[发明专利]通用集成液压控制阀

说明书

本发明涉及液压控制阀，特别是通用集成液压控制阀现有的液压阀可分为基础液压阀和特殊液压阀。基础液压阀有压力控制阀、液量控制阀和方向控制阀三大类特殊液压阀包括电液伺服阀和电液比例阀。这些液压阀虽然各有特点，但基础液压阀品种规格多，每单一品种使用范围窄，不利于以较低的成本进行大批量生产。电液伺服阀使用条件苛刻，制造成本高。电液比例阀虽然较之电液伺服阀使用条件放宽，制造成本降低，但其价格较之基础液压阀仍然要高出许多。

虽然液压控制阀正朝着集成化、芯子化、小型化、多功能和高压大流量方向发展，系统的组成形式也由管道连接发展为板和块的连接及块与块之间的集成连接，但仍然没有摆脱单功能元件的组合形式。

本发明的目的是提供一种能基本满足液压控制系统各种要求，对使用条件要求较低，结构简单，工作可靠，控制功耗较小，价格低廉，体积小，既适合电液控制又能方便的进行手调控制，变换灵活的通用集成液压控制阀。

本发明是将具有常通和常闭状态的电控可变节流口与液控可变节流口制成单个元件，再根据需要以不同的变换方式将其组合成有各种方向控制、压力控制、流量控制及电液比例控制功能的单元，然后将这些组合的、和原单一功能液压阀完全等效的单元，在早已获得广泛应用的、比较成熟的现有液压控制系统中替代传统的控制阀，并根据电液比例控制的特点对系统进行简化，就组成了既具有电子电路设计方法灵活通用的优点，又具有传统液压控制系统结构简单、功耗低、对工作液体污染不敏感特点的电液回路，在不需作电液调节的系统中，可通过调节螺杆组成手调液压控制回路。这样，就能使阀类元件产品单一化，进而实现标准化和系列化，便于进行大规模生产，从而有效地降低成本。

本发明将上述电控可变节流元件和液控可变节流元件装入同一阀体之中，组成通用集成液压控制阀。阀体可根据具体要求设计成长方体、圆柱体、正方体等所需形状，各元件的引出油口从阀体和液路板的结合面上引出，液路板上制作液路，液阻可按需设置在阀套、阀芯和液路板上，按系统的要求可由若干单独的通用集成液压控制阀组成层压集成组合阀块，有关传感器可直接埋入阀块内，如果再将单片微机控制单元和组合阀块合并安装，就组成了体积小、控制转换灵活、有较大功率输出、价廉并且有一定控制精度的电液集成控制箱。用这种标准型的电液控制箱取代传统的液压控制系统将对液压技术的应用有一定的促进作用。

如仅通过变换液路和液阻阻值的方式来得到不同的液压控制系统，这样虽能实现液压控制系统的变换，但按此种方式设计的液路繁复，所用的电控可变节流元件，液控可变节流元件和液阻的数量多。本发明在保证元件主体结构和制造工艺一致的条件下，以简便的方式通过变换电控和液控可变节流元件常闭和常通的状态，变换液控可变节流元件不同刚度的弹簧和不同的通流孔，再加上变换液路和液阻阻值来得到不同的液压控制系统;变换方式的增多使得元件应用的灵活性增加，组成相同功能液压控制系统所用的元件和液阻数量少，液路简单;而手调机构的设置增加了使用范围。

本发明的通用集成液压控制阀作电液控制使用时，由电控可变节流元件作前置转换，输出小功率液压控制信号，然后推动液控可变节流元件工作，液控可变节流元件具有压力比较控制及流量放大功能，作流量放大使用时按输入液压控制流量乘以流量放大系数的关系输出工作流量。

电控可变节流元件，在上、下套与外套之间装入同心螺管式控制线圈，轴向可移动衔铁带动滑动阀芯控制节流口的开度，在上套一端设有双重调节螺钉，在双重调节螺钉和衔铁之间设有一不等节距螺旋弹簧，磁通由上、下套及衔铁和外套构成磁回路，衔铁通过连接钉与阀芯同心固连，滑动阀芯和阀套的配合形成衔铁的径向定位轴承，阀芯圆柱表面开有带斜角的环槽，在阀芯和阀体之间设有阀套，在阀套上开有进油口和出油口。

液控可变节流元件，由一个开有带斜角环槽的阀芯装在开有进、出油口的阀套中，在阀芯两端与阀套及上、下盖之间形成上、下控制腔，下控制腔内装有一个螺旋弹簧，弹簧的刚度可按需选择。液控可变节流元件根据不同的使用要求具有如下特征：上控制腔阀套上设有一个或对称布置的二个、或对称布置的多个节流口，由阀芯移动时对节流口的不同遮盖形成随阀芯行程变化的可变液阻，在阀芯上开有沟通环槽和下控制腔的通流口，下盖上开有输出油口，在下控制腔阀套上开有一个或对称布置的二个圆形、矩形或三角形油口，由阀芯移动对油口形成通流面积的变化和关闭。

电控可变节流元件和液控可变节流元件的阀芯装在阀套中的特征在于：当阀芯一端向上时，环槽和阀套油口的刚好不重合，油口关闭，当阀芯转向安装，即另一端向上时，环槽和阀套油口刚好重合，油口呈全通状态。