本實(shí)用新型涉及液壓閥門,具體涉及壓力補(bǔ)償電比例節(jié)流閥。
背景技術(shù):
在大多數(shù)在負(fù)載舉升系統(tǒng)中,通常使用換向閥來使得負(fù)載下降,一般下降速度通過閥的開口來調(diào)節(jié),但是在負(fù)載變化大的情況下,速度會(huì)時(shí)慢時(shí)快,造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。而且這些換向閥均是滑閥形式,在關(guān)閉或者讓負(fù)載停止時(shí),負(fù)載不能保持在某一位置,會(huì)下滑,在需要保壓的情況下也不能很好地保住容腔的壓力?;蛘卟捎缅F閥形式的閥加上壓力補(bǔ)償器組成的流量閥也同樣存在不保壓、負(fù)載保持不住、泄漏量大、體積大等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題就是提供一種無泄漏壓力補(bǔ)償電比例節(jié)流閥,解決現(xiàn)有負(fù)載舉升液壓系統(tǒng)中,閥門不保壓、負(fù)載保持不住、泄漏量大的問題。
為解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:無泄漏壓力補(bǔ)償電比例節(jié)流閥,包括比例電磁鐵、主閥及壓力補(bǔ)償器,所述比例電磁鐵包括隔磁套、設(shè)于隔磁套前側(cè)的前厄、設(shè)于隔磁套后側(cè)的尾厄、設(shè)于隔磁套外側(cè)的線圈、設(shè)于隔磁套內(nèi)部的銜鐵以及設(shè)于銜鐵與尾厄之間將銜鐵向前彈性頂壓的第一彈簧,所述主閥包括前端封閉的閥套,所述閥套的后部與前厄的前部連接,所述閥套在其內(nèi)孔前部設(shè)有使壓力補(bǔ)償器放入的壓力補(bǔ)償腔,所述閥套對應(yīng)壓力補(bǔ)償腔設(shè)有一口,所述閥套在其內(nèi)孔后部設(shè)有放入主閥芯的主閥芯腔,所述閥套內(nèi)孔在壓力補(bǔ)償腔與主閥芯腔之間設(shè)有由主閥芯啟閉的閥口,所述主閥芯的后部設(shè)有使先導(dǎo)閥芯放入的先導(dǎo)腔,所述先導(dǎo)閥芯的后端與銜鐵連接,所述主閥芯包括前部與閥口密封配合的錐面段、后部與主閥芯腔內(nèi)壁滑動(dòng)密封配合的圓柱密封段,所述閥套對應(yīng)主閥芯腔前部開有二口,所述主閥芯在圓柱密封段與錐面段之間開設(shè)有與先導(dǎo)腔前部敏感腔連通的傳導(dǎo)阻尼孔,在主閥芯關(guān)閉狀態(tài)下,二口進(jìn)入的壓力油經(jīng)過傳導(dǎo)阻尼孔進(jìn)入敏感腔,所述主閥芯的前端開設(shè)有與敏感腔連通的先導(dǎo)阻尼孔,所述先導(dǎo)閥芯的前部設(shè)有與先導(dǎo)阻尼孔配合的錐頭段,所述壓力補(bǔ)償器包括補(bǔ)償閥芯和將補(bǔ)償閥芯向前頂壓的第二彈簧,所述閥套上開設(shè)有引油孔,所述引油孔的前后兩端分別與壓力補(bǔ)償腔前部和主閥芯腔前部連通,從而將壓力油從主閥芯腔前部引入壓力補(bǔ)償腔,所述閥套在閥口后側(cè)設(shè)有與主閥芯錐面段密封錐面密封的密封線,所述引油孔的后端引油入口位于密封線的前側(cè)。
優(yōu)選的,所述主閥芯在錐面段的前方設(shè)有圓筒凸出段,所述圓筒凸出段的前端沿周向分布有若干個(gè)矩形節(jié)流窗。
優(yōu)選的,所述主閥芯腔在閥口的后側(cè)設(shè)有直徑小于閥口的密封臺(tái)階,所述密封臺(tái)階設(shè)有在主閥芯關(guān)閉狀態(tài)下與錐面段密封錐面形成密封的密封線。
優(yōu)選的,所述主閥芯在錐面段后側(cè)設(shè)有環(huán)槽,所述傳導(dǎo)阻尼孔開設(shè)于環(huán)槽內(nèi)。
優(yōu)選的,所述先導(dǎo)阻尼孔的孔徑大于傳導(dǎo)阻尼孔。
