比例式比例减压阀制造技术

比例式比例减压阀，属于减压阀技术领域。压电作动器与先导阀芯连接，先导阀芯与先导阀座配合形成先导阀阀口，先导阀供油器与先导阀座之间形成主阀上腔，主阀芯阻尼器设置在主阀芯内，主阀芯的上段台肩与阀体上方沉割槽边配合形成排油阀口，主阀芯的下段台肩与阀体下方沉割槽边配合形成进油阀口，主阀芯的中段台肩与阀体中部沉割槽相对应，形成输出导流，阀体设置在阀块内，阀块的进油口和排油口分别与进油阀口和排油阀口相连通，阀块的负载口与设阀体中部的沉割槽相连通，调零弹簧设置在主阀下腔内。利用先导阀阀口和先导阀供油器的节流孔分压作为主阀芯指令，利用调零弹簧拓宽调压范围。本发明专利技术能使阀的输出压力与输入压力成比例变化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电液比例减压阀。属于减压阀

技术介绍
现有的比例减压阀，一般采用比例电磁铁作为控制元件，输出压力为定值，通过调节比例电磁铁来控制输出压力大小。在这些阀中，比例电磁铁产生一个与控制信号成比例的力作用在阀芯上，输出液压压力作用在阀芯的另一端，电磁力与液压力平衡时，比例减压阀达到平衡状态。因此输出压力与电磁力成比例，故可通过电磁力控制输出液压压力。由于作动器响应快，部分研究人员尝试采用压电作动器作为比例阀的控制单元。然而压电作动器只能输出与控制电压成比例的微小位移，该位移无法与作用在阀芯上的液压力比较控制输出位移，不能控制输出力，无法像使用比例电磁铁一样进行工作。现有方案利用压电作动器控制阀芯位移，改变阀口开度，形成比例节流阀，再利用压力传感器测量输出压力，通过闭环控制实现对输出压力的控制。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种输出压力与输入压力成比例变化的比例式比例减压阀。本专利技术利用压电作动器作为控制元件，它无需采用压力传感器闭环，即可实现比例压力控制。所谓比例式是指：输出压力与供油压力成一定的比值，该比值受到控制，而不是输出压力的绝对值直接受到控制。实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：本专利技术的比例式比例减压阀，包括压电作动器、先导阀、主阀、阀块及安装支架；所述的先导阀包括先导阀座、先导阀芯及先导阀供油器；先导阀座的中部由上至下设置有同轴且相通的中心孔及座孔；所述的主阀包括主阀芯、阀体、主阀芯阻尼器及调零弹簧；所述的压电作动器通过安装支架与阀体的上端面连接，压电作动器的下端面与先导阀芯的上端面连接，所述的先导阀芯设置在先导阀座的中心孔内，先导阀芯上部的外圆柱面与先导阀座的中心孔的内圆周面配合，先导阀芯的下端与先导阀座的座孔的上端口配合形成先导阀阀口，先导阀座的下部设置在阀体的中心孔道内的上部且二者可拆卸连接，先导阀座的内部设有相连通的流道一和流道二，所述的流道一与先导阀座的中心孔相通，阀体的内部设有
与所述的流道二相通的流道三；所述的先导阀供油器及主阀芯由上至下设置在阀体的中心孔道内，且先导阀供油器设置在先导阀座的下方，先导阀供油器与先导阀座之间的区域为主阀上腔，先导阀供油器下部的圆柱段设置在主阀芯的中央孔道内的上部且二者可拆卸连接；所述的主阀芯阻尼器的上部的圆柱段设置在主阀芯的中央孔道内的下部且二者可拆卸连接；所述的主阀芯的外壁上设有上中下三段台肩，主阀芯的上段台肩与设置于阀体侧壁上方内孔上的沉割槽边配合形成排油阀口，主阀芯的下段台肩与设置于阀体侧壁下方内孔上的沉割槽边配合形成进油阀口，主阀芯的中段台肩与设置于阀体侧壁中部内孔上的沉割槽相对应；所述的阀块的内部设有中心腔，阀体设置在阀块的中心腔内且二者可拆卸连接；阀块的外侧壁上分别设有进油口、负载口及排油口，所述的进油口与进油阀口相连通，所述的排油口与排油阀口相连通，所述的负载口与设置于阀体侧壁中部内孔上的沉割槽相连通；当进油阀口处于额定开度时，主阀芯的中段台肩至所述的阀体侧壁中部内孔上的沉割槽间距与进油阀口开度一致；当排油阀口处于额定开度时，主阀芯的中段台肩至所述的阀体侧壁中部内孔上的沉割槽间距与排油阀口开度一致；主阀芯的下段台肩上开有沉槽，所述的沉槽通过设置在主阀芯内的径向孔与主阀芯的中央孔道连通，进而与先导阀供油器连通，沉槽还与设置于阀体侧壁下方内孔上的沉割槽相通；主阀芯的下段台肩上表面对称开有两个反馈斜孔，所述的两个反馈斜孔与主阀芯阻尼器下端面设有的节流小孔连通；阀块的中心腔位于主阀芯阻尼器下方区域为主阀下腔，所述的调零弹簧设置在主阀下腔内，调零弹簧的上端与主阀芯阻尼器的下端面连接，调零弹簧的下端与主阀下腔底面连接。