多口自调节比例压力控制阀制造技术

一种多口自调节比例控制阀，它最好使用负载输出反馈系统，以便产生出与导向控制流体压力成比例的工作流体负载输出压力。在一些实施例中，此控制阀是可编程的并且能够在操作之前或在操作过程中选定不同的负载出口压力。根据本发明专利技术的控制阀组件具有一个中位关闭或中立状态，此时由于控制阀没有输出流，故也不需要导向控制流体流。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及比例流体控制阀，而且与具有自调节性能的四通比例压力控制阀最相关。在先有技术中，经常利用各种流体控制阀来控制流体系统(例如流体动力缸或其他流体动力装置)的工作，其中使用一个控制流体导向的控制系统使控制阀动作。许多这种控制阀是可以比例控制的，但是，对于需要或必须精密控制和调节的装置(如工业机器人或其他类似装置)来说，这些控制阀通常不具备进行精确、自调节和比例控制和性能。虽然可以利用可变调节器或类似装置来实现比例性，但这些装置比较昂贵，从而限制了这些阀的应用，在需要比例控制的气动导向控制系统中尤为如此。另外，即使是以并不昂贵的方式实现这种比例性，这些阀或系统通常也不具有自调节性，至少在不靠昂贵、复杂或不很精确的附加系统或设备的条件下，情况如此。因此，本专利技术的一个主要目的是提供一种改进的四通自调节控制阀，此阀的结构简单、造价低，能提供受到更精密地调节的比例压力控制;阀中较小的阀芯或阀件的运动产生相应的压力差，由此使阀芯或阀件正确运动，以保持输出压力。值得注意的是，本专利技术的上述原理还能应用于其他类型的控制阀中，包括(但并不限于)二通和三通阀。本专利技术的另一个目的是提供这样一种自调节控制阀在工作之前或工作过程中，它是可编程序的并能改变负载压力;在其中位关闭或中立状态时，它基本上不需要导向控制流或其化信号输出。本专利技术的再一个目的是，利用本专利技术的一些形式提供无数个负载压力选择性;而利用本专利技术的其他一些形式提供脉冲宽度经过调整的输入信号，以便产生导向控制压力，并使此压力随着与不同的导向信号成比例的控制流出口差动地改变。本专利技术的附加目的、优点和特征可从下面结合附图的说明和权利要求中看得更为清楚。附图说明图1是本专利技术的四通自调节比例压力控制阀和导向控制系统的示意图;图2是与图1类似的示意图，但它表示出了用于提供与一个无级可变的导向控制压力成比例的无级可变的输出负载压力的理想结构;图3是与图1类似的示意图，但它表示出了本专利技术的一个简化的、可选择的实施例;图4是表示与图3类似的另一个实施例的示意图，但此实施例带有这样一个特征-负载输出的调整能够通过调整输入信号脉冲的宽度来实现。图1至图4表示了本专利技术的自调节比例压力控制阀的几个优选实施例。尽管本专利技术实际上有利地用于气动控制阀中，并被例示为一种滑阀或气动控制阀，但是本领域的技术人员将会很容易地意识到，本专利技术的原理同样能应用于提升阀、其他已知类型的气动阀以及各种液压控制阀。在图1中，一个示例性的自调节四通比例压力控制阀组件10一般包括一个导向控制部分12和一个工作流体出口部分14。在图1所示的实施例中，控制阀组件10适用于控制由工作流体作动力的装置的工作，此装置例如是一个压力缸16。压力缸16包括一个往复运动的活塞18，活塞18将压力缸16分隔成两个工作流体腔20和22。通过交替地给流体腔20和22加压和卸压，活塞18的往复运动就能驱动相关联的系统或装置;而通过控制流体腔20和22中的压力强度，就能够控制压力缸的输出压力强度，且这种控制与活塞的速度无关。本领域的技术人员将会容易地意识到，其他类型的流体致动的系统或装置，如回转式马达、涡轮机等等，都能由比例压力控制阀组件10控制。控制阀组件10的输出部分14一般包括一个控制阀体，该阀体在图中被示意性地示出并由标号26表示。阀体26具有一通孔28，通孔28的两相对端由端盖或端帽30和32密封住。端帽30和32分别具有沿其一部分纵向延伸的孔34和36，它们分别用于滑动地容装控制活塞38和40。一个阀芯42可滑动地装在阀体26的通孔28内的套筒27中，并通过相应的推杆或推销44和46与控制活塞38和40相连。阀芯42具有多个台肩48、50和52，它们彼此间隔开，以便在阀芯42上形成凹槽54和56。在图1所示的控制阀组件10的示意性实施例中，控制活塞38和40的端面39和41分别大于阀芯42上的台肩48和52的端面49和53。