[实用新型]先导控制型高精度分流阀

说明书

本实用新型属于流体传动与控制系统中实现高精度分流控制的装置。

目前，液压传动与控制装置中，多采用由两个形状和尺寸完全相同的固定阻尼单元和一个负荷补偿阀构成的传统结构分流阀。这种阀存在的主要问题，一是由于作用在负荷补偿阀上的液动力、摩擦力、弹簧力和制造误差等因素的影响，稳态分流误差较大，即使参数优化后的传统分流阀，其分流精度也只能达到±1.0％，其次是通流范围较窄，稳态分流误差随通流量的减小而增大，当通流量为额定流量的60％以下时，分流精度急速下降。

本实用新型提出一种先导控制型高精度分流阀的设计方案，目的在于减少稳态轴向液动力的影响，在较大通流范围内，有效地提高稳态分流精度。

本实用新型一种高精度分流阀，是由功率分流补偿部分和控制部分组成。功率分流补偿部分采用传统分流阀结构型式，由阀体（1），装于阀体（1）中的主阀芯（2）和同轴装于主阀芯（2）两端的两个对中弹簧（3）构成；阀的特征在于控制部分采用先导控制结构，先导控制部分由位于主阀芯（2）上的两个带固定节流孔的螺钉（4），装于主阀芯（2）内孔中的先导阀芯（5），同轴置于先导阀芯（5）两侧的两个对中弹簧（6），分别位于先导阀芯（5）EF控制腔和主阀芯（2）左、右两端E，F控制腔之间的两个动态阻尼（7），分别位于主阀芯（2）C、D控制腔和先导阀芯（5）右、左两端的C，D控制腔之间的两个动态阻尼（8）构成。

本实用新型的主阀芯（2）包括两个环形固定节流截面以及两个负荷补偿用可变节流口x1和x2，主阀芯（2）的位置即负荷补偿开口x1和x2的大小由先导阀芯（5）E及F腔的压差p5－p6和弹簧（3）来确定的控制。

本实用新型的先导阀芯（5）的位置即可变节流口y1和y2的大小，由主阀芯（2）的C及D腔的压力差p1－p2来控制。先导阀芯（5）既可装于主阀芯（2）的内孔中，亦可独立地装于阀体（1）的孔中。

本实用新型先导控制型高精度分流阀工作原理可按图1加以说明。图1中p1、p2、p5、p6、p7、p8分别为容腔C、D、E′、F′、C′、D′中压力；p和p10分别为容腔E和F中压力；p3、p4分别为两出口的负截压力。功率油流分两路经主阀芯（2）上的两个固定阻尼A和B进入C腔和D腔，再通过主阀芯（2）上的两个负载补偿节流开口x1和x2流入两个负载元件LA和LB中，实现两执行机构的同步运动。QA、QB分别为流入负载LA和LB中的流量。

QA先导控制油流分别经两个固定节流孔（4）流入E腔和F腔，再经先导阀芯（5）的双边节流口y1和y2，然后流回油箱。

先导油路中，先导阀芯（5）的E和F腔中压力p9和p10（稳态时，p9＝p5，p10＝p6），经阻尼（8）分别作用于E′和F′腔。先导阀芯（5）的两控制腔C′和D′分别由功率油路中C和D腔的油压实现控制（稳态时，p2＝p7，p1＝p8），固定阻尼（7）和（8）起速度反馈作用，用以增加主阀阀芯（2）和先导阀芯（5）的动态稳定性。

当负载偏差为零，即p3＝p4时，p1＝p2，p8＝p7。先导阀芯（5）在对中弹簧的作用下，处于中位，因此y1＝y2，p9＝p10，p5＝p6，主阀（2）亦在中位，因而x1＝x2，QA＝QB。

当某路负载增大时，例如p3升高时，则p1随之升高（p8亦升高），QA减少，由于p8升高，先导阀阀芯（5）失去平衡而左移，开口y1增大，y2减小，于是p9降低，p5降低，p10升高，p6升高，主阀芯（2）左移，x1增大，x2减小，从而使p1重新降低，QA重新增大，p2略有升高，QB略有降低，此过程一直持续到两阀重新平衡，QA和QB在新条件下重新近似相等时为止（流量比原平衡位置略有降低）。p4升高时，自动调节过程与此类似。

本实用新型的优点是，作用于先导阀上的稳态轴向液动力和摩擦力较小，因此｜p1－p2｜很小，此外，由于先导控制压力p5和p6作用于主阀E′和F′腔中较大控制面积上，放大倍率高，因而稳态分流精度很高，而且在规定的精度范围内，通流范围宽。

按照上述原理结构设计的一种新型先导控制型高精度分流阀如图二所示，其主要技术参数和指标是：

额定流量QN＝200l／min（QAN＝QBN＝100l／min）

额定压力pN＝31.5Mpa

根据计算和试验，当通流量Q＝QN*40～100％，负载偏差ΔpAB＝｜p3－p4｜Mpa，主阀弹簧刚度kH＝5N／mm，先导阀弹簧刚度kv＝5N／mm时，稳态分流误差Tf≤±0.3％。

附图说明：

图1为先导控制型高精度分流阀的原理结构图。图中标号说明：

1、阀体    2、主阀阀芯