專利名稱：節(jié)能式比例閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本 發(fā)明涉及一種節(jié)能式比例閥，適用于各種工業(yè)的電液控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
標(biāo)準液壓件中的電磁比例閥、電液比例閥和電磁比例伺服閥等，因能連續(xù)地控制液壓系統(tǒng)壓力、流量等參數(shù)，結(jié)構(gòu)又較簡單，故在各種工業(yè)的電液控制系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用。其不足之處是始終無法止住靜耗油量和抗油污能力較弱(濾油精度<25 μ m)，以水力發(fā)電行業(yè)為例，國產(chǎn)的和進口的電磁比例閥、電液比例閥或電磁比例伺服閥經(jīng)常因油質(zhì)問題發(fā)生卡、堵而影響水電機組安全運行，而且其靜耗油量隨著油壓提高而增加，浪費能源。 因此，如何提高其抗油污能力和止住其靜耗油量(節(jié)約能源)是當(dāng)前國內(nèi)外液壓行業(yè)一個關(guān)鍵性的技術(shù)難題。專利號CN201020508644. 9給出一種二位三通比例球閥，試圖解決上述問題。但是，由于頂桿與P腔側(cè)的第二閥球沒有連接，在壓力油的作用下，頂桿會給電磁鐵一個很大的力，使電磁鐵不能正常工作。另外，由于雙球結(jié)構(gòu)，使用很多密封圈，使得閥的動特性較差，不夠靈敏。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種新型的標(biāo)準液壓件——節(jié)能式比例閥。使之既能連續(xù)調(diào)節(jié)，又具有較強的抗油污能力(濾油精度< 80 μ m)，而且靈敏度高、工作穩(wěn)定，且解決了普遍存在的靜耗油量大的問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是本發(fā)明的節(jié)能式比例閥包括閥體、襯套、端蓋及導(dǎo)向部分和比例放大部分，其比例放大部分的A腔放置閥球，閥球的P腔一側(cè)與頂桿連接，閥球的另一側(cè)有凹槽，導(dǎo)向部分的中心軸是一個階梯軸，其小端穿過襯套與導(dǎo)向活塞接觸，在中心軸的小端與大端連接處的襯套上有平衡腔，中心軸的大端由襯套的軸向孔導(dǎo)向，大端端頭置于閥球的凹槽內(nèi)；P 口或T 口通過襯套上的軸向油道與平衡腔連通；環(huán)狀油槽連通A腔與A 口 ； 襯套的A腔處內(nèi)壁上有軸向油槽。所述的閥球與襯套之間的雙面徑向配合間隙為0. 02mm。所述的閥球的凹槽與中心軸大端端頭的雙面配合間隙為0. 4 0. 45mm。本發(fā)明的優(yōu)點本發(fā)明綜合了電磁比例閥、電液比例閥、電液比例伺服閥能連續(xù)地控制液壓系統(tǒng)的壓力、流量等參數(shù)、并與輸入電信號成比例地變化的優(yōu)點以及球閥密封性好、抗污染能力強的優(yōu)點。特別是與專利號CN201020508644. 9的二位三通比例球閥比較，本發(fā)明的最大的優(yōu)點是能較大地提高閥的頻響，對比例閥而言頻響是一個很重要的指標(biāo)。因為專利號 CN201020508644. 9的二位三通比例球閥是雙球同軸、長軸、多處0形密封，其活動部分的質(zhì)
量、重量、摩擦等均會降低閥的頻響。從運行可靠性而言，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，即越簡單就越可靠。
