一種無級(jí)變量超高壓伺服泄壓閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無級(jí)變量超高壓伺服泄壓閥，包括伺服電機(jī)、閥體，在閥體上設(shè)有進(jìn)油口和出油口，在閥體內(nèi)從左向右依次同軸設(shè)有相連通的絲杠段腔體、活塞段腔體和保壓段腔體；在絲杠段腔體內(nèi)螺紋連接有絲杠，所述伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過平鍵與絲杠連接，絲杠右端設(shè)有第一頂桿，第一頂桿的右端面為凹球面，在凹球面內(nèi)滾動(dòng)連接有滾珠；在活塞段腔體內(nèi)密封滑動(dòng)連接有活塞，所述活塞右端設(shè)有第二頂桿，在第二頂桿的外面套設(shè)有第一復(fù)位彈簧；在保壓段腔體內(nèi)從左向右依次密封固定有閥桿固定座和閥桿擋座；相比于液動(dòng)泄壓閥，整個(gè)閥體僅包含進(jìn)油口和出油口油路，無需其他控制油路及各種控制閥，液壓系統(tǒng)更為簡(jiǎn)單緊湊，易加工，有效降低了成本。
【專利說明】
一種無級(jí)變量超高壓伺服泄壓閥
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于液壓閥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無級(jí)變量超高壓伺服泄壓閥。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)人造金剛石自從問世以來已有60多年，其合成技術(shù)的發(fā)展亦日益完善。隨著科技的進(jìn)步，人們對(duì)人造金剛石提出了更高的期望，高品位、大單晶、寶石級(jí)人造金剛石逐漸走進(jìn)人們的視野，這對(duì)人造金剛石合成技術(shù)提出了更高的要求。在金剛石的合成過程中，控制壓力對(duì)合成效果起著決定性作用。
[0003]現(xiàn)階段，人造金剛石的合成設(shè)備為主要為六面頂壓機(jī)，六面頂壓機(jī)主要通過增壓器或超高壓油栗將系統(tǒng)壓力升至lOOMpa，來驅(qū)動(dòng)六個(gè)工作缸進(jìn)行壓制工作。在壓制過程結(jié)束后，需要對(duì)增壓器下腔或者超高壓油栗進(jìn)行泄壓。泄壓過程從10Mpa開始到6Mpa結(jié)束，其泄壓幅度大，泄壓過程中泄壓速度難以保持平穩(wěn)，因此，為了保證人造金剛石的質(zhì)量，必須控制好泄壓速度。
[0004]目前，泄壓方式主要有手動(dòng)泄壓和節(jié)流泄壓兩種，手動(dòng)泄壓方式人為因素干擾大，壓力控制精度低，已經(jīng)遠(yuǎn)跟不上技術(shù)要求;節(jié)流泄壓方式需配備多個(gè)不同阻尼的泄壓閥，以保證泄壓過程中不同階段泄壓速度的一致，節(jié)流泄壓由于高壓油經(jīng)過多個(gè)阻尼孔，油溫上升大，其液壓系統(tǒng)復(fù)雜，壓力波動(dòng)大，難以滿足高品位高品位、大單晶、寶石級(jí)金剛石的合成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題而提出了一種結(jié)構(gòu)緊湊、易加工、使用壽命長(zhǎng)的無級(jí)變量超高壓伺服泄壓閥。
[0006]本發(fā)明為解決上述問題所采取的技術(shù)方案是:一種無級(jí)變量超高壓伺服泄壓閥，包括伺服電機(jī)、閥體，在閥體上設(shè)有進(jìn)油口和出油口，其特征在于，在閥體內(nèi)從左向右依次同軸設(shè)有相連通的絲杠段腔體、活塞段腔體和保壓段腔體；
所述絲杠段腔體為圓柱形且設(shè)有內(nèi)螺紋，在絲杠段腔體內(nèi)螺紋連接有絲杠，在絲杠內(nèi)同軸設(shè)有左端開口的第一圓柱空腔，在第一圓柱空腔內(nèi)壁設(shè)有沿左右方向設(shè)置的平鍵滑槽，在平鍵滑槽內(nèi)滑動(dòng)連接有平鍵，所述伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過平鍵與絲杠連接，絲杠右端設(shè)有第一頂桿，所述第一頂桿直徑小于絲杠直徑且第一頂桿的右端面為凹球面，在凹球面內(nèi)滾動(dòng)連接有滾珠；
