專利名稱：先導(dǎo)伺服驅(qū)動(dòng)方向控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閥，尤其是先導(dǎo)伺服驅(qū)動(dòng)方向控制閥。
(2)背景技術(shù)目前，對(duì)于高壓大流量(32通徑以上)方向控制閥，德國力士樂(REXROTH)公司、美國派克(PARKER)公司、日本油研(YUKEN)公司等一些大的液壓件生產(chǎn)公司及國內(nèi)的一些液壓件生產(chǎn)公司(見1、《工程機(jī)械液壓產(chǎn)品》，美國Parker公司樣本HY02-8029/C，2002年1月；2、《行走機(jī)械液壓元件》，德國REXROTH公司液壓產(chǎn)品說明書，第XI卷；3、《油研液壓產(chǎn)品》，日本YUKEN公司1995年中文版工程信息目錄；4、《多路換向閥及其它閥》樣本，長(zhǎng)江液壓件廠)為克服操縱力大、實(shí)現(xiàn)比例控制和遠(yuǎn)控等困難，多采用通過先導(dǎo)減壓式比例閥，控制主閥的結(jié)構(gòu)等技術(shù)，通常由左端蓋、平衡彈簧、閥體、主閥芯、右端蓋和減壓式比例閥組成。左端蓋連接固定在閥體上，與閥體之間密封形成左控制腔。其上有一控制油口接先導(dǎo)減壓式比例閥的一個(gè)比例減壓口，并確定主閥的中立位置。右端蓋連接固定在閥體上，與閥體之間密封形成右控制腔。其上有一控制油口接先導(dǎo)減壓式比例閥的另一個(gè)比例減壓口。平衡彈簧裝在主閥芯上，并具有一定的預(yù)壓量。閥體內(nèi)部開有圓形的環(huán)槽油道、圓孔及與外部相通的油道。主閥芯為圓形柱狀，在其上開有許多不同寬度的圓形環(huán)槽，裝在閥體的圓孔內(nèi)可沿軸向滑動(dòng)。主閥芯上的圓形環(huán)槽和環(huán)形抬肩與閥體的環(huán)槽油道構(gòu)成主油路中各油路的控制關(guān)系。如主閥芯右移一定距離可控制其流量。先導(dǎo)減壓式比例閥是一單獨(dú)的總成部件。它有一個(gè)進(jìn)油口、一個(gè)回油口和兩個(gè)控制口，控制左端蓋、右端蓋的左、右控制腔的壓力。通過兩端壓力的差使主閥芯產(chǎn)生軸向力而相對(duì)閥體滑動(dòng)，當(dāng)滑動(dòng)距離使彈簧壓縮產(chǎn)生的反力與軸向力平衡時(shí)，主閥芯就保持在這一位置上。如果改變壓力的差就產(chǎn)生不同的的軸向力，從而主閥芯就可控制在不同的位置上從而實(shí)現(xiàn)主油路中各油路的控制關(guān)系。
上述高壓大流量方向控制閥由于主閥芯的位置由控制油的壓差及平衡彈簧的平衡力確定，這樣控制油壓力的波動(dòng)、彈簧剛度變化的精度及液動(dòng)力都會(huì)影響主閥芯的定位精度及穩(wěn)定性。其次，由于比例式減壓閥的控制口與主閥左右端蓋的控制口連接油路有一定距離，所以主閥的響應(yīng)速度較低。另外，由于主閥與比例式減壓閥是兩個(gè)單獨(dú)的部件，所以使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、泄漏點(diǎn)多、制造成本高。同時(shí)，由于比例式減壓閥的進(jìn)油口是常壓口，所以附加能耗較大。
(3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在提供一種可實(shí)現(xiàn)主閥芯的位置控制精度、響應(yīng)速度與控制穩(wěn)定性高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，泄漏點(diǎn)少，制造成本和附加能耗低的先導(dǎo)伺服驅(qū)動(dòng)方向控制閥。
