比例式比例減壓閥制造技術(shù)

比例式比例減壓閥，屬于減壓閥技術(shù)領(lǐng)域。壓電作動器與先導(dǎo)閥芯連接，先導(dǎo)閥芯與先導(dǎo)閥座配合形成先導(dǎo)閥閥口，先導(dǎo)閥供油器與先導(dǎo)閥座之間形成主閥上腔，主閥芯阻尼器設(shè)置在主閥芯內(nèi)，主閥芯的上段臺肩與閥體上方沉割槽邊配合形成排油閥口，主閥芯的下段臺肩與閥體下方沉割槽邊配合形成進油閥口，主閥芯的中段臺肩與閥體中部沉割槽相對應(yīng)，形成輸出導(dǎo)流，閥體設(shè)置在閥塊內(nèi)，閥塊的進油口和排油口分別與進油閥口和排油閥口相連通，閥塊的負載口與設(shè)閥體中部的沉割槽相連通，調(diào)零彈簧設(shè)置在主閥下腔內(nèi)。利用先導(dǎo)閥閥口和先導(dǎo)閥供油器的節(jié)流孔分壓作為主閥芯指令，利用調(diào)零彈簧拓寬調(diào)壓范圍。本發(fā)明專利技術(shù)能使閥的輸出壓力與輸入壓力成比例變化。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種電液比例減壓閥。屬于減壓閥

技術(shù)介紹
現(xiàn)有的比例減壓閥，一般采用比例電磁鐵作為控制元件，輸出壓力為定值，通過調(diào)節(jié)比例電磁鐵來控制輸出壓力大小。在這些閥中，比例電磁鐵產(chǎn)生一個與控制信號成比例的力作用在閥芯上，輸出液壓壓力作用在閥芯的另一端，電磁力與液壓力平衡時，比例減壓閥達到平衡狀態(tài)。因此輸出壓力與電磁力成比例，故可通過電磁力控制輸出液壓壓力。由于作動器響應(yīng)快，部分研究人員嘗試采用壓電作動器作為比例閥的控制單元。然而壓電作動器只能輸出與控制電壓成比例的微小位移，該位移無法與作用在閥芯上的液壓力比較控制輸出位移，不能控制輸出力，無法像使用比例電磁鐵一樣進行工作。現(xiàn)有方案利用壓電作動器控制閥芯位移，改變閥口開度，形成比例節(jié)流閥，再利用壓力傳感器測量輸出壓力，通過閉環(huán)控制實現(xiàn)對輸出壓力的控制。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種輸出壓力與輸入壓力成比例變化的比例式比例減壓閥。本專利技術(shù)利用壓電作動器作為控制元件，它無需采用壓力傳感器閉環(huán)，即可實現(xiàn)比例壓力控制。所謂比例式是指：輸出壓力與供油壓力成一定的比值，該比值受到控制，而不是輸出壓力的絕對值直接受到控制。實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采取的技術(shù)方案是：本專利技術(shù)的比例式比例減壓閥，包括壓電作動器、先導(dǎo)閥、主閥、閥塊及安裝支架；所述的先導(dǎo)閥包括先導(dǎo)閥座、先導(dǎo)閥芯及先導(dǎo)閥供油器；先導(dǎo)閥座的中部由上至下設(shè)置有同軸且相通的中心孔及座孔；所述的主閥包括主閥芯、閥體、主閥芯阻尼器及調(diào)零彈簧；所述的壓電作動器通過安裝支架與閥體的上端面連接，壓電作動器的下端面與先導(dǎo)閥芯的上端面連接，所述的先導(dǎo)閥芯設(shè)置在先導(dǎo)閥座的中心孔內(nèi)，先導(dǎo)閥芯上部的外圓柱面與先導(dǎo)閥座的中心孔的內(nèi)圓周面配合，先導(dǎo)閥芯的下端與先導(dǎo)閥座的座孔的上端口配合形成先導(dǎo)閥閥口，先導(dǎo)閥座的下部設(shè)置在閥體的中心孔道內(nèi)的上部且二者可拆卸連接，先導(dǎo)閥座的內(nèi)部設(shè)有相連通的流道一和流道二，所述的流道一與先導(dǎo)閥座的中心孔相通，閥體的內(nèi)部設(shè)有