優(yōu)選的,所述閥套的前端設(shè)有密封口,所述密封口內(nèi)安裝有密封塊,所述密封口的直徑大于壓力補(bǔ)償腔直徑,所述密封塊的中央設(shè)有與補(bǔ)償閥芯前端面作用的中央凸臺(tái),所述引油孔的前端出口開設(shè)于密封口后側(cè)與壓力補(bǔ)償腔相接的臺(tái)階端面上。
優(yōu)選的,所述第二彈簧的后端安裝于彈簧座上,所述彈簧座的后端設(shè)有擋位凸緣,所述壓力補(bǔ)償腔在閥口的前方設(shè)有擋位凸緣配合的擋位臺(tái)階,所述擋位凸緣上設(shè)有通油孔。
優(yōu)選的,所述先導(dǎo)閥芯的包括前部與先導(dǎo)阻尼孔配合的錐頭段、錐頭部后側(cè)的第一圓柱段以及第一圓柱段后側(cè)的第二圓柱段,所述第一圓柱段的直徑小于第二圓柱段的直徑,所述先導(dǎo)閥芯的尾部設(shè)有與銜鐵T形槽配合的T形頭。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案,通過比例電磁鐵實(shí)現(xiàn)比例流量調(diào)節(jié)功能,主閥與壓力補(bǔ)償閥串聯(lián),實(shí)現(xiàn)通過主閥的流量均經(jīng)過壓力補(bǔ)償器進(jìn)行壓力補(bǔ)償,達(dá)到當(dāng)閥芯開口恒定時(shí)使得流量恒定。另外,引油孔將主閥節(jié)流邊之前的壓力引入補(bǔ)償器,通過第二彈簧和補(bǔ)償閥芯進(jìn)行補(bǔ)償保證主閥節(jié)流邊前后壓差恒定,不隨負(fù)載的變化。進(jìn)一步的,在線圈不得電的情況下,先導(dǎo)閥芯能夠密封,液壓力將主閥芯緊緊壓在閥口上,使得閥口無任何泄漏,而且由于引油孔的后端引油入口位于密封線的前側(cè),這樣在關(guān)閉狀態(tài)下引油孔也能完全關(guān)閉,減少泄漏量。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1中尾厄與隔磁套連接處剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3a是主閥芯前部與閥套連接處的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3b是主閥芯前部與閥套連接處的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3c是主閥芯前部與閥套連接處的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是為該無泄漏壓力補(bǔ)償電比例節(jié)流閥在叉車系統(tǒng)中的應(yīng)用原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示,無泄漏壓力補(bǔ)償電比例節(jié)流閥,包括比例電磁鐵1、主閥2及壓力補(bǔ)償器3,三者組成兩通無泄漏螺紋插裝閥,該閥可以實(shí)現(xiàn)方向控制、比例流量調(diào)節(jié)功能、完全關(guān)閉時(shí)的無泄漏功能、工作過程中流量恒定等多種功能。
其中,比例電磁鐵1包括隔磁套15、設(shè)于隔磁套15前側(cè)并與主閥2連接的前厄21、設(shè)于隔磁套后側(cè)的尾厄12、設(shè)于隔磁套內(nèi)部的銜鐵16以及設(shè)于銜鐵16與尾厄之間將銜鐵向前彈性頂壓的第一彈簧13,鎖緊螺母11將線圈14鎖緊固定在隔磁套15上。尾厄12具有中間盲孔、四周錐面的盆口形狀,與具有凸臺(tái)的銜鐵16配合,可將磁路分解成縱向磁路和徑向磁路,縱向磁路形成磁力隨著氣隙的增大而減小,徑向磁路產(chǎn)生的磁力隨著氣隙的增大而增大,兩者磁力疊加形成水平輸出特性,使得銜鐵的拉力不隨位移變化而變化,僅僅與輸入電流有關(guān),形成比例特性。銜鐵尾部具有盲孔用于放入第一彈簧前端,尾厄中間盲孔用于放入第一盲孔后端,第一彈簧13用于讓銜鐵16復(fù)位。
