[发明专利]位移缩小式压扭联轴器型2D电液比例换向阀

说明书

技术领域

本发明涉及电液比例控制系统领域，更具体地说，涉及一种位移缩小式压扭联轴器型2D电液比例换向阀。

背景技术

电液比例阀是采用比例控制技术，介于开关型液压阀和电液伺服阀之间的一种液压元件。由于电液比例阀能够与电子控制装置组合，因而便于对各种输入、输出信号进行运算处理，以实现复杂的控制功能。同时，电液比例阀具有抗污染、低成本且响应速度快等优点，在工业生产中获得了广泛的应用。

现有的电液比例换向阀一般可采用直动式和导控型两种结构的设计方案。直动式电液比例换向阀由比例电磁铁直接驱动阀芯运动，其结构简单，且可以在零压力下工作，但由于受比例电磁铁输出推力的限制无法实现大流量控制。导控型电液比例换向阀由导阀控制主阀敏感腔的压力变化，产生较大的液压静压力驱动主阀芯运动，可以实现大流量控制，但其结构复杂，且无法在零导控压力下工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种高压大流量，且结构简单的位移缩小式压扭联轴器型2D电液比例换向阀。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造了一种位移缩小式压扭联轴器型2D电液比例换向阀，包括换向阀与比例电磁铁；所述换向阀包括阀体，以及安装在所述阀体内的阀芯；所述比例电磁铁包括壳体，以及安装在所述壳体内的衔铁；所述2D电液比例换向阀还包括用于连接所述换向阀与所述比例电磁铁的压扭联轴器；所述压扭联轴器包括与所述阀芯固定连接的第一连接部、与所述衔铁固定连接的第二连接部、两个第一弹性螺旋件、两个第二弹性螺旋件，以及固定安装在所述阀体上的安装板；所述第一连接部、所述第二连接部、所述第一弹性螺旋件、所述第二弹性螺旋件，以及所述安装板为一体化结构；两个所述第一弹性螺旋件分别连接在所述第一连接部与所述第二连接部之间，两个所述第二弹性螺旋件分别连接在所述第二连接部与所述安装板之间；

所述第一连接部与所述第二连接部为同轴设置的圆柱体；所述第一弹性螺旋件的旋向与所述第二弹性螺旋件的旋向相同；所述第一弹性螺旋件、所述第二弹性螺旋件的螺旋升角均由所述第一连接部朝向所述第二连接部的一端先变大再变小；两个所述第一弹性螺旋件的旋向相同，且关于所述第一连接部的轴线呈轴对称；两个所述第二弹性螺旋件的旋向相同，且关于所述第一连接部的轴线呈轴对称；两个所述第一弹性螺旋件在所述第二连接部靠近所述第一连接部的端面形成第一投影，两个所述第二弹性螺旋件在所述第二连接部靠近所述第一连接部的端面形成第二投影，所述第一投影位于所述第二投影内；

当所述衔铁推动所述第二连接部朝向所述阀芯运动时，两个所述第一弹性螺旋件与两个所述第二弹性螺旋件产生相对扭转以带动所述第一连接部旋转运动。

在本发明所述的位移缩小式压扭联轴器型2D电液比例换向阀中，所述第一弹性螺旋件的圈数与所述第二弹性螺旋件的圈数相同。

在本发明所述的位移缩小式压扭联轴器型2D电液比例换向阀中，所述第一弹性螺旋件的圈数为0.45圈～0.48圈。

在本发明所述的位移缩小式压扭联轴器型2D电液比例换向阀中，所述安装板包括呈正方体的板体，以及开设在所述板体中心的通孔；所述第一连接部可在所述通孔中伸缩运动。

在本发明所述的位移缩小式压扭联轴器型2D电液比例换向阀中，所述2D电液比例换向阀还包括套装在所述第二弹性螺旋件的外部的套筒；所述套筒的一端与所述安装板固定连接，所述套筒的另一端与所述壳体连接。

在本发明所述的位移缩小式压扭联轴器型2D电液比例换向阀中，所述套筒为方形结构；所述方形结构开设有通孔，所述第二弹性螺旋件置于所述通孔内。

在本发明所述的位移缩小式压扭联轴器型2D电液比例换向阀中，所述阀芯上设置有低压孔、高压孔与感受通道；

其中，所述低压孔与所述感受通道重叠的弓高h₁，所述低压孔与所述感受通道重叠的弓形面积A₁根据低压孔与感受通道之间的关系式表示为：

所述高压孔与所述感受通道重叠的弓高h₂，所述高压孔与所述感受通道重叠的弓形面积A₂根据高压孔与感受通道之间的关系式表示为：

式中：

r_d：高压孔或低压孔的半径；

R_d：阀芯的台肩半径；

R：第一弹性螺旋件与第二弹性螺旋件传递力的有效半径；