本發(fā)明設(shè)有左端蓋、控制閥芯平衡彈簧、主閥平衡彈簧、主閥體、主閥芯、右端蓋和控制閥芯。左端蓋連接固定在主閥體上，與主閥體形成左控制腔，側(cè)面有與主閥體圓孔同軸、直徑與控制閥芯直徑相等的圓孔，并確定主閥的中立位置。右端蓋連接固定在主閥體上，與主閥體形成右控制腔，側(cè)面有與主閥體圓孔同軸、直徑與控制閥芯直徑相等的圓孔，在圓孔上并設(shè)有環(huán)形槽，其上有一油口接控制油。主閥體內(nèi)部開有圓形的環(huán)槽油道、圓孔及與外部相通的油道。主閥芯為圓形柱狀，在其上開有不同寬度的圓形環(huán)槽，裝在主閥體的圓孔內(nèi)可沿軸向滑動(dòng)。主閥芯上的外圓形環(huán)槽和環(huán)形抬肩與主閥體的環(huán)槽油道構(gòu)成主油路中各油路的控制關(guān)系。另外主閥芯上還有一同軸、直徑與控制閥芯直徑相等的孔，孔間開有兩個(gè)圓形環(huán)槽，主閥芯左側(cè)有一連接左控制腔與左邊環(huán)槽的油孔，右側(cè)有一連接右控制腔與右邊環(huán)槽的油孔。控制閥芯的直徑與主閥芯內(nèi)孔直徑相等，左起三個(gè)環(huán)形圓槽產(chǎn)生了兩個(gè)環(huán)形抬肩，最右邊的環(huán)形圓槽是配油環(huán)槽。在左起第一、三、四環(huán)槽間開有油孔，在控制閥芯上有一同軸孔使左起第一、三、四環(huán)槽間油孔連通?？刂崎y芯裝在主閥芯孔內(nèi)，兩個(gè)抬肩與主閥芯上的兩個(gè)圓形環(huán)槽對(duì)應(yīng)即圓形環(huán)槽寬度對(duì)稱中心線與抬肩寬度對(duì)稱中心線重合。抬肩寬度可以小于或等于圓形環(huán)槽寬度。控制閥芯的兩端與左右端蓋的孔配合，配油環(huán)槽與右端蓋圓孔之間的環(huán)形槽對(duì)應(yīng)。
如抬肩寬度等于圓形環(huán)槽寬度(零開口控制)，當(dāng)控制閥芯的開口1，2，3，4為0時(shí)，主閥芯受力平衡保持靜止。若將控制閥芯左移，則開口2，4打開，控制油通過開口4進(jìn)入右控制腔，而左控制腔油通過開口2流入回油口(T口)，使主閥芯克服負(fù)載左移。主閥芯的左移又使開口2，4減小，當(dāng)開口2，4關(guān)閉時(shí)主閥芯停止移動(dòng)，保持在新的控制位置上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)主油路進(jìn)油口(P口)、控制口(A口，B口)、回油口(T口)的功能控制。如果控制閥芯持續(xù)左移，開口2，4持續(xù)打開使主閥芯也持續(xù)左移，這樣也就實(shí)現(xiàn)了對(duì)主閥芯的位置伺服控制。
如抬肩寬度小于圓形環(huán)槽寬度(正開口控制)，當(dāng)控制閥芯的開口1，2，3，4使控制油在左右控制腔的壓力相等時(shí)，主閥芯受力平衡保持靜止。若將控制閥芯左移，則開口1，3減小，開口2，4增加控制油通過開口4進(jìn)入右控制腔，而左控制腔油通過開口2流入T口，使主閥芯克服負(fù)載左移。主閥芯的左移又使開口1，3增加，開口2，4減小。當(dāng)開口1，2，3，4使主閥芯左右控制腔壓力達(dá)到主閥芯所受液壓力與負(fù)載平衡時(shí)，主閥芯停止移動(dòng)，保持在新的控制位置上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)主油路P，A，B，T口的功能控制。如果控制閥芯持續(xù)左移，主閥芯也持續(xù)左移，這樣也就實(shí)現(xiàn)了對(duì)主閥芯的位置伺服控制。在整個(gè)移動(dòng)行程中控制油始終可以通過右端蓋孔上的環(huán)形槽與控制閥芯上的配油環(huán)槽進(jìn)入控制閥芯的同軸孔。
與已有的控制閥相比，由于主閥芯的位置主要由控制閥芯的位置直接控制，控制閥芯與主閥芯構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，控制油的壓力的波動(dòng)、彈簧的剛度變化精度及液動(dòng)力對(duì)主閥的定位精度及穩(wěn)定性影響很小，因此可實(shí)現(xiàn)主閥芯的精確位置控制。其次，由于主閥芯直接由控制閥芯實(shí)現(xiàn)位置伺服控制，因此可實(shí)現(xiàn)主閥芯很高的響應(yīng)速度。另外，控制閥芯集成在主閥芯內(nèi)，只有一個(gè)控制油口，所以使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、泄漏點(diǎn)少、制造成本低。同時(shí)，如采用正開口控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成化，控制油在非工作狀態(tài)保持低壓狀態(tài)，減少了附加能耗。
