[发明专利]一种高压高响应插装式电液比例换向阀

说明书

本发明公开了一种高压高响应插装式电液比例换向阀，包括驱动阀芯回转的具有断电调零功能的力矩马达，阀芯的左端与阀套之间设置有液控敏感腔，阀芯的右部与阀套之间设置有高压腔，高压腔与液控敏感腔分别向阀芯施加的轴向力方向相反，阀芯在高压腔的轴向受力面积小于在液控敏感腔的受力面积，阀芯内设置有与P口连通的中心孔流道，中心孔流道的左端通过液压半桥结构与液控敏感腔连通、右端与高压腔连通，力矩马达带动阀芯转动时液压半桥结构调节液控敏感腔内的压力。本发明实现了液压静压力驱动阀芯轴向运动代替纯电磁驱动的传统方式，可以在轻量化的前提下实现高响应，为高响应的工况，提供一种可选择的新型产品。

技术领域

本发明涉及比例换向阀的技术领域，特别是指一种高压高响应插装式电液比例换向阀。

背景技术

在传统的液压系统中，传统的电液比例阀靠电磁铁直接驱动，是阀内比例电磁铁根据输入的电压信号产生相应动作，使工作阀阀芯产生位移，阀口尺寸发生改变并以此完成与输入电压成比例的压力、流量输出的元件。这种传统的结构不仅响应时间较长，并且会受到电磁铁驱动力的限制。当要求高响应时，电磁铁体积比较大，无法满足轻量化要求。而且在高压的情况下，无法满足高响应的需求。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种高压高响应插装式电液比例换向阀，解决了现有电液比例阀在高压高响应的需求环境中受电磁铁限制技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种高压高响应插装式电液比例换向阀，包括设置在阀座内的阀套，阀套内设置有带台肩的阀芯，所述阀套上设置有与阀座配合的T口、A口和P口，阀芯在阀套中轴向移动通过台肩控制A口与P口或T口连通，当A口与P口连通时T口截止，当A口与T口连通时P口截止，还包括驱动阀芯回转的具有断电调零功能的力矩马达，阀芯的左端与阀套之间设置有液控敏感腔，阀芯的右部与阀套之间设置有高压腔，高压腔与液控敏感腔分别向阀芯施加的轴向力方向相反，阀芯在高压腔的轴向受力面积小于在液控敏感腔的受力面积，阀芯内设置有与P口连通的中心孔流道，中心孔流道的左端通过液压半桥结构与液控敏感腔连通、右端与高压腔连通，力矩马达带动阀芯转动时液压半桥结构调节液控敏感腔内的压力。当控制器未上电时，力矩马达不会带动阀芯偏转，P口液压油通过阀芯的中心孔流道，一部分进入高压腔，另一部分通过液压半桥结构进入液控敏感腔，高压腔中的液压油作用阀芯的轴向力大于液控敏感腔中的液压油作用阀芯的轴向力，阀芯向左移动，A、P通，T口截止。当控制器上电时，力矩马达带动阀芯发生偏转，P口液压油通过阀芯的中心孔流道，一部分进入高压腔，另一部分通过液压半桥结构进入液控敏感腔，高压腔中的液压油作用阀芯的轴向力小于液控敏感腔中的液压油作用阀芯的轴向力，阀芯向右移动，T、A通，P口截止。

进一步地，所述液压半桥结构包括阀芯上开设的高压孔和低压孔，高压孔与中心孔流道连通，低压孔与T口连通，阀套的内侧设置有与高压孔和低压孔配合的径向凹槽，当阀芯旋转和轴向移动时高压孔和低压孔的流通面积发生相反的改变，中心孔流道通过高压孔和径向凹槽与压控敏感强连通。力矩马达带动阀芯转动后，高压孔的流通面积大于低压孔的流通面积，则液控敏感腔中的压力变大，阀芯的轴向静压平衡被打破且开始向右移动，在阀芯向右移动的过程中高压孔的流通面积又逐渐缩小，低压孔的流通面积逐渐变大，则阀芯恢复轴向静压平衡。力矩马达断电后，阀芯自动回转，则低压孔的流通面积大于高压孔的流通面积，液控敏感腔向阀芯施加的轴向力小于高压腔向阀芯施加的轴向力，则阀芯向左运动直至再次达到静压平衡，A、P通，T口截止。

进一步地，所述所径向凹槽沿阀套的轴向方向呈螺旋状设置，所述高压孔和低压孔的截面沿阀芯的轴向平行设置。利用巧妙的螺旋结构实现了当阀芯旋转和轴向移动时高压孔和低压孔的流通面积发生相反的改变。

或者所述所径向凹槽沿阀套的轴向方向平行设置，所述高压孔和低压孔的截面沿阀芯的轴向呈螺旋状设置。

进一步地，所述阀套的左端密封设置有左端盖，中心孔流道的左端头通过堵头密封，堵头与左端盖之间为所述液控敏感腔。