[发明专利]一种阀芯阀套配合副及其液/气动力补偿方法

说明书

本发明公开了一种阀芯阀套配合副及其液/气动力补偿方法，属于液压/气动领域，阀套上与阀芯控制边配合形成节流作用的开口为方形直孔、起到通流作用的开口为斜孔，方形直孔的轴线与阀芯轴线相交成直角，斜孔的轴线与阀芯轴线相交成锐角或者钝角，斜孔用作阀套与阀芯间倾斜流道，以此方式，在不改变滑阀工作边结构的基础上，使高压流体以一定倾斜角度流入或流出阀腔，增加了阀腔控制体进口端或出口端轴向动量分量，从而减小流出与流入阀腔的动量差值，实现滑阀式液压/气动阀稳态液/气动力的补偿。本发明还提供了其液/气动力补偿方法。本发明结构能实现滑阀式液压/气动阀稳态液/气动力的补偿，最终能提高滑阀的动态响应能力以及控制精度。

技术领域

本发明属于液压/气动技术领域，更具体地，涉及一种阀芯阀套配合副及其液/气动力补偿方法。

背景技术

液压技术具有功率重量比大、体积小、频响高、压力和流量可控性好、可柔性传送动力、易实现直线运动等优点，且易与微电子、电气技术结合，形成自动控制系统，因此液压技术在各种工业生产中具有广阔的应用前景。

气动技术因其工作介质为压缩空气，具有低成本、能源清洁无污染、易操作等优点，其广泛应用于现代工业的各个领域。相比于低压气动技术，高压气动技术有利于元件结构的小型化及执行机构高速化，因此，成为当前国内外流体传动与控制领域的研究热点之一。

滑阀式液压/气动阀是液压/气动伺服系统的核心部件，其中，高压高速流体作用在阀芯上的液/气动力不能忽视，对其驱动装置构成阻力作用，成为影响滑阀式液压/气动阀的动态响应与控制精度的重要干扰力。因此，如何有效补偿和消除滑阀液/气动力成为了液压/气动伺服系统研究与技术发展的瓶颈。

补偿液/气动力的方法主要包括如下方法：(1)阀套运动法，这种方法将阀芯受到的力转移到运动的阀套上面，从而减小阀芯的受力；(2)流道改造法，通过阀芯结构的改变，改善流体流经阀体内部的流线形状，减小液动力；(3)非全周开口，在阀芯上开U型槽，由于阀口引流作用减小射流角，从而减小液动力。

滑阀式液压/气动阀主要通过阀芯工作边调节流量与压力，加工过程需要精确控制阀芯工作边圆角大小，因此不宜采用改变阀芯工作边形状来补偿液/气动力的方法。

因此，需要开发一种新的补偿方法或者补偿结构，以简单、方便地来补偿液/气动力。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种阀芯阀套配合副及其液/气动力补偿方法，其目的在于，通过在阀芯和阀套间设计倾斜流道，使得高压流体以一定倾斜角度流入或流出阀腔，以此方式，增加阀腔控制体进口端或出口端轴向动量分量，最终可实现滑阀式液压/气动阀稳态液/气动力的补偿。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种阀芯阀套配合副，阀套上与阀芯控制边配合形成节流作用的开口为方形直孔、起到通流作用的开口为斜孔，方形直孔的轴线与阀芯轴线相交成直角，斜孔的轴线与阀芯轴线相交成锐角或者钝角，斜孔用作阀套与阀芯间倾斜流道，以此方式，在不改变滑阀工作边结构的基础上，使高压流体以一定倾斜角度流入或流出阀腔，增加了阀腔控制体进口端或出口端轴向动量分量，从而减小流出与流入阀腔的动量差值，实现滑阀式液压/气动阀稳态液/气动力的补偿。

进一步的，其为二位二通滑阀配合副，阀芯与阀套采用间隙密封，其阀芯具有一个工作边，工作边靠近阀套的方形直孔；阀套上斜孔的方向与阀芯轴向能形成一个锐角。

进一步的，所述阀芯具有两个凸肩与阀套的开孔配合，右侧凸肩的左端面为工作边，沿着阀套的轴向方向，从左向右依次开有一个斜孔与一个方形直孔，分别作为滑阀的P口和A口，设置斜孔以使流入和流出P口的流体方向与阀芯轴向的角度呈锐角，从而增加了流入和流出P口的流体动量的轴向分量，起到了补偿稳态液/气动力的作用。

进一步的，其为三位三通滑阀配合副，阀芯与阀套采用间隙密封，其阀芯具有两个工作边。