位移可放大型电液比例换向阀制造技术

本实用新型专利技术公开了一种位移可放大型电液比例换向阀，包括换向阀、线性-直线型电机械转换器以及压扭联轴器；压扭联轴器包括第一连接部、第二连接部、两个第一弹性螺旋件、两个第二弹性螺旋件以及安装板；第一弹性螺旋件与第二弹性螺旋件的旋向相反，第一连接部、第二连接部、第一弹性螺旋件、第二弹性螺旋件以及安装板为一体化结构。实施本实用新型专利技术的有益效果是：所述电液比例换向阀采用压扭联轴器的结构，当衔铁推动第二连接部朝向阀芯运动时，第一弹性螺旋件与第二弹性螺旋件产生相对扭转以带动第一连接部旋转运动，其具有无摩擦传递、柔性好，体积小且加工装配简便等优点。

【技术实现步骤摘要】


本技术涉及电液比例控制系统领域，更具体地说，涉及一种位移可放大型电液比例换向阀。

技术介绍

电液比例阀是采用比例控制技术，介于开关型液压阀和电液伺服阀之间的一种液压元件。由于电液比例阀能够与电子控制装置组合，因而便于对各种输入、输出信号进行运算处理，以实现复杂的控制功能。同时，电液比例阀具有抗污染、低成本且响应速度快等优点，在工业生产中获得了广泛的应用。
现有的电液比例换向阀一般可采用直动式和导控型两种结构的设计方案。直动式电液比例换向阀由线性-直线型电机械转换器直接驱动阀芯运动，其结构简单，且可以在零压力下工作，但由于受线性-直线型电机械转换器输出推力的限制无法实现大流量控制。导控型电液比例换向阀由导阀控制主阀敏感腔的压力变化，产生较大的液压静压力驱动主阀芯运动，可以实现大流量控制，但其结构复杂，且无法在零导控压力下工作。