與所述的流道二相通的流道三；所述的先導(dǎo)閥供油器及主閥芯由上至下設(shè)置在閥體的中心孔道內(nèi)，且先導(dǎo)閥供油器設(shè)置在先導(dǎo)閥座的下方，先導(dǎo)閥供油器與先導(dǎo)閥座之間的區(qū)域為主閥上腔，先導(dǎo)閥供油器下部的圓柱段設(shè)置在主閥芯的中央孔道內(nèi)的上部且二者可拆卸連接；所述的主閥芯阻尼器的上部的圓柱段設(shè)置在主閥芯的中央孔道內(nèi)的下部且二者可拆卸連接；所述的主閥芯的外壁上設(shè)有上中下三段臺肩，主閥芯的上段臺肩與設(shè)置于閥體側(cè)壁上方內(nèi)孔上的沉割槽邊配合形成排油閥口，主閥芯的下段臺肩與設(shè)置于閥體側(cè)壁下方內(nèi)孔上的沉割槽邊配合形成進油閥口，主閥芯的中段臺肩與設(shè)置于閥體側(cè)壁中部內(nèi)孔上的沉割槽相對應(yīng)；所述的閥塊的內(nèi)部設(shè)有中心腔，閥體設(shè)置在閥塊的中心腔內(nèi)且二者可拆卸連接；閥塊的外側(cè)壁上分別設(shè)有進油口、負載口及排油口，所述的進油口與進油閥口相連通，所述的排油口與排油閥口相連通，所述的負載口與設(shè)置于閥體側(cè)壁中部內(nèi)孔上的沉割槽相連通；當進油閥口處于額定開度時，主閥芯的中段臺肩至所述的閥體側(cè)壁中部內(nèi)孔上的沉割槽間距與進油閥口開度一致；當排油閥口處于額定開度時，主閥芯的中段臺肩至所述的閥體側(cè)壁中部內(nèi)孔上的沉割槽間距與排油閥口開度一致；主閥芯的下段臺肩上開有沉槽，所述的沉槽通過設(shè)置在主閥芯內(nèi)的徑向孔與主閥芯的中央孔道連通，進而與先導(dǎo)閥供油器連通，沉槽還與設(shè)置于閥體側(cè)壁下方內(nèi)孔上的沉割槽相通；主閥芯的下段臺肩上表面對稱開有兩個反饋斜孔，所述的兩個反饋斜孔與主閥芯阻尼器下端面設(shè)有的節(jié)流小孔連通；閥塊的中心腔位于主閥芯阻尼器下方區(qū)域為主閥下腔，所述的調(diào)零彈簧設(shè)置在主閥下腔內(nèi)，調(diào)零彈簧的上端與主閥芯阻尼器的下端面連接，調(diào)零彈簧的下端與主閥下腔底面連接。本專利技術(shù)的有益效果為：1.采用壓電作動器控制先導(dǎo)閥進行分壓，無需借助壓力傳感器測量，使閥出油口壓力與進油口壓力成比例關(guān)系。2.采用三段臺肩式主閥芯，當本專利技術(shù)的減壓閥處于額定流量供油時，進油閥口開度與中段臺肩處開度相同，具有良好的液動力消除作用，提高了比例閥壓力控制精度。3.采用先導(dǎo)閥供油器和主閥芯阻尼器，并將其可拆卸安裝在主閥芯上，可便于根據(jù)使用工況更換調(diào)節(jié)，取得最佳工作性能。5.采用調(diào)零彈簧，消除因壓電作動器行程有限而使指令壓力不能到零帶來的調(diào)壓范圍損失，使出口壓力可從零起調(diào)。本專利技術(shù)的特點具體表現(xiàn)在如下幾方面：1)采用了壓電作動器作為電一機械轉(zhuǎn)換元件，控制先導(dǎo)閥閥口的開度，使得壓力油經(jīng)過
先導(dǎo)閥供油器的節(jié)流孔和先導(dǎo)閥閥口的分壓后在主閥上腔形成一定的壓力，該壓力與供油壓力的比值由壓電作動器的驅(qū)動電壓所決定，并作為主閥的指令信號。先導(dǎo)閥所決定的主閥上腔壓力由下式?jīng)Q定 p c = C d 1 2 A 1 2 C d 1 2 A 1 2 + C d 2 2 A 2 2 p s - - - ( 1 ) ]]>式中：pc為主閥上腔壓力；Cd1為先導(dǎo)閥供油器的節(jié)流孔流量系數(shù)；A1為先導(dǎo)閥供油器的節(jié)流孔過流面積；Cd2為先導(dǎo)閥閥口流量系數(shù)；A2為先導(dǎo)閥閥口過流面積；ps為供油壓力。先導(dǎo)閥過流面積由壓電作動器控制的開度決定。當先導(dǎo)閥座的座孔面積較小時，可忽略液壓力對壓電作動器開度的影響，即：A2＝πdkxu sinα (2)式中：d為先導(dǎo)閥座的座孔直徑；kx為壓電作動器電壓-位移系數(shù)；u為壓電作動器控制電壓；α為先導(dǎo)閥芯的錐形頭的半錐角。