在活塞段腔體內(nèi)密封滑動(dòng)連接有活塞，在活塞內(nèi)同軸設(shè)有左端開口的第二圓柱空腔，所述第一頂桿和滾珠位于第二圓柱空腔內(nèi)且滾珠與第二圓柱空腔右壁滾動(dòng)配合，所述活塞右端設(shè)有第二頂桿，所述第二頂桿直徑小于活塞直徑且在第二頂桿的外面套設(shè)有第一復(fù)位彈簧，第一復(fù)位彈簧的左端與活塞頂靠，第一復(fù)位彈簧的右端與活塞段腔體右壁頂靠；
在保壓段腔體內(nèi)從左向右依次密封固定有閥桿固定座和閥桿擋座，在閥桿固定座內(nèi)同軸設(shè)有過油孔，在閥桿擋座內(nèi)同軸設(shè)有左端開口的第三圓柱空腔，在過油孔內(nèi)滑動(dòng)連接有閥桿，所述閥桿的左端位于活塞段腔體內(nèi)且與第二頂桿右端相對(duì)，閥桿的右端位于第三圓柱空腔內(nèi)且在閥桿右端與第三圓柱空腔右壁之間設(shè)有第二復(fù)位彈簧；
所述進(jìn)油口與第三圓柱空腔相連通，出油口與活塞段腔體相連通。
[0007]進(jìn)一步，所述閥桿從左向右依次包括分流段、直流段和端帽，在分流段沿圓周方向均勻設(shè)有多個(gè)左右方向設(shè)置的液流槽，所述直流段的外表面與液流槽的底部相平，所述端帽為直徑向右逐漸變大的錐體，所述過油孔的右端面為與端帽左端形狀相配合的微型錐形開口。
[0008]進(jìn)一步，在閥體的右端安裝有端蓋，在端帽的右端設(shè)有導(dǎo)向桿，所述第二復(fù)位彈簧套設(shè)在導(dǎo)向桿上，所述第二復(fù)位彈簧的左端與端帽頂靠，第二復(fù)位彈簧的右端與第三圓柱空腔右壁頂靠。
[0009]進(jìn)一步，所述活塞段腔體的右部分直徑變小，以對(duì)活塞起到限位作用。
[0010]進(jìn)一步，在閥體的右端安裝有端蓋，所述端蓋左端與閥桿擋座緊靠。
[0011]本發(fā)明所具有的有益效果為:傳統(tǒng)的泄壓閥，絕大多數(shù)采用強(qiáng)力擠壓閥針的方法關(guān)閉過油孔來使系統(tǒng)處于保壓狀態(tài)，閥針及過油孔極易受損變形，本發(fā)明中閥桿利用的是系統(tǒng)自身的高壓及第二復(fù)位彈簧13的作用來控制閥桿處于關(guān)閉使系統(tǒng)處于保壓狀態(tài)，大大提高了本泄壓閥的使用壽命;同時(shí)本實(shí)施例采用伺服電機(jī)I來控制閥桿的開啟與關(guān)閉，具有反應(yīng)快速準(zhǔn)確、流量無極可調(diào)的特點(diǎn)，閥桿的開啟、關(guān)閉周期小于0.2s，可有效防止泄壓過程中壓力波動(dòng)大、泄壓沖擊等現(xiàn)象，系統(tǒng)最大額定壓力大于120MPa，；相比于液動(dòng)泄壓閥，整個(gè)閥體僅包含進(jìn)油口和出油口油路，無需其他控制油路及各種控制閥，液壓系統(tǒng)更為簡(jiǎn)單緊湊，易加工，有效降低了成本。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為閥桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為圖2中沿A-A線的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明包括伺服電機(jī)1、閥體4，在閥體4上設(shè)有進(jìn)油口9和出油口 17，在閥體4內(nèi)從左向右依次同軸設(shè)有相連通的絲杠段腔體、活塞段腔體和保壓段腔體，在閥體4的右端安裝有端蓋11;
所述絲杠段腔體為圓柱形且設(shè)有內(nèi)螺紋，在絲杠段腔體內(nèi)螺紋連接有絲杠19，在絲杠19內(nèi)同軸設(shè)有左端開口的第一圓柱空腔2，在第一圓柱空腔2內(nèi)壁設(shè)有沿左右方向設(shè)置的平鍵滑槽，在平鍵滑槽內(nèi)滑動(dòng)連接有平鍵3，所述伺服電機(jī)I的轉(zhuǎn)軸20通過平鍵3與絲杠19連接，絲杠19右端設(shè)有第一頂桿5，所述第一頂桿5直徑小于絲杠19直徑且第一頂桿5的右端面為凹球面，在凹球面內(nèi)滾動(dòng)連接有滾珠6;