(4)


圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖。
(5)具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明由左端蓋1、控制閥芯平衡彈簧2、主閥平衡彈簧3、主閥體4、主閥芯5、右端蓋6控制閥芯7和組成。左端蓋1連接固定在主閥體4上，與主閥體4之間密封形成左控制腔8。側(cè)面有與主閥體圓孔同軸、直徑與控制閥芯7直徑相等的圓孔，并確定主閥的中立位置。右端蓋6連接固定在閥體上，與閥體4之間密封形成右控制腔9。側(cè)面有與主閥體圓孔同軸、直徑與控制閥芯7直徑相等的圓孔，在圓孔上并開有一定寬度的環(huán)形槽，其上有一油口接控制油。主閥體4內(nèi)部開有圓形的環(huán)槽油道、圓孔及與外部相通的油道。主閥芯5為圓形柱狀，在其上開有許多不同寬度的圓形環(huán)槽，裝在主閥體4的圓孔內(nèi)可沿軸向滑動(dòng)。主閥芯5上的外圓形環(huán)槽和環(huán)形抬肩與主閥體4的環(huán)槽油道構(gòu)成主油路中各油路的控制關(guān)系。如主閥芯右移一定距離可控制P口與B口接通、A口與T口接通并控制其流量。另外主閥芯5上還有一同軸、直徑與控制閥芯7直徑相等的孔?？组g開有兩個(gè)一定寬度的圓形環(huán)槽，主閥芯左側(cè)有一連接左控制腔與左邊環(huán)槽的油孔，右側(cè)有一連接右控制腔與右邊環(huán)槽的油孔?？刂崎y芯7其直徑與主閥芯5內(nèi)孔直徑相等，左起三個(gè)環(huán)形圓槽產(chǎn)生了兩個(gè)環(huán)形抬肩，最右邊的環(huán)形圓槽是配油環(huán)槽。在左起第一、三、四環(huán)槽間開有油孔，在控制閥芯上有一同軸孔使左起第一、三、四環(huán)槽間油孔連通。控制閥芯7裝在主閥芯孔內(nèi)，兩個(gè)抬肩與主閥芯上的兩個(gè)一定寬度的圓形環(huán)槽對(duì)應(yīng)即圓形環(huán)槽寬度對(duì)稱中心線與抬肩寬度對(duì)稱中心線重合。抬肩寬度可以小于或等于圓形環(huán)槽寬度。控制閥芯7的兩端與左右端蓋的孔配合，配油環(huán)槽與右端蓋6圓孔之間的環(huán)形槽對(duì)應(yīng)。
如抬肩寬度等于圓形環(huán)槽寬度(零開口控制)，在當(dāng)控制閥芯處于圖示位置時(shí)，控制閥芯的開口1，2，3，4為0，從而使主閥芯受力平衡保持靜止。若將控制閥芯左移，則開口2，4打開，控制油通過開口4進(jìn)入右控制腔，而左控制腔油通過開口2流入T口，使主閥芯克服負(fù)載左移。主閥芯的左移又使開口2，4減小，當(dāng)開口2，4關(guān)閉時(shí)主閥芯停止移動(dòng)，保持在新的控制位置上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)主油路P，A，B，T口的功能控制。如果控制閥芯持續(xù)左移，開口2，4持續(xù)打開使主閥芯也持續(xù)左移，這樣也就實(shí)現(xiàn)了對(duì)主閥芯的位置伺服控制。
如抬肩寬度小于圓形環(huán)槽寬度(正開口控制)，當(dāng)控制閥芯處于圖示位置時(shí)，控制閥芯的開口1，2，3，4使控制油在左右控制腔的壓力相等，從而使主閥芯受力平衡保持靜止。若將控制閥芯左移，則開口1，3減小，開口2，4增加控制油通過開口4進(jìn)入右控制腔，而左控制腔油通過開口2流入T口，使主閥芯克服負(fù)載左移。主閥芯的左移又使開口1，3增加，開口2，4減小。當(dāng)開口1，2，3，4使主閥芯左右控制腔壓力達(dá)到主閥芯所受液壓力與負(fù)載平衡時(shí)，主閥芯停止移動(dòng)，保持在新的控制位置上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)主油路P，A，B，T口的功能控制。如果控制閥芯持續(xù)左移，主閥芯也持續(xù)左移，這樣也就實(shí)現(xiàn)了對(duì)主閥芯的位置伺服控制。在整個(gè)移動(dòng)行程中控制油始終可以通過右端蓋6孔上的環(huán)形槽與控制閥芯7上的配油環(huán)槽進(jìn)入控制閥芯的同軸孔。
