主阀芯58停止在某个置，实现液压油由P流向A，而且其流量的大小，随比例电磁铁54的输入电流大小成比例的增大或减少。
同样，当比例电磁铁54得到一定的电流后，先导阀510及主阀57左侧的压力大于右侧的压力，主阀芯58使得油口P、A逐渐关闭，油口由P至B逐渐导通，其流量的大小，随比例电磁铁54的输入电流大小成比例的增大或减少。
Claims (4)
1.一种双向压差反馈型比例先导控制滑阀，它包含有比例先导控制滑阀阀体(1)、阀芯(2)及两个比例电磁铁(3)、(4)；其特征在于：所述的比例先导控制滑阀阀体(1)设有与阀芯(2)相配的水平布置的横向通道(13)，该横向通道(13)内配置有阀芯(2)，该阀芯(2)上，设置有两个串联型连体柱塞(12)、(14)，该串联型连体柱塞(12)、(14)能随阀芯(2)而移动，堵塞或打开横向通道(13)与其它通道的沟通，阀芯(2)的左端与左电磁铁(3)的顶杆(10)同心相接触，阀芯(2)的右端与右电磁铁(4)的顶杆(16)同心相接触，比例先导控制滑阀阀体(1)的左侧，设有左侧通道(11)，比例先导控制滑阀阀体(1)的右侧，设有右侧通道(15)，比例先导控制滑阀阀体(1)中部，还设有下端与油泵(24)输出的压力油P接口相沟通的上端与阀芯(2)的横向通道(13)相沟通的纵向通道(21)，在左侧通道(11)与纵向通道(21)之间设有左阻尼通道(17)，上述左阻尼通道(17)内设有左阻尼孔(8)，在右侧通道(15)与纵向通道(21)之间设有右阻尼通道(18)，上述右阻尼通道(18)内，设有右阻尼孔(9)，在左侧通道(11)的上端，与横向通道(13)的左端相沟通，在左侧通道(11)的下端，与主阀(26)的左腔(20)相沟通，在右侧通道(15)的上端，与横向通道(13)的右端相沟通，在右侧通道(15)的下端，与主阀(26)的右腔(25)相沟通，比例先导控制滑阀阀体(1)的上部，还设有左上纵向通道(5)与右上纵向通道(6)，比例先导控制滑阀阀体(1)的左上纵向通道(5)上端与油箱(7)相沟通，下端与阀体(1)的横向通道(13)相沟通，比例先导控制滑阀阀阀体(1)的右上纵向通道(6)上端与油箱(7)相沟通，下端与阀体(1)的横向通道(13)右端相沟通。
2.如权利要求1所述的双向压差反馈型比例先导控制滑阀，其特征在于：所述的阻尼孔(58、59)是开设在圆柱形筒套(513)底面上的中央开孔(56)，所述的圆柱形筒套(513)的外圆周面上被加工出连接螺纹。
3.如权利要求1所述的双向压差反馈型比例先导控制滑阀，其特征在于：所述的P接口与压力油泵相接通。
4.如权利要求1所述的双向压差反馈型比例先导控制滑阀，其特征在于：所述的P接口与高压油路相接通。
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