技术实现思路

本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种高压大流量，且结构简单的位移可放大型电液比例换向阀。
本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造了一种位移可放大型电液比例换向阀，包括换向阀与线性-直线型电机械转换器；所述换向阀包括阀体，以及安装在所述阀体内的阀芯；所述线性-直线型电机械转换器包括壳体，以及安装在所述壳体内的衔铁；所述电液比例换向阀还包括用于连接所述换向阀与所述线性-直线型电机械转换器的压扭联轴器；所述压扭联轴器包括与所述阀芯固定连接的第一连接部、与所述衔铁固定连接的第二连接部、两个第一弹性螺旋件、两个第二弹性螺旋件，以及固定安装在所述阀体上的安装板；所述第一连接部、所述第二连接部、所述第一弹性螺旋件、所述第二弹性螺旋件，以及所述安装板为一体化结构；两个所述第一弹性螺旋件分别连接在所述第一连接部与所述第二连接部之间，两个所述第二弹性螺旋件分别连接在所述第二连接部与所述安装板之间；
所述第一连接部与所述第二连接部为同轴设置的圆柱体；所述第一弹性螺旋件的旋向与所述第二弹性螺旋件的旋向相反；两个所述第一弹性螺旋件的旋向相同，且关于所述第一连接部的轴线呈轴对称；两个所述第二弹性螺旋件的旋向相同，且关于所述第一连接部的轴线呈轴对称；两个所述第一弹性螺旋件在所述第二连接部靠近所述第一连接部的端面形成第一投影，两个所述第二弹性螺旋件在所述第二连接部靠近所述第一连接部的端面形成第二投影，所述第一投影位于所述第二投影内；
当所述衔铁推动所述第二连接部朝向所述阀芯运动时，两个所述第一弹性螺旋件与两个所述第二弹性螺旋件产生相对扭转以带动所述第一连接部旋转运动。
在本技术所述的位移可放大型电液比例换向阀中，所述第一弹性螺旋件的圈数与所述第二弹性螺旋件的圈数相同。
在本技术所述的位移可放大型电液比例换向阀中，所述第一弹性螺旋件的圈数为0.45圈～0.48圈。
在本技术所述的位移可放大型电液比例换向阀中，所述安装板包括呈正方体的板体，以及开设在所述板体中心的通孔；所述第一连接部可在所述通孔中伸缩运动。
在本技术所述的位移可放大型电液比例换向阀中，所述电液比例换向阀还包括套装在所述第二弹性螺旋件的外部的套筒；所述套筒的一端与所述安装板固定连接，所述套筒的另一端与所述壳体连接。
在本技术所述的位移可放大型电液比例换向阀中，所述套筒为方形结构；所述方形结构开设有通孔，所述第二弹性螺旋件置于所述通孔内。
在本技术所述的位移可放大型电液比例换向阀中，所述线性-直线型电机械转换器为比例电磁铁或线性力马达。
在本技术所述的位移可放大型电液比例换向阀中，所述阀芯上设置有低压孔、高压孔与感受通道；
其中，所述低压孔与所述感受通道重叠的弓高h1，所述低压孔与所述感受通道重叠的弓形面积A1根据低压孔与感受通道之间的关系式表示为：
所述高压孔与所述感受通道重叠的弓高h2，所述高压孔与所述感受通道重叠的弓形面积A2根据高压孔与感受通道之间的关系式表示为：
式中：
rd：高压孔或低压孔的半径；
Rd：阀芯的台肩半径；
R：第一弹性螺旋件与第二弹性螺旋件传递力的有效半径；
θm：面对线性-直线型电机械转换器时，阀芯的顺时针转角位移；
θv：面对线性-直线型电机械转换器时，阀芯的逆时针转角位移；
xm：线性-直线型电机械转换器输出水平位移；
xv：阀芯运动位移；
h0：高压孔或低压孔的初始弓高；
β：第一弹性螺旋件或第二弹性螺旋件的螺旋升角。
实施本技术的位移可放大型电液比例换向阀，具有以下有益效果：所述电液比例换向阀采用压扭联轴器的结构，当衔铁推动第二连接部朝向阀芯运动时，两个第一弹性螺旋件与两个第二弹性螺旋件产生相对扭转以带动第一连接部旋转运动，从而将衔铁的直线运动变为阀芯的旋转运动，与其它电液比例阀相比，所述电液比例换向阀具有无摩擦传递、柔性好，体积小且加工装配简便等优点；其次，由于第一弹性螺旋件的旋向与第二弹性螺旋件的旋向相反，能够起到放大阀芯行程，增加阀的额定流量作用；再者，因为在工作压力为零或失压时，由于此时阀芯轴向阻力几乎为零，完全可以由线性-直线型电机械转换器直接推动阀芯，发挥直动阀的特点，故能克服传统导控级电液比例换向阀需要为导控级单独提供压力的缺点，使液压系统更为简单；最后，通过改变第一弹性螺旋件螺旋升角正切值和第二弹性螺旋件螺旋升角正切值的比例，能方便设计所需放大位移的倍数。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：
图1是本技术较佳实施例提供的位移可放大型电液比例换向阀的内部结构示意图；
图2是图1所示的电液比例换向阀中的压扭联轴器的立体结构图；
图3是图1所示的电液比例换向阀中的压扭联轴器的另一立体结构图；
图4是图1所示的电液比例换向阀中的压扭联轴器的内部结构图；
图5是图1所示的电液比例换向阀中的压扭联轴器的局部剖视图。
图6是图1所示的电液比例换向阀中低压孔与感受通道的位置关系图。
具体实施方式
为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本技术的具体实施方式。
如图1、图2、图3、图4以及图5所示，本技术的较佳实施例提供一种位移可放大型电液比例换向阀，其包括换向阀1、线性-直线型电机械转换器2、压扭联轴器3，以及套筒4。
具体地，如图1以及图6所示，该换向阀1包括阀体11，以及安装在阀体11内的阀芯12。该阀芯12上设置有低压孔13、高压孔14与感受通道15。其中，低压孔13与感受通道15重叠的弓高h1，低压孔13与感受通道15重叠的弓形面积A1根据低压孔13与感受通道15之间的关系式表示为：
高压孔14与感受通道15重叠的弓高h2，高压孔14与感受通道15重叠的弓形面积A2根据高压孔14与感受通道15之间的关系式表示为：
式中：
rd：高压孔14或低压孔13的半径；
Rd：阀芯12的台肩半径；
R：第一弹性螺旋件33与第二弹性螺旋件34传递力的有效半径；
θm：面对线性-直线型电机械转换器2时，阀芯12的顺时针转角位移；
θv：面对线性-直线型电机械转换器2时，阀芯12的逆时针转角位移；
xm：线性-直线型电机械转换器2输出水平位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种位移可放大型电液比例换向阀，包括换向阀(1)与线性‑直线型电机械转换器(2)；所述换向阀(1)包括阀体(11)，以及安装在所述阀体(11)内的阀芯(12)；所述线性‑直线型电机械转换器(2)包括壳体(21)，以及安装在所述壳体(21)内的衔铁(22)；其特征在于：所述电液比例换向阀还包括用于连接所述换向阀(1)与所述线性‑直线型电机械转换器(2)的压扭联轴器(3)；所述压扭联轴器(3)包括与所述阀芯(12)固定连接的第一连接部(31)、与所述衔铁(22)固定连接的第二连接部(32)、两个第一弹性螺旋件(33)、两个第二弹性螺旋件(34)，以及固定安装在所述阀体(11)上的安装板(35)；所述第一连接部(31)、所述第二连接部(32)、所述第一弹性螺旋件(33)、所述第二弹性螺旋件(34)，以及所述安装板(35)为一体化结构；两个所述第一弹性螺旋件(33)分别连接在所述第一连接部(31)与所述第二连接部(32)之间，两个所述第二弹性螺旋件(34)分别连接在所述第二连接部(32)与所述安装板(35)之间；所述第一连接部(31)与所述第二连接部(32)为同轴设置的圆柱体；所述第一弹性螺旋件(33)的旋向与所述第二弹性螺旋件(34)的旋向相反；两个所述第一弹性螺旋件(33)的旋向相同，且关于所述第一连接部(31)的轴线呈轴对称；两个所述第二弹性螺旋件(34)的旋向相同，且关于所述第一连接部(31)的轴线呈轴对称；两个所述第一弹性螺旋件(33)在所述第二连接部(32)靠近所述第一连接部(31)的端面形成第一投影，两个所述第二弹性螺旋件(34)在所述第二连接部(32)靠近所述第一连接部(31)的端面形成第二投影，所述第一投影位于所述第二投影内；当所述衔铁(22)推动所述第二连接部(32)朝向所述阀芯(12)运动时，两个所述第一弹性螺旋件(33)与两个所述第二弹性螺旋件(34)产生相对扭转以带动所述第一连接部(31)旋转运动。...