在活塞段腔體內(nèi)密封滑動(dòng)連接有活塞18，在活塞18內(nèi)同軸設(shè)有左端開口的第二圓柱空腔，所述第一頂桿5和滾珠6位于第二圓柱空腔內(nèi)且滾珠6與第二圓柱空腔右壁滾動(dòng)配合連接，所述活塞18右端設(shè)有第二頂桿16，所述第二頂桿16直徑小于活塞18直徑且在第二頂桿16的外面套設(shè)有第一復(fù)位彈簧7，第一復(fù)位彈簧7的左端與活塞18頂靠，第一復(fù)位彈簧7的右端與活塞段腔體右壁頂靠;所述活塞段腔體的右部分直徑變小，以對(duì)活塞18起到限位作用；在保壓段腔體內(nèi)從左向右依次密封固定有閥桿固定座15和閥桿擋座12，在閥桿固定座15內(nèi)同軸設(shè)有過油孔，在閥桿擋座12內(nèi)同軸設(shè)有左端開口的第三圓柱空腔10，在過油孔內(nèi)滑動(dòng)連接有閥桿14，所述閥桿14的左端位于活塞段腔體內(nèi)且與第二頂桿16右端相對(duì)，閥桿14的右端位于第三圓柱空腔10內(nèi)且在閥桿14右端與第三圓柱空腔10右壁之間設(shè)有第二復(fù)位彈簧13;在閥體4的右端安裝有端蓋11，所述端蓋11左端與閥桿擋座12緊靠。
[0015]所述進(jìn)油口 9與第三圓柱空腔10相連通，出油口 17與活塞段腔體相連通。
[0016]如圖2和圖3所示，所述閥桿14從左向右依次包括分流段21、直流段22和端帽23，在分流段21沿圓周方向均勻設(shè)有多個(gè)左右方向設(shè)置的液流槽25，所述直流段22的外表面與液流槽25的底部相平，所述端帽23為直徑向右逐漸變大的錐體，所述過油孔的右端面為與端帽23前端形狀相配合的微型錐形開口；在端帽23的右端設(shè)有導(dǎo)向桿24，所述第二復(fù)位彈簧13套設(shè)在導(dǎo)向桿24上，所述第二復(fù)位彈簧13的左端與端帽23頂靠，第二復(fù)位彈簧13的右端與第三圓柱空腔10右壁頂靠。
[0017]當(dāng)伺服電機(jī)I帶動(dòng)絲杠19轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，絲杠19在螺紋的作用下同時(shí)向右移動(dòng)而頂推活塞18—起向右移動(dòng)，當(dāng)?shù)诙敆U16與閥桿14左端相接觸后繼續(xù)向右移動(dòng)則推動(dòng)閥桿14向第三圓柱空腔10移動(dòng)從而閥桿14開啟，此時(shí)經(jīng)過高壓接頭8進(jìn)入第三圓柱空腔10的高壓液體沿著液流槽25流進(jìn)活塞段腔體經(jīng)出油口 17流出泄壓，閥桿14移動(dòng)距離的大小決定了泄壓的速度和大小;若伺服電機(jī)I帶動(dòng)絲杠19反轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在第一復(fù)位彈簧7和第二復(fù)位彈簧13的作用下閥桿14頂緊在閥桿固定座15上，閥桿14關(guān)閉而處于保壓狀態(tài)。電控系統(tǒng)根據(jù)壓力傳感器測(cè)得的數(shù)據(jù)來實(shí)時(shí)控制伺服電機(jī)I，進(jìn)而控制閥桿14的開啟程度，實(shí)現(xiàn)無極變量泄壓，保證泄壓過程中壓力的平穩(wěn)精確。
[0018]傳統(tǒng)的泄壓閥，絕大多數(shù)采用強(qiáng)力擠壓閥針的方法關(guān)閉過油孔來使系統(tǒng)處于保壓狀態(tài)，閥針及過油孔極易受損變形，本發(fā)明中閥桿14利用的是系統(tǒng)自身的高壓及第二復(fù)位彈簧13的作用來控制閥桿14處于關(guān)閉使系統(tǒng)處于保壓狀態(tài)，大大提高了本泄壓閥的使用壽命；同時(shí)本實(shí)施例采用伺服電機(jī)I來控制閥桿14的開啟與關(guān)閉，具有反應(yīng)快速準(zhǔn)確、流量無極可調(diào)的特點(diǎn)，閥桿14的開啟、關(guān)閉周期小于0.2s，系統(tǒng)最大額定壓力大于120MPa，可有效防止泄壓過程中壓力波動(dòng)大、泄壓沖擊等現(xiàn)象;相比于液動(dòng)泄壓閥，整個(gè)閥體僅包含進(jìn)油口9和出油口 17油路，無需其他控制油路及各種控制閥，液壓系統(tǒng)更為簡(jiǎn)單緊湊，易加工，有效降低了成本。
[0019]如果本文中使用了“第一”、“第二”等詞語來限定零部件的話，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉:“第一”、“第二”的使用僅僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，如沒有另外聲明，上述詞語并沒有特殊的含義。
