本發(fā)明涉及一種先導(dǎo)平衡式高壓氣動比例減壓閥，尤其應(yīng)用于高壓氣動系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代工業(yè)化的發(fā)展以及日新月異的工業(yè)技術(shù)變革，氣動技術(shù)在國民生產(chǎn)中扮演著不可或缺的角色，而且正以.種薪新的方式蛇立在工業(yè)領(lǐng)域之中。近年來，氣動技術(shù)得到了快速發(fā)展，在計算機技術(shù)及電子技術(shù)的帶動下，氣動技術(shù)也大有提升。在氣動技術(shù)領(lǐng)域，主要是依靠壓縮空氣的能量來對工件進行操縱。隨著工業(yè)機械化和自動化的發(fā)展，氣動技術(shù)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。有航天航空控制推進系統(tǒng)、武器裝備以及在年奧運會運行的氣動汽車系統(tǒng)中、還滲透到醫(yī)療保健和日常生活中，影響之大可見一斑。

由于氣動系統(tǒng)的動態(tài)性能等急需得到提高，因此氣動技術(shù)未來的研究方向.定是氣動高壓領(lǐng)域。高壓化對系統(tǒng)的動態(tài)特性有.定的改善，并且對響應(yīng)速度有很大的提高。同時，壓力的增高還將使得氣動元件向集成化和小型化的不斷發(fā)展。高壓氣體功率高、密度高、膨脹比大等.些其他能源所不具有的性質(zhì)等被各個行業(yè)采用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的高壓氣動減壓閥在實際使用過程中由于高壓化所產(chǎn)生的閥的動態(tài)性能不佳以及造成的能源利用效率不夠高的實際問題，本發(fā)明提供一種種先導(dǎo)平衡式高壓氣動比例減壓閥，該型高壓氣動減壓閥具有良好的靜態(tài)特性和動態(tài)特性，有效控制出口腔體積，增加導(dǎo)膜片、主膜片、導(dǎo)閥主閥復(fù)位彈簧剛度，提高高壓化后閥門的壓力穩(wěn)定性，并且在實際使用中提高能源利用效率。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：先導(dǎo)平衡式高壓氣動比例減壓閥采用活塞式結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)應(yīng)用氣動半橋原理，主要由主閥、先導(dǎo)閥、控制器、比例電磁鐵等組成；先導(dǎo)閥釆用錐閥結(jié)構(gòu)，主閥釆用具有錐閥和滑閥的結(jié)構(gòu)形式；先導(dǎo)控制氣流來自閥的進口，控制氣路串接有定值流量控制閥。流量通過定值流量控制閥分成兩路，一路進入先導(dǎo)級內(nèi)，另一路進入主閥調(diào)壓腔；主閥的出口腔處設(shè)置有壓力傳感器，進行壓力的反饋；減壓閥引進氣動橋路，用以使輸出的壓力穩(wěn)定可調(diào)，保證閥芯的運動可控；先導(dǎo)平衡式高壓氣動比例減壓閥中動、靜密封均采用軟質(zhì)密封，保證相鄰流體通道的密封；主閥與先導(dǎo)閥閥口之間的密封式端面密封，在闊芯的錐面處采用金屬包膠閥門結(jié)構(gòu)；閥座與閥芯錐面直接接觸，壓緊力越大時，接觸面就越緊密，起到很好的密封作用，克服高壓氣體由于具有潤滑性低、粘度低等特點，使得密封的難度加大的實際問題。

本發(fā)明的有益效果是：該新型活塞式高壓氣動減壓閥在平衡方式上，采用了彈簧力反饋的自密封方式，使得輸出壓力更加的便于控制，并具有自密封的優(yōu)點；閥座與閥芯的接觸部位采用使用圓錐形環(huán)形節(jié)流口，環(huán)形面積從入口到出口逐漸增大，使得優(yōu)化后的滑閥式錐閥閥出口壓力分布均勻；通過提高先導(dǎo)閥及主閥的彈簧剛度及主閥芯質(zhì)量的方式，增強減壓閥的穩(wěn)定性，有效控制出口腔容積，優(yōu)化減壓閥的動態(tài)性能。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。

