一种可调控流量增益的电液控制阀
本实用新型公开了一种可调控流量增益的电液控制阀，所述的控制阀包括上阀体、下阀体、上压力补偿板、下压力补偿板、阀芯、进油通道、出油通道和回油通道，且所述阀芯的四周分别设有驱动所述的阀芯沿左右方向移动的第一导向约束机构和驱动所述的阀芯沿前后方向移动的第二导向约束机构；当第一导向约束机构和第二导向约束机构在两个自由度方向上推动阀芯做复合运动时，可连续改变阀芯阀口的开口面积梯度，从而改变流量增益，实现对控制阀流量增益的调控。本实用新型解决了现有技术中的电液控制阀的流量增益被自身机械结构限定或流量增益控制系统体积庞大且控制复杂的技术问题，实现了极大的改善电液控制系统的动态性能的有益效果。
实用新型
CN202020029634.0
2020-01-07
CN211715438U
2020-10-20
F15B13/02(2006.01)
浙江大学城市学院
刘丽;陆倩倩;丁川
310015 浙江省杭州市拱墅区湖州街51号
上海千寻知识产权代理事务所(普通合伙)
吴红斐%吴小丽
浙江;33
1.一种可调控流量增益的电液控制阀，其特征在于：所述的电液控制阀包括上下固定相连的上阀体(2)和下阀体(13)，所述的上阀体(2)的下表面上设有凹槽，所述的凹槽内由上至下依次设有均仅能上下移动的上压力补偿板(4)和下压力补偿板(3)； 所述的上压力补偿板(4)和所述的下压力补偿板(3)之间设有阀芯(7)，所述阀芯(7)的四周分别设有驱动所述的阀芯(7)沿左右方向移动的第一导向约束机构和驱动所述的阀芯(7)沿前后方向移动的第二导向约束机构； 所述的第一导向约束机构包括均沿左右方向相对设置的第一电-机械转换器(1)和第一约束器，所述的第一电-机械转换器(1)位于所述上阀体(2)外并固定在所述上阀体(2)的左侧面上；所述的第一电-机械转换器(1)具有水平向右延伸并穿入所述凹槽内的第一驱动杆，且所述的第一驱动杆抵触在所述阀芯(7)的左侧面上，以驱动所述的阀芯(7)沿左右方向移动；所述的第一约束器包括第一挡板(12)和第一弹簧推杆(11)，所述的第一挡板(12)固定在所述上阀体(2)的右侧面上，所述的第一弹簧推杆(11)沿左右方向水平贯穿所述的第一挡板(12)，所述的第一弹簧推杆(11)的右端与所述的第一挡板(12)螺纹连接，所述第一弹簧推杆(11)的左端延伸至所述的凹槽内并通过第一弹簧(10)连接有第一弹簧压头(9)，所述的第一弹簧(10)可沿左右方向伸缩，所述的第一弹簧压头(9)连接有第一压球(8)，且所述的第一压球(8)抵触在所述阀芯(7)的右侧面上； 所述的第二导向约束机构包括均沿前后方向相对设置的第二电-机械转换器(14)和第二约束器，所述的第二电-机械转换器(14)位于所述上阀体(2)外并固定在所述上阀体(2)的前侧面上；所述的第二电-机械转换器(14)具有水平穿入所述凹槽内的第二驱动杆，且所述的第二驱动杆抵触在所述阀芯(7)的前侧面上，以驱动所述的阀芯(7)沿前后方向移动；所述的第二约束器包括第二挡板(19)和第二弹簧推杆(18)，所述的第二挡板(19)固定在所述上阀体(2)的后侧面上，所述的第二弹簧推杆(18)沿前后方向水平贯穿所述的第二挡板(19)，所述的第二弹簧推杆(18)的后端与所述的第二挡板(19)螺纹连接，所述第二弹簧推杆(18)的前端延伸至所述的凹槽内并通过第二弹簧(17)连接有第二弹簧压头(16)，所述的第二弹簧(17)可沿前后方向伸缩，所述的第二弹簧压头(16)连接有第二压球(15)，且所述的第二压球(15)抵触在所述阀芯(7)的右侧面上； 所述的上压力补偿板(4)的下表面上分别设有上进油槽(p3)、上出油槽(a3)和上低压槽(t3)； 