[0020]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，但這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無級(jí)變量超高壓伺服泄壓閥，包括伺服電機(jī)、閥體，在閥體上設(shè)有進(jìn)油口和出油口，其特征在于，在閥體內(nèi)從左向右依次同軸設(shè)有相連通的絲杠段腔體、活塞段腔體和保壓段腔體； 所述絲杠段腔體為圓柱形且設(shè)有內(nèi)螺紋，在絲杠段腔體內(nèi)螺紋連接有絲杠，在絲杠內(nèi)同軸設(shè)有左端開口的第一圓柱空腔，在第一圓柱空腔內(nèi)壁設(shè)有沿左右方向設(shè)置的平鍵滑槽，在平鍵滑槽內(nèi)滑動(dòng)連接有平鍵，所述伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過平鍵與絲杠連接，絲杠右端設(shè)有第一頂桿，所述第一頂桿直徑小于絲杠直徑且第一頂桿的右端面為凹球面，在凹球面內(nèi)滾動(dòng)連接有滾珠； 在活塞段腔體內(nèi)密封滑動(dòng)連接有活塞，在活塞內(nèi)同軸設(shè)有左端開口的第二圓柱空腔，所述第一頂桿和滾珠位于第二圓柱空腔內(nèi)且滾珠與第二圓柱空腔右壁滾動(dòng)配合，所述活塞右端設(shè)有第二頂桿，所述第二頂桿直徑小于活塞直徑且在第二頂桿的外面套設(shè)有第一復(fù)位彈簧，第一復(fù)位彈簧的左端與活塞頂靠，第一復(fù)位彈簧的右端與活塞段腔體右壁頂靠； 在保壓段腔體內(nèi)從左向右依次密封固定有閥桿固定座和閥桿擋座，在閥桿固定座內(nèi)同軸設(shè)有過油孔，在閥桿擋座內(nèi)同軸設(shè)有左端開口的第三圓柱空腔，在過油孔內(nèi)滑動(dòng)連接有閥桿，所述閥桿的左端位于活塞段腔體內(nèi)且與第二頂桿右端相對(duì)，閥桿的右端位于第三圓柱空腔內(nèi)且在閥桿右端與第三圓柱空腔右壁之間設(shè)有第二復(fù)位彈簧； 所述進(jìn)油口與第三圓柱空腔相連通，出油口與活塞段腔體相連通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無級(jí)變量超高壓伺服泄壓閥，其特征在于，所述閥桿從左向右依次包括分流段、直流段和端帽，在分流段沿圓周方向均勻設(shè)有多個(gè)左右方向設(shè)置的液流槽，所述直流段的外表面與液流槽的底部相平，所述端帽為直徑向右逐漸變大的錐體，所述過油孔的右端面為與端帽左端形狀相配合的微型錐形開口。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無級(jí)變量超高壓伺服泄壓閥，其特征在于，在閥體的右端安裝有端蓋，在端帽的右端設(shè)有導(dǎo)向桿，所述第二復(fù)位彈簧套設(shè)在導(dǎo)向桿上，所述第二復(fù)位彈簧的左端與端帽頂靠，第二復(fù)位彈簧的右端與第三圓柱空腔右壁頂靠。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一條所述的無級(jí)變量超高壓伺服泄壓閥，其特征在于，所述活塞段腔體的右部分直徑變小，以對(duì)活塞起到限位作用。5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一條所述的無級(jí)變量超高壓伺服泄壓閥，其特征在于，在閥體的右端安裝有端蓋，所述端蓋左端與閥桿擋座緊靠。
【文檔編號(hào)】F16K31/124GK106090361SQ201610666876
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月15日 公開號(hào)201610666876.9, CN 106090361 A, CN 106090361A, CN 201610666876, CN-A-106090361, CN106090361 A, CN106090361A, CN201610666876, CN201610666876.9
【發(fā)明人】王孝琪
【申請(qǐng)人】鄭州磨料磨具磨削研究所有限公司