從加工制造而言，專利號CN201020508644. 9的二位三通比例球閥雙球較繁雜，例如后者中心軸太長，加工難度大；特別是它還疏忽了一個關(guān)鍵性技術(shù)問題就是P腔側(cè)鋼球未與頂桿連接(膠死)，致使該球左右兩側(cè)油壓力不能平衡而無法正常工作。本發(fā)明從根本上解決上述問題，同時具備靈敏度高、工作穩(wěn)定的特點，組成一種既能連續(xù)調(diào)節(jié)又具有能止住靜耗油量(節(jié)能式)和具有較強抗油污能力的節(jié)能式比例閥。


圖1是發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖1的B-B剖視圖。圖3是應(yīng)用舉例。
具體實施例方式本發(fā)明采用標(biāo)準系列的比例電磁鐵，設(shè)計一個能連續(xù)控制的并具有能止住靜耗油量和有較強抗油污能力的節(jié)能式比例閥結(jié)構(gòu)。如圖1、圖2所示本發(fā)明的節(jié)能式比例閥包括閥體1、襯套2、右端蓋10、左端蓋4 及導(dǎo)向部分和比例放大部分，其比例放大部分的A腔放置閥球5，閥球5的P腔一側(cè)與頂桿 3連接，閥球5的另一側(cè)有凹槽5a，導(dǎo)向部分的中心軸11是一個階梯軸，其小端穿過襯套2 與導(dǎo)向活塞9接觸，在中心軸11的小端與大端連接處的襯套2上有平衡腔13，中心軸11的大端由襯套2的軸向孔2b導(dǎo)向，大端端頭置于閥球5的凹槽5a內(nèi)；P 口或T 口通過襯套2 上的軸向油道15與平衡腔13連通；環(huán)狀油槽14連通A腔與A 口 ；襯套2的A腔處內(nèi)壁上有軸向油槽2a。所述的閥球5與襯套2之間的雙面徑向配合間隙為0. 02mm。所述的閥球5的凹槽5a與中心軸11大端端頭匹配，即凹槽5a是圓形凹槽，中心軸 11大端端頭被套在凹槽5a內(nèi)，凹槽5a與中心軸11大端端頭側(cè)壁的雙面配合間隙為0. 4 0.45mm。由于較大的間隙配合，故具有一定的球鉸作用，可防卡阻。軸向油槽2a使一般小雜質(zhì)可從縫隙之間通過。由于閥球5的凹槽5a與中心軸11 大端端頭是較大間隙配合，故閥球5是可以輕微轉(zhuǎn)動的，不像滑塞結(jié)構(gòu)那樣容易被卡住。常規(guī)比例電磁閥的滑塞結(jié)構(gòu)的徑向配合間隙僅為0. 005mm，還存在液壓卡緊力的問題，故易被雜質(zhì)堵卡。導(dǎo)向部分導(dǎo)向腔設(shè)在右端蓋10內(nèi)，在導(dǎo)向腔內(nèi)安裝主調(diào)整彈簧8和導(dǎo)向活塞9， 7是小端蓋，6是調(diào)整螺桿。中心軸11的一端頂在導(dǎo)向活塞9上。左端蓋4連接在閥體1 的左端。主調(diào)整彈簧8是電磁比例鐵12作用力的平衡和復(fù)歸彈簧。例如P腔接通壓力油時，隨著調(diào)節(jié)電流的不斷增大，壓力油進入A腔的流量也按比例地不斷增多，實現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)。斷電時，在主調(diào)整彈簧8的作用下，迫使閥球5封閉壓力出油口 P 口或T 口，實現(xiàn)“止住靜耗油量”，達到節(jié)能的目的。閥球5其上下、左右兩側(cè)的油壓力始終是平衡的，故無論油壓如何變化，比例電磁鐵12的電磁力只與主調(diào)整彈簧8的壓縮力有關(guān)，而與油壓無關(guān)。斷電時，主調(diào)整彈簧8通過中心桿迫使閥球5左移，封住出(或進)油口，即A腔與P腔(或T腔)隔斷，止住靜耗油量，實現(xiàn)節(jié)能。通電時，隨著電流由小到大，頂桿3推動閥球5右移(壓縮主調(diào)整彈簧8)，其閥球 5與P腔(或T腔)的開口也由小到大，即A腔與P腔(或T腔)的通流量也由小到大，實現(xiàn)按比例的連續(xù)調(diào)節(jié)。襯套2上的P腔(或T腔 )經(jīng)軸向油道15至閥球5的平衡腔13側(cè)，使閥球5的 P腔側(cè)承受的進油口環(huán)形進油面積形成的油壓力與平衡腔13側(cè)的油壓力相互平衡；同時，A 腔處閥襯套2內(nèi)壁上有軸向油槽2a，可使閥球5兩側(cè)進油口以外的油壓力相互平衡。