[其他]一种锥阀控制的插装式比例节流阀

说明书

本发明属于机械工程中的液压技术领域。目前，国内外性能较好的比例控制节流阀主要有两类。一类是主阀上装有位移传感器，将测得的位移电信号反馈至输入端，构成了主阀阀芯位移的闭环控制。《液压与气动》1982年第2期介绍的西德Rex－roth公司生产的先导控制型比例节流阀就是这类节流阀的典型例子。附图1为其原理图。其特点是主阀阀芯受由比例电磁铁推动的先导液压半桥的控制，因此可用较小的比例电磁铁在较高的工作压差下对较大的流量实现节流控制，但由于需要包括位移传感器、放大器等在内的电气反馈系统，不仅成本高，而且因为在反馈回路中包括了时间常数较大的比例电磁铁，限制了阀的动态性能的提高。其等流量调节偏差较大，正常工作所需的最小工作压差也较大。另一类是采用行程力反馈原理制作的比例节流阀，附图2为《液压与气动》1982年第2期介绍的这种节流阀的原理图，其特点是在主阀阀芯的上端与滑阀阀芯之间增加了一条反馈弹簧，当高压比例电磁铁产生与输入电信号成正比的力作用于先导控制滑阀，先导滑阀则通过反馈弹簧控制二通插装阀的主阀芯，因此，主阀芯的行程就经反馈弹簧反馈至先导阀，与比例电磁铁的输入控制力平衡。这种节流阀用力反馈代替了电气反馈，结构比较简单，但是等流量调节偏差较大，正常工作所需的最小工作压差也较大的缺点未能克服。

本发明的目的在于制造一种结构简单，而等流量调节偏差和正常工作所需的最小工作压差都较小的比例节流阀。

本发明的要点在于，用一个带阻尼小孔的锥阀将插装节流阀阀芯上端油腔与下端油腔（即进油口）接通。並且用一个由比例电磁铁控制的滑阀将节流阀阀芯上端油腔与节流阀的出油口接通。这样，当压力油从节流阀阀芯下端油腔经阻尼小孔顶开锥阀而至节流阀阀芯上端油腔时，节流阀阀芯上、下两端就产生一定的压力差，通过比例电磁铁使滑阀阀芯移动，就可改变节流阀阀芯上、下两端油腔的压力差，从而使节流阀阀芯移动而改变节流口的开度，实现流量控制。

附图3为本发明的一个实施例的结构装配示意图。如图所示，锥阀〔7〕的进油口的阻尼小孔〔12〕经通道〔10〕与插装节流阀阀芯下端油腔即进油口〔11〕相通。锥阀的出油口经通道〔8〕与节流阀阀芯上端油腔相通。滑阀〔5〕一个进油口经接口〔6〕可接控制油管，另一进油口经通道〔3〕与节流阀阀芯上端油腔相通，出油口通过通道〔13〕与节流阀的出油口〔1〕相通，滑阀的阀芯直接被比例电磁铁〔4〕的心轴顶着，以实现在比例电磁铁的控制下移动。

按本发明制成的比例节流阀。采用插装式结构，因而结构简单，工艺性好，既可作为单独元件使用，也可以和系统的其他元件相配合，组成多功能插装阀系统。由于滑阀可通过接口〔6〕引入压力油，因而可控制节流阀阀芯的开启，使得这种阀可把流量与方向控制集成一体。这种节流阀采用了由比例电磁铁控制的滑阀和锥阀为先导控制，不仅降低了对比例电磁铁的要求，省去了较复杂的反馈控制电气元件，降低了成本，而且由于节流阀阀芯上、下两端油腔压力差基本保持不变，使节流阀的动态与静态性能都有了较大的提高，当节流阀阀芯上、下两端的压力差在5巴（bar）到50巴（bar）的范围内变化时，流量从Q₁变到Q₂，此时等流量调节偏差（ (Q₂-Q₁)/(Q₁) ×100％）为13％

（普通比例节流阀为103.9％）；动态响应时间为0.08秒

（普通比例节流阀为0.4秒）；最小工作压差为5巴（bar）

（普通比例节流阀为8巴（bar））。

经与美国Dialog情报公司数据库联机检索1963至1985年的“世界专利”文档，未发现有与本发明相同的记载。