一种液压操动机构用电液控制阀及其电磁先导阀和先导阀制造技术

本发明专利技术提供了一种液压操动机构用电液控制阀及其电磁先导阀和先导阀，先导阀包括：阀体；阀套，一端设有阀口；阀球；球托，与阀球弹性顶压使阀球封堵阀口；进油通道；排油通道；阀杆，导向移动安装在阀套内，受外力移动顶开阀球，使进油通道通过阀套内孔与排油通道连通；阀杆包括中部的大径段及两侧的第一小径段和第二小径段，第一小径段用于顶推阀球；第二小径段用于受外力，和阀套之间形成第二环腔；旁通油道，一端与进油通道连通、另一端与第二环腔连通。有益效果：一部分油液能通过旁通油道进入第二环腔，作用在大径段上，对阀杆施加朝向阀球方向运动的预推力，从而减小使阀杆真正动作时实际所需要的外力值，阀杆更容易动作，动作速度更快。

An electro-hydraulic control valve and its electromagnetic pilot valve and pilot valve for hydraulic operating mechanism

【技术实现步骤摘要】
一种液压操动机构用电液控制阀及其电磁先导阀和先导阀
本专利技术涉及一种液压操动机构用电液控制阀及其电磁先导阀和先导阀。
技术介绍
电液控制阀是断路器液压操动机构中的核心控制元件，其作用是在接到分、合闸命令时，通过分、合闸电磁铁及分、合闸先导阀把来自控制室的分、合闸电信号转换为液压信号，再通过二级阀、三级阀将液压信号放大，并作出相应的位置转换，控制液压缸进行分闸或合闸动作，由液压缸操动断路器进行分闸或合闸动作。电液控制阀的动作时间和流量大小直接影响断路器的分、合闸时间和分、合闸速度。对超高压断路器，因其工作电压高、开断电流大，要求断路器的分闸速度高、动作时间短，操动机构输出的瞬时操作功大，所以，超高压断路器常需配用液压操动机构。液压操动机构一般为瞬时动作的常高压保持式操动机构，为增大操作功、提高分闸速度，液压系统的工作压力较高、需要的流量较大，为保证断路器要求的分闸速度和动作时间，液压操动机构中的电液控制阀常采用多级液压阀逐级放大的方式来控制大直径液压缸的动作，由液压缸来带动断路器的灭弧室进行开断，因此，液压缸的动作速度、控制阀的放大级数与动作时间相互影响，结构上存在最优配合值。常用的大流量控制阀采用三级阀的结构形式，例如申请公布号为CN109764152A的中国专利技术专利申请所公开的一种液压操动机构及其液压控制阀，液压控制阀包括阀座和装配在阀座中的阀套，阀套内装配有阀芯。阀座包括筒体部分和两个端盖，筒体部分上设有用于与低压油箱连通的低压油腔、用于与液压缸连通的液压缸油腔、用于与高压液压系统连通的高压油腔。筒体部分的外周面上分别设置有一级分闸阀和一级合闸阀，筒体部分的筒壁内与一级分闸阀对应的位置安装有二级分闸阀、与一级合闸阀对应的位置安装有二级合闸阀。一级分闸阀控制二级分闸阀的开、闭，一级合闸阀控制二级合闸阀开、闭，一级分闸阀和一级合闸阀均为先导阀，二级分闸阀和二级合闸阀均为放大阀。当液压操动机构处于合闸位置进行分闸动作时，一级分闸阀和二级分闸阀依次打开，阀芯移动，使得低压油腔与液压缸油腔连通，液压缸油腔内的高压油通过低压油腔排入低压油箱，进行分闸动作。当液压操动机构处于分闸位置进行合闸动作时，一级合闸阀和二级合闸阀依次打开，阀芯移动，使得液压缸油腔与高压油腔连通，高压油腔内的高压油进入液压缸油腔进行合闸动作。上述液压控制阀采用三级阀的结构形式，一级分闸阀和一级合闸阀通常是由电磁铁驱动的电磁先导阀，二级分闸阀和二级合闸阀均为放大阀，阀座、阀套和阀芯构成主阀，液压控制阀的动作时间主要取决于几个元件，一是电磁铁和先导阀的的动作时间以及先导阀的通径和流量，二是放大阀的动作时间以及放大阀的通径和流量，三是主阀的动作时间。