[發明專利]一種變流量增益的比例插裝閥

無效

• 申請號: 201110402682.5
• 申請日: 2011-12-07
• 公開（公告）號: CN102418721A
• 公開（公告）日: 2012-04-18
• 發明（設計）人: 孔祥東;姚靜;俞濱;李亞星
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02
• 代理公司: 石家莊一誠知識產權事務所 13116
• 代理人: 崔鳳英

技術領域

本發明涉及一種插裝閥，特別涉及一種電液比例插裝閥。

背景技術

隨著工業技術的發展，鍛壓機、注塑機、壓鑄機等大型液壓機在國內的應用越來越多，這類機械具有空載時速度快、重載時速度低的特點，因此對于調速系統的控制元件要求很高。插裝結構的比例節流閥，具有幾倍于普通比例調速閥的通流能力，且結構簡單、成本低、動靜態特性好和可靠性高，對實現系統的平穩性和無級調速具有重要的意義。

現有的電液比例插裝閥工作原理主要有位移-力反饋、位移-流量反饋、三級控制型和位移-電反饋四種。位移-力反饋型利用自調節液壓設計實現流量控制，其結構簡單、可靠、成本低，但其控制精度受放大器和比例電磁鐵的非線性、閥芯和彈簧的制造誤差、摩擦力、液動力等因素的影響較大，且動態響應較低；位移-流量反饋型采用液壓反饋控制閥芯位置，成本低，但其特性受油溫、穩態液動力、配合間隙的泄漏等因素的影響較大，一般只應用于低壓；三級控制型也是基于位移-力反饋控制原理，增加一個放大級保證了較高的響應速度和大流量要求，但穩態特性同樣受比例電磁鐵位移力特性、摩擦力、液動力等因素的影響，且結構復雜。位移-電反饋型引入了電反饋閉環控制，只要位移傳感器的精度足夠高，閥的穩態精度就可以達到相當高的水平，相比于以上類型的電液比例插裝閥，控制精度和響應速度均較好，因此在連軋機、液壓機、坦克、軍艦等方面都得到了廣泛的應用。

然而，將現有的上述閥類元件應用于鍛造液壓機的卸壓卸荷控制，存在著共性的缺點：卸壓過程中壓力和流量沖擊很大，小流量時流量控制不精確。其主要原因在于鍛造油壓機卸壓卸荷控制中，要求流量控制閥在小開口度時能夠實現小流量的精確控制，以完成主工作缸壓力的平穩降低，在主工作缸壓力降低到一定數值時，便要求流量控制閥具有很大的通油能力，以完成壓機主工作缸內大量的油液排出；對于大通油能力的閥類元件，在小流量區域的流量增益很難保證線性，并且穩定性差，導致閥在小開口時可控性差，使得主工作缸卸壓過程中閥類元件及前后管路產生很大的壓力沖壓，縮短了油壓機和閥的使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能精確控制小流量又能精確控制大流量、流量波動小、壓力沖擊小的變流量增益的比例插裝閥。本發明在閥的開口量較小時，由于節流口的特殊結構，使得流量增益小且具有較好的線性度，可實現小流量的高精度線性控制；閥的開口量較大時，流量增益大且具有較好的線性度，可實現大流量的高精度線性控制。

本發明的技術方案如下：

本發明包括閥套、帶有阻尼孔的空心閥芯、控制蓋板、閥蓋、位移傳感器和先導控制閥，其中空心閥芯下部裝入閥套內，空心閥芯下部與閥套線密封，空心閥芯上部與控制蓋板配合，控制蓋板上端連接閥蓋，在閥蓋上安裝位移傳感器，在控制蓋板側面安裝先導控制閥；閥芯底部端口上加工有半圓形孔；在閥套上加工有四個對稱的腰形孔。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

????1、可變流量增益：閥的開口量較小時，流量增益小且具有較好的線性度，可實現小流量的高精度線性控制；閥的開口量較大時，流量增益大且具有較好的線性度，可實現大流量的高精度線性控制。可適用于鍛造油壓機主工作缸排油液壓系統，能實現主工作缸的平穩卸壓控制和精準流量控制。

????2、改善流場特性，降低壓力損失：腰形孔相對于圓形孔具有更好的通油能力，這樣減小了該閥閥口附近油液的壓力沖擊和速度突變，減少了閥套和閥塊之間的漩渦區域，從而減小了油液在流動過程中的能量損失，降低了噪音，可有效緩解鍛造油壓機主工作缸卸壓卸荷過程中的沖擊并延長閥的使用壽命。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明閥芯底部端口結構放大圖；

圖3是本發明閥芯仰視圖；

圖4是本發明閥套剖視圖。

具體實施方式

在圖1所示的變流量增益的比例插裝閥結構示意圖中，空心閥芯2下部在閥套1內，空心閥芯下部與閥套線密封，空心閥芯上部與控制蓋板3配合，該控制蓋板上端連接閥蓋4，該閥蓋帶有螺紋孔，位移傳感器5固定安裝在閥蓋的螺紋孔上，在控制蓋板側面安裝先導控制閥6；閥芯底部端口上加工有半圓形孔7，使閥芯底部下端口成為節流口；在閥套上設有四個對稱的腰形孔8。