圖3是應(yīng)用舉例使用二臺本發(fā)明的節(jié)能式比例閥I和節(jié)能式比例閥II可以控制差動液壓缸CY。節(jié)能式比例閥I的P(T) 口接油源，節(jié)能式比例閥I和節(jié)能式比例閥II 二者的油口 A均接差動液壓缸CY無桿腔，節(jié)能式比例閥II的P(T) 口接油箱；差動液壓缸CY有桿腔接油源P。節(jié)能式比例閥II斷電，節(jié)能式比例閥I通電，來自油源的壓力油接P(T) 口，通過節(jié)能式比例閥I到差動液壓缸CY無桿腔，即可連續(xù)地控制差動油缸CY向開的方向移動，其移動速度與輸入電流成正比；節(jié)能式比例閥I斷電，節(jié)能式比例閥II通電，差動液壓缸CY無桿腔的油液通過節(jié)能式比例閥II回油箱，即可連續(xù)地控制差動油缸CY向關(guān)的方向移動，其移動速度與輸入電流成正比。斷電時，二者的鋼球均可封住各自的油口，止住靜耗油量(節(jié)能)。此時，差壓液壓缸CY也停止不動。而常規(guī)的電磁比例閥，則在差壓液壓缸CY不動時仍不能止住靜耗油量。即常規(guī)電磁比例閥在中位時(斷電)，始終無法止住靜耗油量。從上述實施例可以清楚地看到本發(fā)明的優(yōu)點。
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能式比例閥，包括閥體、襯套、端蓋及導(dǎo)向部分和比例放大部分，其特征在于 比例放大部分的A腔放置閥球(5)，閥球(5)的P腔一側(cè)與頂桿(3)連接，閥球(5)的另一側(cè)有凹槽(5a)，導(dǎo)向部分的中心軸(11)是一個階梯軸，其小端穿過襯套(2)與導(dǎo)向活塞9 接觸，在中心軸(11)的小端與大端連接處的襯套(2)上有平衡腔(13)，中心軸(11)的大端由襯套(2)的軸向孔(2b)導(dǎo)向，大端端頭置于閥球(5)的凹槽(5a)內(nèi)；P 口或T 口通過襯套⑵上的軸向油道(15)與平衡腔(13)連通；環(huán)狀油槽(14)連通A腔與A 口 ；襯套(2) 的A腔處內(nèi)壁上有軸向油槽(2a)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能式比例閥，其特征在于閥球(5)與襯套(2)之間的雙面徑向配合間隙為0. 02mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的節(jié)能式比例閥，其特征在于閥球(5)的凹槽(5a)與中心軸(11)大端端頭的 雙面配合間隙為0. 4 0. 45mm。
全文摘要
本發(fā)明提供一種節(jié)能式比例閥，包括閥體、襯套、端蓋及導(dǎo)向部分和比例放大部分，其比例放大部分的A腔放置閥球，閥球的P腔一側(cè)與頂桿連接，閥球的另一側(cè)有凹槽，導(dǎo)向部分的中心軸是一個階梯軸，其小端穿過襯套與導(dǎo)向活塞接觸，在中心軸的小端與大端連接處的襯套上有平衡腔，中心軸的大端由襯套的軸向孔導(dǎo)向，大端端頭置于閥球的凹槽內(nèi)；P口或T口通過襯套上的軸向油道與平衡腔連通；環(huán)狀油槽連通A腔與A口；襯套的A腔處內(nèi)壁上有軸向油槽。閥球與襯套之間的雙面徑向配合間隙為0.02mm。閥球的凹槽與中心軸大端端頭的雙面配合間隙為0.4～0.45mm。本發(fā)明能止住閥的靜耗油量、較理想地提高閥的抗油污能力，能連續(xù)地控制液壓系統(tǒng)的壓力、流量等參數(shù)、并與輸入電信號成比例變化。
文檔編號F15B13/02GK102384123SQ20111033005
公開日2012年3月21日 申請日期2011年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月27日
發(fā)明者劉智凱, 呂平, 吳應(yīng)文, 周泰經(jīng), 徐良漢, 李浩文, 楊翠花, 饒培棠 申請人:周泰經(jīng)