[发明专利]一种变流量增益的比例插装阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种插装阀，特别涉及一种电液比例插装阀。

背景技术

随着工业技术的发展，锻压机、注塑机、压铸机等大型液压机在国内的应用越来越多，这类机械具有空载时速度快、重载时速度低的特点，因此对于调速系统的控制元件要求很高。插装结构的比例节流阀，具有几倍于普通比例调速阀的通流能力，且结构简单、成本低、动静态特性好和可靠性高，对实现系统的平稳性和无级调速具有重要的意义。

现有的电液比例插装阀工作原理主要有位移-力反馈、位移-流量反馈、三级控制型和位移-电反馈四种。位移-力反馈型利用自调节液压设计实现流量控制，其结构简单、可靠、成本低，但其控制精度受放大器和比例电磁铁的非线性、阀芯和弹簧的制造误差、摩擦力、液动力等因素的影响较大，且动态响应较低；位移-流量反馈型采用液压反馈控制阀芯位置，成本低，但其特性受油温、稳态液动力、配合间隙的泄漏等因素的影响较大，一般只应用于低压；三级控制型也是基于位移-力反馈控制原理，增加一个放大级保证了较高的响应速度和大流量要求，但稳态特性同样受比例电磁铁位移力特性、摩擦力、液动力等因素的影响，且结构复杂。位移-电反馈型引入了电反馈闭环控制，只要位移传感器的精度足够高，阀的稳态精度就可以达到相当高的水平，相比于以上类型的电液比例插装阀，控制精度和响应速度均较好，因此在连轧机、液压机、坦克、军舰等方面都得到了广泛的应用。

然而，将现有的上述阀类元件应用于锻造液压机的卸压卸荷控制，存在着共性的缺点：卸压过程中压力和流量冲击很大，小流量时流量控制不精确。其主要原因在于锻造油压机卸压卸荷控制中，要求流量控制阀在小开口度时能够实现小流量的精确控制，以完成主工作缸压力的平稳降低，在主工作缸压力降低到一定数值时，便要求流量控制阀具有很大的通油能力，以完成压机主工作缸内大量的油液排出；对于大通油能力的阀类元件，在小流量区域的流量增益很难保证线性，并且稳定性差，导致阀在小开口时可控性差，使得主工作缸卸压过程中阀类元件及前后管路产生很大的压力冲压，缩短了油压机和阀的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能精确控制小流量又能精确控制大流量、流量波动小、压力冲击小的变流量增益的比例插装阀。本发明在阀的开口量较小时，由于节流口的特殊结构，使得流量增益小且具有较好的线性度，可实现小流量的高精度线性控制；阀的开口量较大时，流量增益大且具有较好的线性度，可实现大流量的高精度线性控制。

本发明的技术方案如下：

本发明包括阀套、带有阻尼孔的空心阀芯、控制盖板、阀盖、位移传感器和先导控制阀，其中空心阀芯下部装入阀套内，空心阀芯下部与阀套线密封，空心阀芯上部与控制盖板配合，控制盖板上端连接阀盖，在阀盖上安装位移传感器，在控制盖板侧面安装先导控制阀；阀芯底部端口上加工有半圆形孔；在阀套上加工有四个对称的腰形孔。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

    1、可变流量增益：阀的开口量较小时，流量增益小且具有较好的线性度，可实现小流量的高精度线性控制；阀的开口量较大时，流量增益大且具有较好的线性度，可实现大流量的高精度线性控制。可适用于锻造油压机主工作缸排油液压系统，能实现主工作缸的平稳卸压控制和精准流量控制。

    2、改善流场特性，降低压力损失：腰形孔相对于圆形孔具有更好的通油能力，这样减小了该阀阀口附近油液的压力冲击和速度突变，减少了阀套和阀块之间的漩涡区域，从而减小了油液在流动过程中的能量损失，降低了噪音，可有效缓解锻造油压机主工作缸卸压卸荷过程中的冲击并延长阀的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明阀芯底部端口结构放大图；

图3是本发明阀芯仰视图；

图4是本发明阀套剖视图。

具体实施方式

在图1所示的变流量增益的比例插装阀结构示意图中，空心阀芯2下部在阀套1内，空心阀芯下部与阀套线密封，空心阀芯上部与控制盖板3配合，该控制盖板上端连接阀盖4，该阀盖带有螺纹孔，位移传感器5固定安装在阀盖的螺纹孔上，在控制盖板侧面安装先导控制阀6；阀芯底部端口上加工有半圆形孔7，使阀芯底部下端口成为节流口；在阀套上设有四个对称的腰形孔8。