本专利技术的有益效果为：1.采用压电作动器控制先导阀进行分压，无需借助压力传感器测量，使阀出油口压力与进油口压力成比例关系。2.采用三段台肩式主阀芯，当本专利技术的减压阀处于额定流量供油时，进油阀口开度与中段台肩处开度相同，具有良好的液动力消除作用，提高了比例阀压力控制精度。3.采用先导阀供油器和主阀芯阻尼器，并将其可拆卸安装在主阀芯上，可便于根据使用工况更换调节，取得最佳工作性能。5.采用调零弹簧，消除因压电作动器行程有限而使指令压力不能到零带来的调压范围损失，使出口压力可从零起调。本专利技术的特点具体表现在如下几方面：1)采用了压电作动器作为电一机械转换元件，控制先导阀阀口的开度，使得压力油经过
先导阀供油器的节流孔和先导阀阀口的分压后在主阀上腔形成一定的压力，该压力与供油压力的比值由压电作动器的驱动电压所决定，并作为主阀的指令信号。先导阀所决定的主阀上腔压力由下式决定 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为主阀上腔压力；Cd1为先导阀供油器的节流孔流量系数；A1为先导阀供油器的节流孔过流面积；Cd2为先导阀阀口流量系数；A2为先导阀阀口过流面积；ps为供油压力。先导阀过流面积由压电作动器控制的开度决定。当先导阀座的座孔面积较小时，可忽略液压力对压电作动器开度的影响，即：A2＝πdkxu sinα (2)式中：d为先导阀座的座孔直径；kx为压电作动器电压-位移系数；u为压电作动器控制电压；α为先导阀芯的锥形头的半锥角。主阀芯下端作用有出口油压，根据主阀芯力平衡方程，可得到输出压力为： p o = p c - Kx 0 A c - F s A c - - - ( 3 ) ]]>式中：po为输出压力；K为主阀芯下部调零弹簧刚度系数；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种比例式比例减压阀，包括压电作动器(1)、先导阀、主阀、阀块(6)及安装支架11；其特征在于：所述的先导阀包括先导阀座(3)、先导阀芯(4)及先导阀供油器(5)；先导阀座(3)的中部由上至下设置有同轴且相通的中心孔(3‑1)及座孔(3‑2)；所述的主阀包括主阀芯(7)、阀体(8)、主阀芯阻尼器(9)及调零弹簧(10)；所述的压电作动器(1)通过安装支架(11)与阀体(8)的上端面连接，压电作动器(1)的下端面与先导阀芯(4)的上端面连接，所述的先导阀芯(4)设置在先导阀座(3)的中心孔(3‑1)内，先导阀芯(4)上部的外圆柱面与先导阀座(3)的中心孔(3‑1)的内圆周面配合，先导阀芯(4)的下端与先导阀座(3)的座孔(3‑2)的上端口配合形成先导阀阀口，先导阀座(3)的下部设置在阀体(8)的中心孔道(8‑1)内的上部且二者可拆卸连接，先导阀座(3)的内部设有相连通的流道一(y1)和流道二(y2)，所述的流道一(y1)与先导阀座(3)的中心孔(3‑1)相通，阀体(8)的内部设有与所述的流道二(y2)相通的流道三(y3)；所述的先导阀供油器(5)及主阀芯(7)由上至下设置在阀体(8)的中心孔道(8‑1)内，且先导阀供油器(5)设置在先导阀座(3)的下方，先导阀供油器(5)与先导阀座(3)之间的区域为主阀上腔(12)，先导阀供油器(5)下部的圆柱段设置在主阀芯(7)的中央孔道(7‑1)内的上部且二者可拆卸连接；所述的主阀芯阻尼器(9)的上部的圆柱段设置在主阀芯(7)的中央孔道(7‑1)内的下部且二者可拆卸连接；所述的主阀芯(7)的外壁上设有上中下三段台肩，主阀芯(7)的上段台肩(7‑2)与设置于阀体(8)侧壁上方内孔(8‑2)上的沉割槽边配合形成排油阀口，主阀芯(7)的下段台肩(7‑3)与设置于阀体(8)侧壁下方内孔(8‑3)上的沉割槽边配合形成进油阀口，主阀芯(7)的中段台肩(7‑4)与设置于阀体(8)侧壁中部内孔(8‑4)上的沉割槽相对应；所述的阀块(6)的内部设有中心腔，阀体(8)设置在阀块(6)的中心腔内且二者可拆卸连接；阀块(