[发明专利]一种电液比例溢流阀

说明书

技术领域

本发明与一种电液比例溢流阀有关，特别是一种在液压控制系统中用于电液比例控制的电液比例溢流阀，包括先导阀部分和主阀部分。

技术背景

在液压控制系统中，特别是电液比例控制元件中，其电液比例溢流阀的作用是使它所控制的液压油压力与输入的电压信号或电流信号呈比例关系，电液比例溢流阀的控制电路通过接线端子连接到安装在比例电磁铁内部的比例电磁铁线圈，当有电流通过线圈时，比例电磁铁输出杆产生单方向推力，该推力与弹簧的压紧力产生合力，合力将先导阀芯压向先导阀进油口，当先导阀进油口压力在先导阀芯上产生的力低于上述合力时，先导阀阀芯被压紧在先导阀进油口上，先导阀进油口与先导阀回油口断开。相反，当先导阀进油口压力在先导阀芯上产生的力大于上述合力时，先导阀阀芯被推离先导阀进油口，先导阀进油口与先导阀回油口接通，并进一步控制主阀芯调整电液比例溢流阀的控制压力，直到先导阀进油口压力在先导阀芯上产生的力正好等于上述合力，实现控制液压控制系统压力的目的。

在上述这种现有的控制方法和结构中存在有两个缺点：其一是采用具有单向输出能力的比例电磁铁实现电—机械信号的转换，受线圈最高工作温度限制，线圈电流不能过大，电流过大会导致在给定条件下控制压力的最大值受到限制；其二是弹簧的预压紧力用于在电磁铁输出力为0时将先导阀芯压在进油口上，该弹簧的预压紧力应该尽量小，但又不能为0，使得电液比例溢流阀存在一个对应于弹簧预紧力的的最小控制压力。

在解决上述问题的已有技术中，对于第一个问题的解决办法是加大输入功率，以及增加比例电磁铁的体积，这种解决问题的方法不仅使得系统庞大复杂，而且会受到比例电磁铁安装空间的限制，也会受到电力供应的限制。另一种方法是采用更加高效的散热技术，提高线圈的最大允许电流，这种方法将大大增加电液比例溢流阀的复杂程度。针对第二个问题，其电液比例溢流阀的本体结构受到限制，本身并没有好的解决办法，只能改变其结构原理或在液压控制系统中采用其他方法补充解决。

上述已有解决问题的技术手段明显不足，要进一步提高电液比例溢流阀用电机械转换器的控制范围，本发明在现有技术的基础上，以不增加所需驱动能量以及不改变溢流阀主体结构的情况下，寻求一种提高电液比例溢流阀的压力控制范围和使电液比例溢流阀的最小控制压力为0的技术方案。 

发明内容

本发明的问题是在现有电液比例溢流阀主体结构的基础上，在电液比例溢流阀的所需驱动能量一定的情况下，通过改进电液比例溢流阀的内部结构，以进一步提高电液比例溢流阀的压力控制范围，其目的是提供一种电液比例溢流阀。

为了实现上述目的，本发明所采取的措施是一种电液比例溢流阀，包括比例电磁铁、比例电磁铁输出杆、连接件和弹簧；其构成在于：

所述比例电磁铁是双向比例电磁铁，其输出力的大小和方向与其线圈通过电流的大小和方向相应；

所述比例电磁铁输出杆是通过连接件与先导阀芯轴向刚性连接，实现对先导阀芯的双向驱动；

所述连接件是将比例电磁铁输出杆和先导阀芯轴向刚性连接；

所述弹簧是双向比例电磁铁线圈通过电流为零时处于预压缩状态，所产生的预紧力与电液比例溢流阀所控制的初始控制压力相应；或者

与比例电磁铁在相同方向的最大输出力之和与电液比例溢流阀所控制的最大控制压力相应；或者

与所述比例电磁铁在相反方向的最大输出力之差与电液比例溢流阀所控制的最小控制压力相应。

实现本发明上述技术方案的进一步的技术特征在于：所述双向比例电磁铁是一个动圈式直线电机，或者是一个动铁式双向比例电磁铁；所述最小控制压力是电液比例溢流阀所控制的最小控制压力，或者是0；所述初始控制压力是电液比例溢流阀所控制的初始控制压；所述输出力的大小是与其线圈通过电流的大小呈正比关系。

本发明所提供的一种电液比例溢流阀，与现有技术相比，所具有的优点与积极效果如下： 

（1）给双向比例电磁铁的线圈施加不同方向的电流，能够使双向比例电磁铁通过双向比例电磁铁输出杆对先导阀芯施加推力或拉力，双向比例电磁铁对先导阀芯的拉力能够部分或全部抵消弹簧对先导阀芯的推力，从而大幅度降低电液比例溢流阀的最小控制压力，或者为0。

(2) 双向比例电磁铁对先导阀芯的最大推力与弹簧的预压紧力之和，产生电液比例溢流阀的最大控制压力，该控制压力大于双向比例电磁铁的推力单独作用时所产生的控制压力，从而提高了电液比例溢流阀的最大控制压力。