圖1是先導(dǎo)平衡式高壓氣動減壓閥結(jié)構(gòu)圖。

圖2是平衡式氣動減壓閥結(jié)構(gòu)圖。

圖3是定值流量控制閥。

圖1中，1.主閥體，2.復(fù)位彈簧，3.反饋腔，4..主閥芯，5.密封擋圈，6-.主閥座，7.活塞，8.阻尼口，9.調(diào)節(jié)彈簧，10.調(diào)壓腔，11.定值流量控制閥，12.先導(dǎo)閥體，13.先導(dǎo)閥芯，14.比例電磁鐵,15.控制器，16.壓力傳感器。

具體實施方式

如圖1中所示，平衡式高壓氣動比例減壓閥結(jié)構(gòu)如圖所示，其結(jié)構(gòu)中增加氣動半橋，主要包括主閥1、先導(dǎo)閥12、控制器15、比例電磁鐵14等，先導(dǎo)閥釆用錐閥結(jié)構(gòu)，主閥釆用具有錐閥和滑閥的結(jié)構(gòu)形式。

如圖2所示，采用平衡式結(jié)構(gòu)，出口腔與反饋腔相聯(lián)，以卸掉入口壓力作用在活塞上的不平衡力，提高減壓閥的精度調(diào)節(jié)特性。

優(yōu)選的，主閥閥芯部分采用具有錐閥和滑閥的結(jié)構(gòu)形式，既具有錐閥保關(guān)閉時的密封性，又調(diào)整了閥的流量增益。閥座與閥芯的接觸部位制作成圓錐形的環(huán)形節(jié)流口，且環(huán)形面積從進口到出口逐漸增大，為防止渦流的產(chǎn)生以及減少能量的損失，閥座與閥芯之間面積的逐漸過渡。

優(yōu)選的，錐閥芯的低壓端連接復(fù)位彈簧、比例電磁鐵，為了使閥處于非工作狀態(tài)時，可以自動關(guān)閉閥門，彈簧安裝時有留有一定的預(yù)壓縮量，同時保證有密封性；為了實現(xiàn)高壓氣體進氣端進入時，減小閥芯與閥座間劇烈的碰撞，彈簧留有一定預(yù)壓縮量，同時可以減弱氣體對負載端的沖擊。

如圖3所示，定值流量控制閥由兩個氣阻構(gòu)成，活塞上細長孔R₀為固定氣阻，軸向移動的活塞與閥套后部徑向小孔構(gòu)成可變氣阻R₁；進口壓力P_A升高時，活塞左右原有的氣壓力與彈簧力的平衡被破壞，氣壓力的升高推動閥芯向右移動，閥套上徑向小孔被活塞擋住一部分，使孔開度關(guān)小，可變氣阻R₁增大；閥芯向右移動，內(nèi)腔體積變小，壓力P_R增大，固定氣阻P_A前后的壓差保持不變，實現(xiàn)流過固定氣阻R₀與可變氣阻R₁的流量保持基本不變，當P_A減小時，P_R也減小，R₀前后壓差與流過流量也基本保持不變，因此定值流量控制閥很好的保持了進口壓力波動的情況下，先導(dǎo)閥進氣腔及主閥調(diào)壓腔的壓力穩(wěn)定。

先導(dǎo)控制壓力從主閥進口引出，先進入先導(dǎo)定值流量控制閥，然后分成兩路：一路作用在先導(dǎo)級高壓腔，另一路作用在主閥調(diào)壓腔。先導(dǎo)定值流量控制閥相當于氣動半橋的固定氣阻，先導(dǎo)閥芯與閥座構(gòu)成氣動半橋的可變氣阻；氣動半橋輸出的指令壓力信號作用在主閥芯調(diào)壓腔上，先導(dǎo)級對主閥的控制作用可以看作為一個氣動半橋?qū)ω撦d（即功率級的控制腔或敏感腔）的作用，減壓閥輸出壓力作用在主閥活塞下端面作為反饋力信號。

優(yōu)選的，先導(dǎo)平衡式高壓氣動比例減壓閥中動、靜密封均采用軟質(zhì)密封；先導(dǎo)閥體與主閥體、流量穩(wěn)定控制闊體與主閥體、先導(dǎo)閥體與比例電磁鐵以及壓力傳感器與主閥體之間為固定部分均采用靜密封；主閥芯與閥體、先導(dǎo)閥芯與先導(dǎo)閥體、定值流量控制閥活塞與閥體以及閥芯與閥座之間的密封為滑動密封。