【技术特征摘要】
1.一种位移可放大型电液比例换向阀，包括换向阀(1)与线性-直线型电机械转换器(2)；所述换向阀(1)包括阀体(11)，以及安装在所述阀体(11)内的阀芯(12)；所述线性-直线型电机械转换器(2)包括壳体(21)，以及安装在所述壳体(21)内的衔铁(22)；其特征在于：所述电液比例换向阀还包括用于连接所述换向阀(1)与所述线性-直线型电机械转换器(2)的压扭联轴器(3)；所述压扭联轴器(3)包括与所述阀芯(12)固定连接的第一连接部(31)、与所述衔铁(22)固定连接的第二连接部(32)、两个第一弹性螺旋件(33)、两个第二弹性螺旋件(34)，以及固定安装在所述阀体(11)上的安装板(35)；所述第一连接部(31)、所述第二连接部(32)、所述第一弹性螺旋件(33)、所述第二弹性螺旋件(34)，以及所述安装板(35)为一体化结构；两个所述第一弹性螺旋件(33)分别连接在所述第一连接部(31)与所述第二连接部(32)之间，两个所述第二弹性螺旋件(34)分别连接在所述第二连接部(32)与所述安装板(35)之间；
所述第一连接部(31)与所述第二连接部(32)为同轴设置的圆柱体；所述第一弹性螺旋件(33)的旋向与所述第二弹性螺旋件(34)的旋向相反；两个所述第一弹性螺旋件(33)的旋向相同，且关于所述第一连接部(31)的轴线呈轴对称；两个所述第二弹性螺旋件(34)的旋向相同，且关于所述第一连接部(31)的轴线呈轴对称；两个所述第一弹性螺旋件(33)在所述第二连接部(32)靠近所述第一连接部(31)的端面形成第一投影，两个所述第二弹性螺旋件(34)在所述第二连接部(32)靠近所述第一连接部(31)的端面形成第二投影，所述第一投影位于所述第二投影内；
当所述衔铁(22)推动所述第二连接部(32)朝向所述阀芯(12)运动时，两个所述第一弹性螺旋件(33)与两个所述第二弹性螺旋件(34)产生相对扭转以带动所述第一连接部(31)旋转运动。
2.根据权利要求1所述的位移可放大型电液比例换向阀，其特征在于：所述第一弹性螺旋件(33)的圈数与所述第二弹性螺旋件(34)的圈数相同。
3.根据权利要求2所述的位移可放大型电液比例换向阀，其特征在于：所述第一弹性螺旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞雯，左强，
申请(专利权)人：浙江大学城市学院，
类型：新型
国别省市：浙江;33