權(quán)利要求
1.先導(dǎo)伺服驅(qū)動(dòng)方向控制閥，其特征在于設(shè)有左端蓋、控制閥芯平衡彈簧、主閥平衡彈簧、主閥體、主閥芯、右端蓋和控制閥芯；左端蓋連接固定在主閥體上，與主閥體形成左控制腔，側(cè)面有與主閥體圓孔同軸、直徑與控制閥芯直徑相等的圓孔，并確定主閥的中立位置；右端蓋連接固定在主閥體上，與主閥體形成右控制腔，側(cè)面有與主閥體圓孔同軸、直徑與控制閥芯直徑相等的圓孔，在圓孔上并設(shè)有環(huán)形槽，其上有一油口接控制油；主閥體內(nèi)部開有圓形的環(huán)槽油道、圓孔及與外部相通的油道；主閥芯為圓形柱狀，在其上開有不同寬度的圓形環(huán)槽，裝在主閥體的圓孔內(nèi)可沿軸向滑動(dòng)，主閥芯上的外圓形環(huán)槽和環(huán)形抬肩與主閥體的環(huán)槽油道構(gòu)成主油路中各油路的控制關(guān)系，主閥芯上另設(shè)有一同軸、直徑與控制閥芯直徑相等的孔，孔間開有兩個(gè)圓形環(huán)槽，主閥芯左側(cè)有一連接左控制腔與左邊環(huán)槽的油孔，右側(cè)有一連接右控制腔與右邊壞槽的油孔；控制閥芯的直徑與主閥芯內(nèi)孔直徑相等，左起三個(gè)環(huán)形圓槽產(chǎn)生了兩個(gè)環(huán)形抬肩，最右邊的環(huán)形圓槽是配油環(huán)槽，在左起第一、三、四環(huán)槽間開有油孔，在控制閥芯上有一同軸孔使左起第一、三、四環(huán)槽間油孔連通，控制閥芯裝在主閥芯孔內(nèi)，兩個(gè)抬肩與主閥芯上的兩個(gè)圓形環(huán)槽對(duì)應(yīng)即圓形環(huán)槽寬度對(duì)稱中心線與抬肩寬度對(duì)稱中心線重合。
2.如權(quán)利要求1所述的先導(dǎo)伺服驅(qū)動(dòng)方向控制閥，其特征在于所說的抬肩寬度等于圓形環(huán)槽寬度。
3.如權(quán)利要求1所述的先導(dǎo)伺服驅(qū)動(dòng)方向控制閥，其特征在于所說的抬肩寬度小于圓形環(huán)槽寬度。
4.如權(quán)利要求1所述的先導(dǎo)伺服驅(qū)動(dòng)方向控制閥，其特征在于控制閥芯的兩端與左右端蓋的孔配合，配油環(huán)槽與右端蓋圓孔之間的環(huán)形槽對(duì)應(yīng)。
全文摘要
涉及一種閥，尤其是先導(dǎo)伺服驅(qū)動(dòng)方向控制閥。設(shè)有左右端蓋、控制閥芯平衡彈簧、主閥平衡彈簧、主閥體、主閥芯和控制閥芯。左右端蓋固定在主閥體上，與主閥體形成左右控制腔。主閥體內(nèi)有環(huán)槽油道、圓孔及與外部相通的油道?？刂崎y芯裝在主閥芯孔內(nèi)，兩個(gè)抬肩與主閥芯上的兩個(gè)圓形環(huán)槽對(duì)應(yīng)即圓形環(huán)槽寬度對(duì)稱中心線與抬肩寬度對(duì)稱中心線重合?？刂崎y芯與主閥芯構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)主閥芯的精確位置控制。主閥芯響應(yīng)速度快?？刂崎y芯集成在主閥芯內(nèi)，只有一個(gè)控制油口，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、泄漏點(diǎn)少、制造成本低。同時(shí)，如采用正開口控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集成化，控制油在非工作狀態(tài)保持低壓狀態(tài)，減少了附加能耗。
文檔編號(hào)F15B13/00GK1424513SQ0216018
公開日2003年6月18日 申請(qǐng)日期2002年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月26日
發(fā)明者皮鈞 申請(qǐng)人:皮鈞