主阀的动作时间取决于放大阀的通径和流量，放大阀的动作时间又取决于先导阀的通径和流量。现有这种三级阀结构的液压控制阀虽可以控制大直径液压缸的动作，且流量大、动作时间快，但是三级阀的结构比较复杂、外形尺寸大、零部件数量多、渗漏油环节多、生产成本较高。而之所以受限于逐级放大的三级阀结构，首先是因为先导阀的通径和流量比较小，且先导阀的阀杆动作时间长，无法满足快速动作的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可以快速动作的先导阀；本专利技术的目的还在于提供一种动作时间短的电磁先导阀；本专利技术的目的还在于提供一种结构简单、动作时间短的液压操动机构用电液控制阀。为实现上述目的，本专利技术中的先导阀采用如下技术方案：一种先导阀，包括：阀体；阀套，固定在阀体内，阀套具有内孔，内孔的一端为阀口；阀球腔，设置在阀体内且位于所述阀口的一侧，阀球腔中设置有阀球；球托，安装在阀体上，用于与阀球弹性顶压配合，以使阀球封堵所述阀口；进油通道，设置在阀体上，进油通道与阀球腔连通；排油通道，设置在阀体上，排油通道与阀套内孔连通；阀杆，导向移动安装在阀套内，阀杆用于受外部作用力在阀套内移动并顶开阀球，使进油通道通过阀套内孔与排油通道连通；其中，阀杆包括中部的大径段以及位于大径段两侧第一小径段和第二小径段，大径段与阀套导向滑动配合，第一小径段用于顶推阀球，第一小径段和阀套之间形成有第一环腔，第一环腔通过阀套上设置的第一连通结构与排油通道连通，第二小径段用于受外部作用力，第二小径段和阀套之间形成有第二环腔；先导阀还包括：旁通油道，设置在阀体内，旁通油道的一端与进油通道或者阀球腔连通、另一端与第二环腔连通，以使进油通道或者阀球腔内的一部分油液能够通过旁通油道进入第二环腔中，并对阀杆施加朝向阀球方向运动的预推力；阀套上设置有用于使旁通油道与第二环腔连通的第二连通结构。上述技术方案的有益效果在于：由于阀球受球托的弹性顶压，正常情况下将阀套上的阀口封堵，阻断进油通道和排油通道，此时先导阀处于关闭状态，并且在使用时，油液经进油通道进入阀球腔中，对阀球的压力使得阀球紧紧地堵在阀口上，使先导阀保持在关闭状态；而当阀杆受到外部作用力时，会在阀套内移动并克服球托的反作用力以及油液压力顶开阀球，使进油通道通过阀套内孔与排油通道连通，此时先导阀处于打开状态。由于阀杆包括大径段、第一小径段和第二小径段，与阀套构成第一环腔和第二环腔，而阀体内还设置有旁通油道，旁通油道的一端与进油通道或者阀球腔连通、另一端与第二环腔连通，这样进油通道或者阀球腔内的一部分油液就能够通过旁通油道进入第二环腔中，作用在大径段上，从而对阀杆施加朝向阀球方向运动的预推力，也就是说，有一部分力预先施加在阀杆上，这样就可以减小使阀杆真正动作时实际所需要的外力值。换句话说，假若在施加外力值不变的情况下，本专利技术中先导阀的阀杆更加容易动作，动作速度会更快，更容易将阀球顶开，在此支持之下，可以增大先导阀的通径，进而增大流量，使先导阀的通径和流量能够满足主阀的动作时间，从而直接带动主阀动作，省去现有技术中的放大阀，这样就能在保证使用要求的前提下，简化控制阀的结构。进一步的，为了方便制造和装配，所述阀套包括间隔布置的第一阀套和第二阀套，阀口位于第一阀套上，阀杆的大径段与第二阀套导向滑动配合，第一环腔由第一小径段与第一阀套围成，第二环腔由第二小径段与第二阀套围成，第一阀套和第二阀套之间的间隔构成所述第一连通结构，第二连通结构设置在第二阀套上。进一步的，为了便于实现旁通油道与第二环腔的连通，第二连通结构包括设置在阀套外周面上的环槽以及多个间隔设置在环槽槽底的连通孔。进一步的，为了方便油液排出，第一小径段与大径段之间通过锥面过渡，锥面与第一连通结构所在的位置相对应。