所述的下压力补偿板(3)的上表面上分别设有第一下进油槽(p1)、第一下出油槽(a1)和第一下低压槽(t1)；所述的下压力补偿板(3)的下表面上分别设有第二下进油槽(p5)、第二下出油槽(a5)和第二下低压槽(t6)，其中，所述的第二下进油槽(p5)与所述的第一下进油槽(p1)关于所述的下压力补偿板(3)的中心横截面对称设置，所述的第二下出油槽(a5)与所述的第一下出油槽(a1)关于所述的下压力补偿板(3)的中心横截面对称设置，所述的第二下低压槽(t6)与所述的第一下低压槽(t1)关于所述的下压力补偿板(3)的中心横截面对称设置；且所述第二下进油槽(p5)与所述的第一下进油槽(p1)通过下进油孔(p4)连通，所述的第二下出油槽(a5)与所述的第一下出油槽(a1)通过下出油孔(a4)连通，所述的第二下低压槽(t6)与所述的第一下低压槽(t1)通过下低压孔(t2)连通；所述的阀芯(7)上分别设有上下贯通的中进油槽(p2)、中出油槽(a2)和中低压孔(t5)，所述的中出油槽(a2)的右侧、所述上进油槽(p3)的左侧以及所述第一下进油槽(p1)的左侧构成阀口，所述的中出油槽(a2)的右侧边在所述的阀芯(7)上的投影是阀口曲线(L)，且所述的阀口曲线(L)是曲线或折线； 所述的第一下进油槽(p1)和所述的上进油槽(p3)上下对称设置，所述的第一下出油槽(a1)和所述的上出油槽(a3)上下对称设置，所述的第一下低压槽(t1)和所述的上低压槽(t3)上下对称设置；所述的中出油槽(a2)和所述的中进油槽(p2)左右间隔设置，且所述的中出油槽(a2)沿左右方向的长度大于所述第一下出油槽(a1)与所述第一下进油槽(p1)之间的距离； 所述的下阀体(13)的下表面上设有进油口(P)、出油口(A)和回油口(T)，所述的下阀体(13)内分别设有进油流道(p)、出油流道(a)和低压流道(t)，所述的第二下进油槽(p5)经所述的进油流道(p)与所述的进油口(P)连通，所述的第二下出油槽(a5)经所述的出油流道(a)与所述的出油口(A)连通，所述的第二下低压槽(t6)经所述低压流道(t)与所述的回油口(T)连通； 所述的第二下进油槽(p5)、所述的下进油孔(p4)、所述的第一下进油槽(p1)、所述的中进油槽(p2)和所述的上进油槽(p3)上下对准并贯通，以形成高压腔(P1)；所述的第二下出油槽(a5)、所述的下出油孔(a4)、所述的第一下出油槽(a1)、所述的中出油槽(a2)和所述的上出油槽(a3)上下对准并贯通，以形成工作腔(A1)；所述的第二下低压槽(t6)、所述的下低压孔(t2)、所述的第一下低压槽(t1)、所述的中低压孔(t5)和所述的上低压槽(t3)上下对准并贯通，以形成低压腔(T1)；所述的高压腔(P1)经所述的进油流道(p)与所述的进油口(P)连通，以构成进油通道；所述的工作腔(A1)经所述的出油流道(a)与所述的出油口(A)连通，以构成出油通道；所述的低压腔(T1)经所述的低压流道(t)与所述的回油口(T)连通，以构成回油通道； 所述的上压力补偿板(4)内设有若干个上低压孔(t4)，所述的上低压孔(t4)的底端开口延伸至所述的上低压槽(t3)内并与所述的上低压槽(t3)连通，所述的上低压孔(t4)的顶端开口位于所述的上压力补偿板(4)的上表面上； 所述的控制阀还包括压力补偿装置，所述的压力补偿装置包括开设在所述上阀体(2)下表面上的第一安装槽和第二安装槽，且所述的第一安装槽和所述的上压力补偿板(4)的上表面围合成第一调节腔，所述的第二安装槽和所述的上压力补偿板(4)的上表面围合成第二调节腔；所述的第一调节腔内设有仅可上下移动的第一调节活塞(5)，所述的第二调节腔内设有仅可上下移动的第二调节活塞(6)，且所述第一调节腔的内壁面与所述的第一调节活塞(5)的外周面之间设有第一密封装置，所述第二调节腔的内壁面与所述的第二调节活塞(6)的外周面之间设有第二密封装置； 