如圖3a所示,主閥2包括前端封閉的閥套24,所述閥套的后部與前厄21的前部連接,所述閥套在其內(nèi)孔前部設(shè)有使壓力補(bǔ)償器3放入的壓力補(bǔ)償腔,所述閥套對應(yīng)壓力補(bǔ)償腔設(shè)有一口①,所述閥套在其內(nèi)孔后部設(shè)有放入主閥芯23的主閥芯腔,所述閥套內(nèi)孔在壓力補(bǔ)償腔與主閥芯腔之間設(shè)有由主閥芯啟閉的閥口20,所述主閥芯的后部設(shè)有使先導(dǎo)閥芯22放入的先導(dǎo)腔,所述先導(dǎo)閥芯的后端與銜鐵16連接,所述主閥芯包括前部與閥口密封配合的錐面段231、后部與主閥芯腔內(nèi)壁滑動(dòng)密封配合的圓柱密封段,所述閥套對應(yīng)主閥芯腔前部開有二口②,所述主閥芯在圓柱密封段與錐面段之間開設(shè)有與先導(dǎo)腔前部敏感腔連通的傳導(dǎo)阻尼孔202,在主閥芯關(guān)閉狀態(tài)下,二口進(jìn)入的壓力油經(jīng)過傳導(dǎo)阻尼孔202進(jìn)入敏感腔,所述主閥芯的前端開設(shè)有與敏感腔連通的先導(dǎo)阻尼孔201。錐面段231密封錐面可以在關(guān)閉狀態(tài)下進(jìn)行很好的密封,使得主閥芯在關(guān)閉狀態(tài)下完全無泄漏。
先導(dǎo)閥芯22包括前部與先導(dǎo)阻尼孔配合的錐頭段、錐頭部后側(cè)的第一圓柱段以及第一圓柱段后側(cè)的第二圓柱段,所述第一圓柱段的直徑小于第二圓柱段的直徑。錐頭段有效封閉先導(dǎo)阻尼孔201。先導(dǎo)閥芯的尾部設(shè)有與銜鐵T形槽配合的T形頭,使得銜鐵16帶動(dòng)先導(dǎo)閥芯22一起移動(dòng),從而使得主閥芯23隨著一起移動(dòng)。
主閥芯腔在閥口20的后側(cè)設(shè)有直徑小于閥口的密封臺(tái)階,密封臺(tái)階設(shè)有在主閥芯關(guān)閉狀態(tài)下與錐面段密封錐面形成密封的密封線200,以避免泄露,該密封線200為密封臺(tái)階的直角頂點(diǎn)所在圓線。主閥芯在錐面段后側(cè)設(shè)有環(huán)槽,傳導(dǎo)阻尼孔202開設(shè)于環(huán)槽內(nèi),以使主閥芯與二口之間形成腔室,使二口進(jìn)入的壓力油經(jīng)過傳導(dǎo)阻尼孔202進(jìn)入敏感腔。而且先導(dǎo)阻尼孔的孔徑大于傳導(dǎo)阻尼孔,以實(shí)現(xiàn)先導(dǎo)閥芯22的先導(dǎo)功能。
當(dāng)線圈14不得電的情況下,在第一彈簧13的作用下,先導(dǎo)閥芯22緊緊頂住主閥芯23的先導(dǎo)阻尼孔201,并形成密封,此時(shí)二口②的壓力油從主閥芯23側(cè)面的傳導(dǎo)阻尼孔202傳導(dǎo)至主閥芯前部的敏感腔,由于主閥芯23敏感腔的作用面積大,同時(shí)由于一口①壓力低或者接回油箱,加上先導(dǎo)閥芯22能夠密封,此時(shí)液壓力將主閥芯23緊緊壓在閥口20上,使得閥口20無任何泄漏。而且由于引油孔的后端引油入口位于密封線的前側(cè),這樣在關(guān)閉狀態(tài)下引油也能完全關(guān)閉,減少泄漏量,此時(shí)可以實(shí)現(xiàn)負(fù)載保持和系統(tǒng)保壓功能。
當(dāng)線圈14通以一定的電流,線圈14得電勵(lì)磁之后,在磁場的作用下,銜鐵16帶動(dòng)先導(dǎo)閥芯22一起往后移動(dòng),此時(shí)主閥芯23的先導(dǎo)阻尼孔201與先導(dǎo)閥芯錐頭段開始脫離,此時(shí)二口②口壓力油經(jīng)過主閥芯23側(cè)面的傳導(dǎo)阻尼孔202進(jìn)入敏感腔,由于先導(dǎo)閥芯22移動(dòng),先導(dǎo)閥芯22與主閥芯先導(dǎo)阻尼孔201有一定距離,油液經(jīng)過先導(dǎo)阻尼孔201流入一口①,形成B型液壓半橋,在主閥芯傳導(dǎo)阻尼孔202形成一定的壓差,在壓差的作用下,推動(dòng)主閥芯23向后移動(dòng),閥口打開,又由于電磁鐵為比例型電磁鐵,比例電磁鐵輸入的電流所產(chǎn)生的力與電流大小成正比的,當(dāng)通以不同大小的電流時(shí),電磁鐵的推力將隨之變化,而且一一對應(yīng)成比例,所以主閥芯23的開口也與電流大小成正比,形成比例特性,從而使得主閥芯開口也隨之成比例。