控制活塞40的端面41与台肩48的端面49的面积之比，也即控制活塞38的端面39与台肩52的端面53的面积之比，通常大约是2∶1，当然也可以有选择地采用其他的面积比，这取决于在给定的应用场合下所希望得到的比例压力控制程度。下面还将就确定这种端面面积间的关系的目的进行详细讨论。控制阀组件10的输出部分14还包括一个进口60，它提供从一个压力工作流体源(未示出)到穿过控制阀体26的通孔28的内部中间位置的流体连通。类似地，一对分别与压力缸16的流体腔20和22流体连通的负载口62和64也与通孔28的内部流体连通。最后，为了构成通孔28的内部与大气或其他排放区之间的流体连通，在阀体26中设置了一对排放口66和68，这对于本领域的技术人员是众所周知的。控制阀组件10的导向控制部分12包括一个导向控制流体进口80，进口80最好通过过滤器81与压力导向控制流体源(未示出)流体连通。导向进口80分成两条相对的导向回路，两回路分别具有固定的导向口82和84。控制流体流过相应的导向口82和84，并分别与一对排放口86和88连通，排放口86和88分别在电磁线圈控制器90和92的驱动下交替地关闭或打开。应该注意，正如从下面的说明中更易理解的那样，电磁线圈控制器90和92完全能用其他已知类型的开/断控制器取代，或者用信号调整控制器，或者用其它可变控制器，对此下面将要详细说明。导向流体回路或内部通道94和96分别与相应的孔34和36在端帽30和32中流体连通，并且与相应的导向口82和84下游的导向控制压力流体连通。一个负载或导向强度控制装置100与导向通道94和96相连，导向通道94和96由一对设置在负载强度控制通道101中的止回阀118和120彼此隔开。多个可调节的导向控制口102、104、106和108在止回阀118和120之间与负载强度控制通道101并联。这些可调节的控制口与常闭的相应排放口122、124、126和128串联连通，这些排放口本身能够由相应的电磁线圈控制器110、112、114和116交替地打开或关闭。这种完全能由其他类型的控制器取代的电磁线圈控制器110-116，在排放口122-128关闭时，用于阻挡控制流体流过相应的可变导向控制口102-108。图中所示的本专利技术的压力控制阀组件10具有若干个工况或工作状态，下面将对此一一加以描述。在中位关闭或中立工况中，经过过滤的控制空气通过导向进口80进入导向部分12，然后分成两股气流，穿过固定的小导向口82和84，当电磁线圈控制器90和92以及相应的排放口86和88处于断电的关闭状态时，导向流体被阻挡，而且导向通道94和96中的导向控制流体压力一般都稳定在导向进口流体压力水平。当然，这个状态是假定负载强度控制装置中的电磁线圈控制器110-116也都被断电，由此将相应的排放口122-128保持在关闭状态下。导向通道94和96中的这种稳定的导向进口压力，传到相应的孔34和36以及相应的控制活塞38和40上。由于这两个控制压力大小相等且沿相反的方向作用在相应的控制活塞38和40上，所以输出部分14中的阀芯42仍保持在中间关闭位置上，来自进口50的工作流体被阻止进入阀体26中的通孔28的其他部分，如负载口62和64。这样，本专利技术的控制阀组件10保持阀芯42的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体控制阀组件包括一个可与压力工作流体源连接的工作流体进口、一对工作流体负载出口、一个可运动的阀件和一个导向控制器，此导向控制器用于有选择地将控制流体压力供给到所述可运动的阀件，以便使一个选定的负载出口与所述工作流体进口连通，从而产生与所述可运动的阀件的位置有关的负载出口压力，其特征是包括用于维持所述负载出口压力与所述控制流体压力成比例的自调节机构，所述自调节机构包括反馈机构，所述反馈机构用于将来自所述选定的负载出口的负载出口压力施加给所述的可运动的阀件，所施加的负载出口压力趋向于反抗所述可运动的阀件朝连通所述工作流体进口和所述选定的负载出口的方向运动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：查理斯阿尔伯特维勒，洛根哈罗德马希斯，
申请(专利权)人：罗斯控制阀公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]