[发明专利]一种先导阀开度反馈机构及执行方法

说明书

本申请提供一种结构更为简单的先导阀开度反馈机构，其具有阀芯开度无极反馈功能，将开关式控制调整转变为无极可调的反馈调整。并在此基础上提供这种先导阀开度反馈机构的执行方法；机构由阀体、阀芯、皮碗、控制阀芯和反馈导杆组成；阀体上设有阀座，阀座上开有控制阀孔；阀芯上设有反馈调节孔；阀座与皮碗、阀芯共同构成一个压力腔，压力腔通过控制阀孔和反馈调节孔与前腔、后腔相通；控制阀芯对应安装在控制阀孔上，并能够调节控制阀孔的液体通量大小；反馈导杆安装在阀座上，反馈导杆穿过反馈调节孔，能够调节反馈调节孔的液体通量；控制阀芯可通过调节控制阀孔的液体通量来设定阀门开度。

技术领域

本发明涉及管道阀门中先导阀的设计应用邻域，是可以控制阀门开度的一种先导阀开度反馈机构及执行方法。

背景技术

先导阀作为一种控制力矩小、控制可靠、使用寿命长的常用阀门，特别适合于自动化控制领域。在农业自动化、工业自动化等邻域都有应用。

传统先导阀通过副流道控制阀芯背腔与管道压力端的通断，来达到开关阀门的目的。传统先导阀无法使用控制流道来控制阀门的开度，即阀门只有全开和全闭两种状态，而无法实现可控的中间状态。传统先导阀为了改善这个问题，采用了增加手动限位的方式来进行最大开度限制，但其限位控制无法利用其控制流道完成，因此控制操作力矩极大，丧失了先导阀控制力矩小的优势，极大的限制了先导阀的运用领域和应用范围。

发明人现有发明（一种可控开度的先导阀，申请号：201510743446.8）采用螺杆与随动阀芯的方式解决了开度可调问题。但由于水压变化时，控制流道中的前、后控制阀芯只有关闭和开启两种切换状态，造成主阀芯调整时极易产生过冲现象，引起阀震。再有螺杆机构置于阀腔内，调节与工况复杂，存在加工工艺过高，故障率高的问题。

发明人另一发明（助力式阀门结构及启闭的控制方法，申请号：201710577355.0）同样采用了随动阀芯的原理实现动态的阀芯更随，但也同样存在控制阀芯只有关闭和开启两种切换状态，使主阀芯调整时极易产生过冲现象。

现有先导阀由于设计和原理原因无法实现双向使用，即进水方向固定，无法像其它阀门无进水方向限制。这样相对限制了先导阀的应用领域。

发明内容

本申请的目的在于解决上述问题，由此提供一种结构更为简单的先导阀开度反馈机构，其具有阀芯开度无极反馈功能，将开关式控制调整转变为无极可调的反馈调整。并在此基础上提供这种先导阀开度反馈机构的执行方法。

由于所述反馈机构可同时具有正反馈与负反馈的功能，因此其进水方向没有方向性限制；故而后续技术文件中采用前腔与后腔的对阀门腔体进行描述。

基于以上的目的，本申请机构由阀体、阀芯、皮碗、控制阀芯和反馈导杆组成；阀体上设有阀座，阀座上开有控制阀孔；阀芯上设有反馈调节孔；阀座与皮碗、阀芯共同构成一个压力腔，压力腔通过控制阀孔和反馈调节孔与前腔、后腔相通；控制阀芯对应安装在控制阀孔上，并能够调节控制阀孔的液体通量大小；反馈导杆安装在阀座上，反馈导杆穿过反馈调节孔，能够调节反馈调节孔的液体通量；控制阀芯可通过调节控制阀孔的液体通量来设定阀门开度。

所述的阀芯、皮碗、反馈导杆和反馈调节孔都为共轴安装。

本申请实现机理如下：如图1，先导阀是依靠阀芯的轴向位移来改变阀门开度，因此本申请采用了一个与阀芯联动的反馈阀门装置，将阀芯的物理位移转换为反馈阀门的开度和通量变化。然后反馈阀门控制压力腔P3的液体通量，进而使阀芯作出相应的位移变化。由此做到了阀芯位移的闭环反馈，也就实现了开度反馈。

基于以上原理，所述的反馈导杆为杆型结构，有一个以上的横截面积不同的导杆段；不同截面积的导杆段穿过反馈调节孔时，反馈调节孔将有相应的液体通量变化。