[发明专利]一种用于重型装备大通径比例水阀

说明书

技术领域  

本发明涉及一种用于重型装备大通径比例水阀，特别涉及一种“油控水”比例插装水阀。

背景技术

近年来，钢铁、冶金、汽车、航空航天等行业发展迅猛，迫使人们对重型装备的需求越来越大，性能要求也越来越高。锻造液压机是锻压机械中的一类重型装备，其装备水平是衡量一个国家机械制造水平和能力的标志之一。重型大型锻造液压机装机功率大、系统压力高、液压系统复杂，液压缸加载时在缸体内部、管道中产生大量的液压弹性势能，这些弹性势能在液压缸卸压卸荷时瞬间释放，致使液压系统的管路与管路、管路与液压元件和液压元件之间产生极大的液压冲击。液压冲击往往会引起设备或零部件的振动，并产生噪声，如果任其发展将会造成液压元件的破坏，严重时导致生产安全事故。

液压系统常用的主控液压元件有：（1）滑阀、（2）插装阀、（3）正弦泵、（4）大通径比例阀。滑阀的通流能力小，液流阻力大，当系统需要更大的流量时，需要采用两个或多个阀并联使用，或者设计非标准的大通径阀，造成结构庞大、换向时间长、泄漏量增加等问题，随着系统流量和压力的不断提高，滑阀系统的适应性已达到极限。插装阀以其通流能力大、响应快、抗污染能力强、工作可靠、高度集成等优点逐渐被液压系统采用，但插装阀系统属于开关控制模式，液压冲击是不可避免的。正弦泵是德国Wepuko-Pahnke公司的专利技术，正弦泵控系统中不用充液阀和换向阀，系统简化，故障点减少，降低了建压、卸压时间及节流损耗，液压冲击小，但该系统须成套引进，初步投入成本高。大通径比例阀是伴随比例技术的发展而出现的，具有通流能力大、响应快、流量比例可调、卸压卸荷冲击小等特点，而且具有一定的抗污染能力。

上述四种主控液压元件主要采用矿物油作为传动介质。矿物油具有良好的综合理化性能，但随着工业的发展和人类环保意识的提高，油压传动的易污染、易燃烧、高能耗等缺点逐渐凸显出来，这在一定程度上限制了它的发展和应用。而水介质具有抗污染能力强、不易燃烧、成本低廉、能避免或减少产品污染等一系列优点，纯水液压传动技术和纯水液压元件与系统成为液压界的热点技术和重要的研究方向之一。现有水阀的阀体笨重、结构复杂、不易集成，阀芯的动作靠接力器推动导杆来控制，流量的控制精度不高，线性度差，在系统卸压卸荷时有较大的液压冲击。基于以上原因，本发明专利的目的是提供一种液压冲击小、通流能力大、流量可调的大通径比例水阀，特别适用于高压、大流量的重型装备传动液压系统。

发明内容  

本发明的目的在于提供一种能精确控制流量、卸压卸荷冲击小、用于重型装备的大通径比例水阀。本发明通过位移传感器与先导比例控制阀构成的油介质小流量闭环系统来实时控制阀芯的动作，从而更精确的实现大流量水系统的比例控制，同时，针对两种不同的传动介质，阀芯采取阶梯结构并采用密封圈密封，可以有效的避免两种介质的混合。

本发明的技术方案如下：

本发明包括阶梯型阀套、阶梯状阀芯、控制盖板、阀盖、底板、位移传感器和先导比例控制阀单元，阶梯状阀芯下部装入阶梯型阀套内，阀芯与阀套间设有密封，控制盖板的下部与阀套配合，阀盖与控制盖板上端相连，阀芯的上部与控制盖板配合，且阀芯与控制盖板及阀盖间形成有上容腔、阀芯与控制盖板及阀套间形成有下容腔，上下两个容腔相互隔离、其容积随阀芯的移动动态变化，在控制盖板的底部设有底板，先导比例控制阀单元安装在控制盖板的侧面，在底板、阀芯和控制盖板间有相配合的、分别与上下两个容腔、先导比例控制阀单元连通的油路，油路的先导控制油口开在底板上，位移传感器安装在阀盖上，在阀套下部的侧壁上加工有对称的圆形孔。

在所述阀芯与控制盖板间的两个容腔隔离段间设有上、下两个密封圈；

在所述阀芯与控制盖板间的两个密封圈间，设有第一泄漏检测口；

在所述阀芯与阀套间设有的密封为上、下两个密封圈，位于上部的为静密封，位于下部的为线密封；

在所述阀芯与阀套的两个密封圈间，设有第二泄漏检测口。

本发明与现有技术相比具有如下优点：