主閥芯下端作用有出口油壓，根據(jù)主閥芯力平衡方程，可得到輸出壓力為： p o = p c - Kx 0 A c - F s A c - - - ( 3 ) ]]>式中：po為輸出壓力；K為主閥芯下部調(diào)零彈簧剛度系數(shù)；本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種比例式比例減壓閥，包括壓電作動器(1)、先導(dǎo)閥、主閥、閥塊(6)及安裝支架11；其特征在于：所述的先導(dǎo)閥包括先導(dǎo)閥座(3)、先導(dǎo)閥芯(4)及先導(dǎo)閥供油器(5)；先導(dǎo)閥座(3)的中部由上至下設(shè)置有同軸且相通的中心孔(3?1)及座孔(3?2)；所述的主閥包括主閥芯(7)、閥體(8)、主閥芯阻尼器(9)及調(diào)零彈簧(10)；所述的壓電作動器(1)通過安裝支架(11)與閥體(8)的上端面連接，壓電作動器(1)的下端面與先導(dǎo)閥芯(4)的上端面連接，所述的先導(dǎo)閥芯(4)設(shè)置在先導(dǎo)閥座(3)的中心孔(3?1)內(nèi)，先導(dǎo)閥芯(4)上部的外圓柱面與先導(dǎo)閥座(3)的中心孔(3?1)的內(nèi)圓周面配合，先導(dǎo)閥芯(4)的下端與先導(dǎo)閥座(3)的座孔(3?2)的上端口配合形成先導(dǎo)閥閥口，先導(dǎo)閥座(3)的下部設(shè)置在閥體(8)的中心孔道(8?1)內(nèi)的上部且二者可拆卸連接，先導(dǎo)閥座(3)的內(nèi)部設(shè)有相連通的流道一(y1)和流道二(y2)，所述的流道一(y1)與先導(dǎo)閥座(3)的中心孔(3?1)相通，閥體(8)的內(nèi)部設(shè)有與所述的流道二(y2)相通的流道三(y3)；所述的先導(dǎo)閥供油器(5)及主閥芯(7)由上至下設(shè)置在閥體(8)的中心孔道(8?1)內(nèi)，且先導(dǎo)閥供油器(5)設(shè)置在先導(dǎo)閥座(3)的下方，先導(dǎo)閥供油器(5)與先導(dǎo)閥座(3)之間的區(qū)域為主閥上腔(12)，先導(dǎo)閥供油器(5)下部的圓柱段設(shè)置在主閥芯(7)的中央孔道(7?1)內(nèi)的上部且二者可拆卸連接；所述的主閥芯阻尼器(9)的上部的圓柱段設(shè)置在主閥芯(7)的中央孔道(7?1)內(nèi)的下部且二者可拆卸連接；所述的主閥芯(7)的外壁上設(shè)有上中下三段臺肩，主閥芯(7)的上段臺肩(7?2)與設(shè)置于閥體(8)側(cè)壁上方內(nèi)孔(8?2)上的沉割槽邊配合形成排油閥口，主閥芯(7)的下段臺肩(7?3)與設(shè)置于閥體(8)側(cè)壁下方內(nèi)孔(8?3)上的沉割槽邊配合形成進油閥口，主閥芯(7)的中段臺肩(7?4)與設(shè)置于閥體(8)側(cè)壁中部內(nèi)孔(8?4)上的沉割槽相對應(yīng)；所述的閥塊(6)的內(nèi)部設(shè)有中心腔，閥體(8)設(shè)置在閥塊(6)的中心腔內(nèi)且二者可拆卸連接；閥塊(6)的外側(cè)壁上分別設(shè)有進油口(6?1)、負載口(6?2)及排油口(6?3)，所述的進油口(6?1)與進油閥口相連通，所述的排油口(6?3)與排油閥口相連通，所述的負載口(6?2)與設(shè)置于閥體(8)側(cè)壁中部內(nèi)孔(8?4)上的沉割槽相連通；當進油閥口處于額定開度時，主閥芯(7)的中段臺肩(7?4)至所述的閥體(8)側(cè)壁中部內(nèi)孔(8?4)上的沉割槽間距與進油閥口開度一致；當排油閥口處于額定開度時，主閥芯(7)的中段臺肩(7?4)至所述的閥體(8)側(cè)壁中部內(nèi)孔(8?4)上的沉割槽間距與排油閥口開度一致；主閥芯(7)的下段臺肩(7?3)上開有沉槽(7?3?1)，所述的沉槽(7?3?1)通過設(shè)置在主閥芯(7)內(nèi)的徑向孔(7?5)與主閥芯(7)的中央孔道(7?1)連通，進而與先導(dǎo)閥供油器(5)連通，沉槽(7?3?1)還與設(shè)置于閥體(8)側(cè)壁下方內(nèi)孔(8?3)上的沉割槽相通；主閥芯(7)的下段臺肩(7?3)上表面對稱開有兩個反饋斜孔(7?6)，所述的兩個反饋斜孔(7?6)與主閥芯阻尼器(9)下端面設(shè)有的節(jié)流小孔(9?1)連通；閥塊(6)的中心腔位于主閥芯阻尼器(9)下方區(qū)域為主閥下腔(13)，所述的調(diào)零彈簧(10)設(shè)置在主閥下腔(13)內(nèi)，調(diào)零彈簧(10)的上端與主閥芯阻尼器(9)的下端面連接，調(diào)零彈簧(10)的下端與主閥下腔(13)底面連接。