[发明专利]先导式大流量高速开关阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压控制系统中用到的液流控制阀，具体涉及一种先导式、大流量的高速开关阀。

背景技术

高速开关阀具有能够快速切换、价格低廉、抗污染性强、重复精度高等特点，且能够利用脉冲信号直接控制，实现了计算机控制技术和液压流体技术的有机结合。

高速开关阀是开关型液压与源的关键元件之一，通过调制开关阀的开闭时间占空比来决定系统输出压力的大小，其有两大关键的影响因素：通油能力和频响。增大高速开关阀的通油能力可以降低系统的节流损耗，而其频响则决定了开关液压源的工作频率，提高开关液压源的工作频率可以降低液感元件的储能要求，减小元件的结构尺寸，从而可以减小系统的高频容腔，降低了每次切换时的瞬态损耗。利用大流量高速开关阀和PWM控制技术，理论上可以实现无节流损失。但是，高速开关阀的高响应与大流量是一个矛盾，目前国内外还没有100L/min的高压大流量高速开关阀。而当前的高速开关阀的流量相对较小，无法直接驱动执行器工作。

发明内容

针对当前现有技术中的高速开关阀流量小、不足以驱动执行器工作的缺陷，本发明的目的是提供一种先导式大流量高速开关阀，将高速开关阀作为先导阀使用，这种二级先导控制的方式既有效的利用了高速开关阀的高频特性又避开了通流量小的局限性，使得执行器大流量高频换向成为可能。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种先导式大流量高速开关阀，包括阀体，阀体上开设有纵向槽和横向槽，所述的纵向槽中安装有先导阀，横向槽中安装有主阀；所述的主阀包括依次且同轴设置的左端盖、回油腔、球阀腔以及右端盖，其中：球阀腔的一端设置有回油阀座，另一端通过所述的右端盖密封，回油阀座和右端盖之间设置有支撑座，穿过支撑座活动式设置有主阀分离销，主阀分离销的一端设置有主阀回油球阀，另一端设置有主阀进油球阀；所述的左端盖的一端开设有主阀控制口，主阀控制口与先导阀的先导阀控制口连通；左端盖的另一端开设有与主阀控制口连通的控制腔，控制腔中通过连杆装配有活塞，连杆的一端依次穿过回油腔、回油阀座并与所述的主阀回油球阀连接；所述的球阀腔上连接有穿出阀体的主阀出油口，回油腔上连接有穿出阀体的主阀回油口，所述的右端盖上开设有与球阀腔连通的主阀进油口。

进一步地，所述的先导阀控制口、主阀控制口、控制腔、连杆、主阀分离销以及主阀进油口同轴设置。

进一步地，所述的回油阀座上开设有通孔，通孔的孔径与主阀进油口的孔径大小相同，且大于连杆的直径，使连杆与通孔之间存在间隙。

进一步地，所述的主阀回油口的轴线与主阀出油口的轴线平行，主阀回油口的轴向长度小于回油腔的轴向长度。

进一步地，所述的回油阀座、右端盖的端面上均开设有球面状的凹槽。

进一步地，所述的右端盖通过螺钉安装在主阀上，在主阀和右端盖之间设置有阀芯位移调整垫片，用以调节主阀分离销的轴向最大移动距离。

进一步地，所述的主阀分离销的轴向最大移动距离小于控制腔的轴向长度。

进一步地，所述的主阀进油口的横截面的面积为控制腔横截面面积的1/2。

进一步地，所述的主阀的一端开设有轴向截面呈T形结构的凹口，所述的左端盖装配在凹口中，左端盖与凹口之间为过渡配合。

本发明与现有技术相比具有以下技术特点：

1.本发明中的先导阀采用脉冲驱动方式，在阀动作的瞬间通强电流，一旦阀动作完毕，阀芯自动处于定位状态，这种结构的阀具有双稳的工作特性即具有记忆功能，且减少发热，响应速度快；

2.本发明的主阀阀芯采用球阀形式，球阀式结构简单密封可靠，工艺性好，行程短，动作灵敏，具有较大的面积梯度和较小的运动摩擦力，因而动态特性也较好，是一种普遍使用的阀芯结构。与普通滑阀相比，具有阀芯质量小、结构简单紧凑、便于加工等优点。其小质量球阀为提高响应速度创造了条件，与普通滑阀相比，该阀具有较强的抗污染能力，并且该阀借助供油口与控制口间的压差作用使球阀回位，取代了普通阀中回位弹簧，使阀的寿命大幅度提高；

3.本发明具有阀芯质量小、换向迅速、过流量大的特点，由于液控阀的通流量比开关阀的大得多，而液控阀的控制腔油液则由小流量的高速开关阀来提供。这种先导控制的方案既有效利用了高速开关阀的高频性能又避开了其通流能力小的局限性，大大减小驱动器的响应时间，从而使得执行器的大流量高频换向成为可能。

附图说明

图1为本发明结构的轴向截面示意图；