进一步的，为了方便加工，同时方便油液进入第二环腔中，所述旁通油道由两条交叉的交叉油道构成，两条交叉油道呈“入”字形。为实现上述目的，本专利技术中的电磁先导阀采用如下技术方案：一种电磁先导阀，包括电磁铁，电磁铁包括电磁铁壳体以及设置在电磁铁壳体内的动铁芯，动铁芯用于提供外部作用力，电磁先导阀还包括与电磁铁壳体固定相连的先导阀，先导阀包括：阀体；阀套，固定在阀体内，阀套具有内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种先导阀，其特征在于，包括：/n阀体；/n阀套，固定在阀体内，阀套具有内孔，内孔的一端为阀口；/n阀球腔，设置在阀体内且位于所述阀口的一侧，阀球腔中设置有阀球；/n球托，安装在阀体上，用于与阀球弹性顶压配合，以使阀球封堵所述阀口；/n进油通道，设置在阀体上，进油通道与阀球腔连通；/n排油通道，设置在阀体上，排油通道与阀套内孔连通；/n阀杆，导向移动安装在阀套内，阀杆用于受外部作用力在阀套内移动并顶开阀球，使进油通道通过阀套内孔与排油通道连通；/n其中，阀杆包括中部的大径段以及位于大径段两侧第一小径段和第二小径段，大径段与阀套导向滑动配合，第一小径段用于顶推阀球，第一小径段和阀套之间形成有第一环腔，第一环腔通过阀套上设置的第一连通结构与排油通道连通，第二小径段用于受外部作用力，第二小径段和阀套之间形成有第二环腔；/n先导阀还包括：/n旁通油道，设置在阀体内，旁通油道的一端与进油通道或者阀球腔连通、另一端与第二环腔连通，以使进油通道或者阀球腔内的一部分油液能够通过旁通油道进入第二环腔中，并对阀杆施加朝向阀球方向运动的预推力；阀套上设置有用于使旁通油道与第二环腔连通的第二连通结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种先导阀，其特征在于，包括：
阀体；
阀套，固定在阀体内，阀套具有内孔，内孔的一端为阀口；
阀球腔，设置在阀体内且位于所述阀口的一侧，阀球腔中设置有阀球；
球托，安装在阀体上，用于与阀球弹性顶压配合，以使阀球封堵所述阀口；
进油通道，设置在阀体上，进油通道与阀球腔连通；
排油通道，设置在阀体上，排油通道与阀套内孔连通；
阀杆，导向移动安装在阀套内，阀杆用于受外部作用力在阀套内移动并顶开阀球，使进油通道通过阀套内孔与排油通道连通；
其中，阀杆包括中部的大径段以及位于大径段两侧第一小径段和第二小径段，大径段与阀套导向滑动配合，第一小径段用于顶推阀球，第一小径段和阀套之间形成有第一环腔，第一环腔通过阀套上设置的第一连通结构与排油通道连通，第二小径段用于受外部作用力，第二小径段和阀套之间形成有第二环腔；
先导阀还包括：
旁通油道，设置在阀体内，旁通油道的一端与进油通道或者阀球腔连通、另一端与第二环腔连通，以使进油通道或者阀球腔内的一部分油液能够通过旁通油道进入第二环腔中，并对阀杆施加朝向阀球方向运动的预推力；阀套上设置有用于使旁通油道与第二环腔连通的第二连通结构。


2.根据权利要求1所述的先导阀，其特征在于，所述阀套包括间隔布置的第一阀套和第二阀套，阀口位于第一阀套上，阀杆的大径段与第二阀套导向滑动配合，第一环腔由第一小径段与第一阀套围成，第二环腔由第二小径段与第二阀套围成，第一阀套和第二阀套之间的间隔构成所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾根泉，张全民，张朝辉，王丽丽，李文华，王晗，
申请(专利权)人：河南平高电气股份有限公司，平高集团有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41