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種比例式比例減壓閥，包括壓電作動器(1)、先導(dǎo)閥、主閥、閥塊(6)及安裝支架11；其特征在于：所述的先導(dǎo)閥包括先導(dǎo)閥座(3)、先導(dǎo)閥芯(4)及先導(dǎo)閥供油器(5)；先導(dǎo)閥座(3)的中部由上至下設(shè)置有同軸且相通的中心孔(3-1)及座孔(3-2)；所述的主閥包括主閥芯(7)、閥體(8)、主閥芯阻尼器(9)及調(diào)零彈簧(10)；所述的壓電作動器(1)通過安裝支架(11)與閥體(8)的上端面連接，壓電作動器(1)的下端面與先導(dǎo)閥芯(4)的上端面連接，所述的先導(dǎo)閥芯(4)設(shè)置在先導(dǎo)閥座(3)的中心孔(3-1)內(nèi)，先導(dǎo)閥芯(4)上部的外圓柱面與先導(dǎo)閥座(3)的中心孔(3-1)的內(nèi)圓周面配合，先導(dǎo)閥芯(4)的下端與先導(dǎo)閥座(3)的座孔(3-2)的上端口配合形成先導(dǎo)閥閥口，先導(dǎo)閥座(3)的下部設(shè)置在閥體(8)的中心孔道(8-1)內(nèi)的上部且二者可拆卸連接，先導(dǎo)閥座(3)的內(nèi)部設(shè)有相連通的流道一(y1)和流道二(y2)，所述的流道一(y1)與先導(dǎo)閥座(3)的中心孔(3-1)相通，閥體(8)的內(nèi)部設(shè)有與所述的流道二(y2)相通的流道三(y3)；所述的先導(dǎo)閥供油器(5)及主閥芯(7)由上至下設(shè)置在閥體(8)的中心孔道(8-1)內(nèi)，且先導(dǎo)閥供油器(5)設(shè)置在先導(dǎo)閥座(3)的下方，先導(dǎo)閥供油器(5)與先導(dǎo)閥座(3)之間的區(qū)域為主閥上腔(12)，先導(dǎo)閥供油器(5)下部的圓柱段設(shè)置在主閥芯(7)的中央孔道(7-1)內(nèi)的上部且二者可拆卸連接；所述的主閥芯阻尼器(9)的上部的圓柱段設(shè)置在主閥芯(7)的中央孔道(7-1)內(nèi)的下部且二者可拆卸連接；所述的主閥芯(7)的外壁上設(shè)有上中下三段臺肩，主閥芯(7)的上段臺肩(7-2)與設(shè)置于閥體(8)側(cè)壁上方內(nèi)孔(8-2)上的沉割槽邊配合形成排油閥口，主閥芯(7)的下段臺肩(7-3)與設(shè)置于閥體(8)側(cè)壁下方內(nèi)孔(8-3)上的沉割槽邊配合形成進油閥口，主閥芯(7)的中段臺肩(7-4)與設(shè)置于閥體(8)側(cè)壁中部內(nèi)孔(8-4)上的沉割槽相對應(yīng)；所述的閥塊(6)的內(nèi)部設(shè)有中心腔，閥體(8)設(shè)置在閥塊(6)的中心腔內(nèi)且二者可拆卸連接；閥塊(6)的外側(cè)壁上分別設(shè)有進油口(6-1)、負載口(6-2)及排油口(6-3)，所述的進油口(6-1)與進油閥口相連通，所述的排油口(6-3)與排油閥口相連通，所述的負載口(6-2)與設(shè)置于閥體(8)側(cè)壁中部內(nèi)孔(8-4)上的沉割槽相連通；當進油閥口處于額定開度時，主閥芯(7)的中段臺肩(7-4)至所述的閥體(8)側(cè)壁中部內(nèi)孔(8-4)上的沉割槽間距與進油閥口開度一致；當排油閥口處于額定開度時，主閥芯(7)的中段臺肩(7-4)至所述的閥體(8...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊慶俊，汪俊龍，賈新穎，劉志恒，呂慶軍，熊慶輝，
申請(專利權(quán))人：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：黑龍江;23