6)的外侧壁上分别设有进油口(6‑1)、负载口(6‑2)及排油口(6‑3)，所述的进油口(6‑1)与进油阀口相连通，所述的排油口(6‑3)与排油阀口相连通，所述的负载口(6‑2)与设置于阀体(8)侧壁中部内孔(8‑4)上的沉割槽相连通；当进油阀口处于额定开度时，主阀芯(7)的中段台肩(7‑4)至所述的阀体(8)侧壁中部内孔(8‑4)上的沉割槽间距与进油阀口开度一致；当排油阀口处于额定开度时，主阀芯(7)的中段台肩(7‑4)至所述的阀体(8)侧壁中部内孔(8‑4)上的沉割槽间距与排油阀口开度一致；主阀芯(7)的下段台肩(7‑3)上开有沉槽(7‑3‑1)，所述的沉槽(7‑3‑1)通过设置在主阀芯(7)内的径向孔(7‑5)与主阀芯(7)的中央孔道(7‑1)连通，进而与先导阀供油器(5)连通，沉槽(7‑3‑1)还与设置于阀体(8)侧壁下方内孔(8‑3)上的沉割槽相通；主阀芯(7)的下段台肩(7‑3)上表面对称开有两个反馈斜孔(7‑6)，所述的两个反馈斜孔(7‑6)与主阀芯阻尼器(9)下端面设有的节流小孔(9‑1)连通；阀块(6)的中心腔位于主阀芯阻尼器(9)下方区域为主阀下腔(13)，所述的调零弹簧(10)设置在主阀下腔(13)内，调零弹簧(10)的上端与主阀芯阻尼器(9)的下端面连接，调零弹簧(10)的下端与主阀下腔(13)底面连接。...

【技术特征摘要】
1.一种比例式比例减压阀，包括压电作动器(1)、先导阀、主阀、阀块(6)及安装支架11；其特征在于：所述的先导阀包括先导阀座(3)、先导阀芯(4)及先导阀供油器(5)；先导阀座(3)的中部由上至下设置有同轴且相通的中心孔(3-1)及座孔(3-2)；所述的主阀包括主阀芯(7)、阀体(8)、主阀芯阻尼器(9)及调零弹簧(10)；所述的压电作动器(1)通过安装支架(11)与阀体(8)的上端面连接，压电作动器(1)的下端面与先导阀芯(4)的上端面连接，所述的先导阀芯(4)设置在先导阀座(3)的中心孔(3-1)内，先导阀芯(4)上部的外圆柱面与先导阀座(3)的中心孔(3-1)的内圆周面配合，先导阀芯(4)的下端与先导阀座(3)的座孔(3-2)的上端口配合形成先导阀阀口，先导阀座(3)的下部设置在阀体(8)的中心孔道(8-1)内的上部且二者可拆卸连接，先导阀座(3)的内部设有相连通的流道一(y1)和流道二(y2)，所述的流道一(y1)与先导阀座(3)的中心孔(3-1)相通，阀体(8)的内部设有与所述的流道二(y2)相通的流道三(y3)；所述的先导阀供油器(5)及主阀芯(7)由上至下设置在阀体(8)的中心孔道(8-1)内，且先导阀供油器(5)设置在先导阀座(3)的下方，先导阀供油器(5)与先导阀座(3)之间的区域为主阀上腔(12)，先导阀供油器(5)下部的圆柱段设置在主阀芯(7)的中央孔道(7-1)内的上部且二者可拆卸连接；所述的主阀芯阻尼器(9)的上部的圆柱段设置在主阀芯(7)的中央孔道(7-1)内的下部且二者可拆卸连接；所述的主阀芯(7)的外壁上设有上中下三段台肩，主阀芯(7)的上段台肩(7-2)与设置于阀体(8)侧壁上方内孔(8-2)上的沉割槽边配合形成排油阀口，主阀芯(7)的下段台肩(7-3)与设置于阀体(8)侧壁下方内孔(8-3)上的沉割槽边配合形成进油阀口，主阀芯(7)的中段台肩(7-4)与设置于阀体(8)侧壁中部内孔(8-4)上的沉割槽相对应；所述的阀块(6)的内部设有中心腔，阀体(8)设置在阀块(6)的中心腔内且二者可拆卸连接；阀块(6)的外侧壁上分别设有进油口(6-1)、负载口(6-2)及排油口(6-3)，所述的进油口(6-1)与进油阀口相连通，所述的排油口(6-3)与排油阀口相连通，所述的负载口(6-2)与设置于阀体(8)侧壁中部内孔(8-4)上的沉割槽相连通；当进油阀口处于额定开度时，主阀芯(7)的中段台肩(7-4)至所述的阀体(8)侧壁中部内孔(8-4)上的沉割槽间距与进油阀口开度一致；当排油阀口处于额定开度时，主阀芯(7)的中段台肩(7-4)至所述的阀体(8...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨庆俊，汪俊龙，贾新颖，刘志恒，吕庆军，熊庆辉，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23