[实用新型]直控式二级比例压力阀

说明书

                技术领域

本实用新型涉及一种比例压力阀，尤其是一种直控式二级比例压力阀。

                背景技术

直控式比例压力阀(如直控比例溢流阀、三通比例减压阀等)具有机械摩擦力小，控制环节少，响应快等诸多控制优点，且结构简单，价格低廉。若采用不带衔铁位移电反馈的比例电磁铁，由于该比例电磁铁具有的水平力特性(不会因溢流量变化引起的阀口位移变化而对电磁力造成波动)，会使输出压力(一定位移范围内)相当平稳，调压偏差极小(调压偏差只受液动力的影响)，其性能大大优于普通恒压阀。但是，普通直控式比例压力阀最大的缺憾是不宜实现大流量控制，这是由于锥阀阀芯直接作用在阀口上，该阀口既是节流通道，阀口面积又是测压面积，在压差一定的情况下，通过阀的流量越大，要求的节流阀口面积就越大。这样，作用在锥阀阀芯上的力就比较大。但是比例电磁铁能够提供(或称承受)的指令力是非常有限的，一般只有几十牛，大功率比例电磁铁也只有一、二百牛。所以，在大流量条件下，电磁铁无法克服较大的摩擦力和液动力的干扰去驱动阀芯实现较强的负反馈，以致产生控制误差(超出了行程的线性区)急剧增加，甚至损坏比例控制器的情况。这样就形成了大流量时指令力小与节流面积必须大的矛盾。因此，目前技术条件下直控式比例压力阀的最大流量一般不超过10l/min，最大极限为16l/min。如功率为65瓦，最大有效行程为3毫米的大功率比例电磁铁，当调定压力为100bar，最大流量为5l/min时，需要的阀口直径为7.5mm，而此时的阀口作用力已经超出比例控制器最大承受力的二倍。若最大流量为10l/min，其需要的阀口直径则为15mm，此时的阀口作用力更是已经超出比例控制器最大承受力的八倍。

                发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能实现大流量控制的直控式二级比例压力阀。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种直控式二级比例压力阀，包括阀体，伸于阀体口内的锥阀阀芯，锥阀阀芯小头端面上固定连接有位于阀体内的二级同心差分活塞，差分活塞的大端面积A₁小于锥阀配作阀口面积A₀。

差分活塞的大端面积A₁的最大值为锥阀配作阀口面积A₀的百分之九十五，差分活塞的大端直径D₁和锥阀配作阀口直径D₀均大于7mm。

差分活塞的大端长度L₁与小端长度L₀之比：L₁/L₀＝0.5～1.5。

差分活塞的大端直径D₁＝7～20mm；锥阀配作阀口的直径D₀＝7.2～25mm，且D₁＜D₀。

锥阀阀芯锥角∠B＝15°～25°。

差分活塞由碳素钢或合金钢制成。

本实用新型采用一种带差分活塞的直控式二级比例压力阀阀芯，该差分活塞能够很好地补偿阀口作用力，解决作用在阀芯上的液压力、摩擦力和液动力过大而指令力过小的矛盾，从而实现较强的负反馈，提高控制精度，使直控式比例压力阀不能用于大流量液压系统的问题得到解决。试验结果表明，该阀在100l/min大流量条件下也具有很好的水平力特性。

                附图说明

图1是本实用新型的结构及补偿原理图；

图2是二级差分式活塞结构示意图。

                具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

本直控式二级比例压力阀的基本特征是在锥阀阀芯1左端增加了一个二级同心的差分活塞2(见图1)。由于面积差的原因，这个差分活塞2可以很大程度上补偿因大流量和大节流面积产生的力，从而降低施给比例电磁铁的力，使指令力对阀芯1实现较强的负反馈，大大减小了控制误差并有效地保护了娇贵的比例电磁铁。从根本上解决了直控式比例压力阀只能用于小流量控制(一般用于先导控制)的问题。