進(jìn)一步的,如圖3b所示,主閥芯23在錐面段231的前方設(shè)有圓筒凸出段232,圓筒凸出段的前端沿周向分布有若干個(gè)矩形節(jié)流窗,矩形節(jié)流窗之間為節(jié)流邊。錐面段231密封錐面表面非常光滑與閥套24的密封線200可以形成很好密封??梢员WC在電磁鐵不得電情況下完全無泄漏;主閥芯23的圓筒凸出段232與閥套24的閥口圓孔相配合,在關(guān)閉狀態(tài)下有一段遮蓋量(重疊量),這樣使得主閥芯23移動(dòng)一定量(遮蓋量)后,主閥芯23與閥套24才慢慢開啟,此時(shí)密封錐面與密封線不再是流體的收縮喉,收縮喉在4個(gè)矩形節(jié)流窗口,此時(shí)引油孔31后端入口處壓力為二口②壓力,不會(huì)因密封錐面和密封線200產(chǎn)生壓力損失而造成反饋壓力與二口壓力不相等。
如圖3c所示,在閥芯向后移動(dòng)過程中,矩形節(jié)流窗口慢慢打開,使得通流面積也隨著比例增加或減小,因而可以使得液體流過的同流面積和閥芯位移成線性比例關(guān)系,讓閥的比例特性更加好。
壓力補(bǔ)償器3包括補(bǔ)償閥芯34和將補(bǔ)償閥芯向前頂壓的第二彈簧33,第二彈簧的后端安裝于彈簧座32上,彈簧座的后端設(shè)有擋位凸緣,壓力補(bǔ)償腔在閥口的前方設(shè)有擋位凸緣配合的擋位臺(tái)階,擋位凸緣上設(shè)有通油孔321。閥套的前端設(shè)有密封口,密封口內(nèi)安裝有密封塊35。
閥套24上開設(shè)有引油孔31,引油孔的前后兩端分別與壓力補(bǔ)償腔前部和主閥芯腔前部連通,引油孔后端為引油入口,前端為出口,從而將壓力油從主閥芯腔前部引入壓力補(bǔ)償腔前部。在主閥芯23關(guān)閉狀態(tài)下,引油孔后端引油入口位于密封線前側(cè),以形成良好密封,這樣在關(guān)閉狀態(tài)下引油也能完全關(guān)閉,減少泄漏量。
引油孔31將主閥腔位于主閥芯矩形節(jié)流窗口之前的壓力引入壓力補(bǔ)償器前部,經(jīng)過矩形節(jié)流窗口后的油液經(jīng)過彈簧座32上的通油孔321進(jìn)入補(bǔ)償閥芯34的后部,在第二彈簧33的作用下,當(dāng)閥芯受力平衡的情況下,使得進(jìn)口壓力永遠(yuǎn)比經(jīng)過節(jié)流窗口后的壓力大于彈簧力,也就是說經(jīng)過節(jié)流窗口前后的壓差永遠(yuǎn)是恒定的,通過流量公式可知,壓差恒定,開口恒定流量將恒定,不隨進(jìn)口壓力(負(fù)載)的改變而改變,形成壓力補(bǔ)償功能。因此,通過第二彈簧33和補(bǔ)償閥芯34進(jìn)行補(bǔ)償保證主閥節(jié)流邊前后壓差恒定,不隨負(fù)載的變化。
另外,密封口的直徑大于壓力補(bǔ)償腔直徑,密封塊的中央設(shè)有與補(bǔ)償閥芯前端面作用的中央凸臺(tái),引油孔的前端出口開設(shè)于密封口后側(cè)與壓力補(bǔ)償腔相接的臺(tái)階端面上,以在引油孔前端出口與密封塊之間形成一個(gè)引入壓力油的腔體。
如圖4所示,為該產(chǎn)無泄漏壓力補(bǔ)償電比例節(jié)流閥在叉車系統(tǒng)中的應(yīng)用原理圖,可以形成無泄漏負(fù)載保持功能,而且可以實(shí)現(xiàn)油缸無級(jí)調(diào)速且與負(fù)載無關(guān)。該無泄漏壓力補(bǔ)償電比例節(jié)流閥具有結(jié)構(gòu)簡單、防止泄漏、壽命長、簡化液壓系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn)。