所述的上阀体(2)上还设有用于向所述第一调节活塞(5)上方输入高压控制油的第一压力调节孔和用于向所述第二调节活塞(6)上方输入工作压控制油的第二压力调节孔；所述的第一压力调节孔的底端与所述的第一安装槽的槽底连通，所述的第一压力调节孔的顶端位于所述阀体(2)的上表面上并与出油口(A)连通，所述的第二压力调节孔的底端与所述第二安装槽的槽底连通，所述的第二压力调节孔的顶端位于所述阀体(2)的上表面上并与进油口(P)连通。 2.如权利要求1所述的一种可调控流量增益的电液控制阀，其特征在于：所述的第一下出油槽(a1)和所述的第一下进油槽(p1)均为方形槽，所述的第一下出油槽(a1)和所述的第一下进油槽(p1)间隔设置且左右对齐，所述的第一下低压槽(t1)是环绕在所述第一下进油槽(p1)和所述的第一下出油槽(a1)周围的第一圆形环槽； 所述的第二下出油槽(a5)和所述的第二下进油槽(p5)均为方形槽，所述的第二下出油槽(a5)和所述的第二下进油槽(p5)间隔设置且左右对齐，所述的第二下低压槽(t6)是环绕在所述第二下进油槽(p5)和所述的第二下出油槽(a5)周围的第二圆形环槽； 所述的上进油槽(p3)和所述的上出油槽(a3)均为方形槽，且所述的上进油槽(p3)和所述的上出油槽(a3)间隔设置且左右对齐，所述的上低压槽(t3)是环绕在所述的上进油槽(p3)和所述的上出油槽(a3)周围的第三圆形环槽。 3.如权利要求1所述的一种可调控流量增益的电液控制阀，其特征在于：所述的中进油槽(p2)是椭圆形槽或矩形槽。 4.如权利要求1所述的一种可调控流量增益的电液控制阀，其特征在于：所述的阀口曲线(L)包括依次相连的第一线段(L1)、第二线段(L2)和第三线段(L3)，所述的第二线段(L2)位于所述的第一线段(L1)和所述的第二线段(L2)的右侧；所述的第一线段(L1)和所述的第二线段(L2)之间具有第一折角，所述的第三线段(L3)和所述的第二线段(L2)之间具有第二折角，且所述的第一折角和所述的第二折角大小相同。 5.如权利要求4所述的一种可调控流量增益的电液控制阀，其特征在于：所述的中出油槽(a2)包括位于左侧的矩形槽和位于右侧的梯形槽，且所述的矩形槽的右侧与所述的梯形槽的左侧相连通；所述的矩形槽在所述的阀芯(7)的上端面上的投影是矩形，所述的梯形槽在所述的阀芯(7)的上端面上的投影是梯形，所述矩形的右侧边与所述的梯形的下底边共线。 6.如权利要求4所述的一种可调控流量增益的电液控制阀，其特征在于：所述的中出油槽(a2)是由若干个间隔设置的条形槽(e)组合而成，所述的条形槽(e)相互平行，所述的条形槽(e)自左向右水平延伸，所述条形槽(e)的左端相对齐，所述条形槽(e)的长度不相同。 7.如权利要求1所述的一种可调控流量增益的电液控制阀，其特征在于：所述的上压力补偿板(4)上间隔设有若干个上低压孔(t4)，且各所述的上低压孔(t4)围绕所述上低压槽(t3)排成一圈。 8.如权利要求1所述的一种可调控流量增益的电液控制阀，其特征在于：所述的中出油槽(a2)在所述阀芯(7)下端面上的投影面积大于所述第一下出油槽(a1)在所述阀芯(7)下端面上的投影面积；所述的中进油槽(p2)在所述阀芯(7)下端面上的投影面积小于所述第一下进油槽(p1)在所述阀芯(7)下端面上的投影面积。 9.如权利要求1所述的一种可调控流量增益的电液控制阀，其特征在于：所述的阀芯(7)上间隔设有若干个中低压孔(t5)，且各所述的中低压孔(t5)沿所述阀芯(7)排成一圈，且所述的中低压孔(t5)与上方的上低压槽(t3)和下方的第一下低压槽(t1)均贯通。 10.如权利要求1所述的一种可调控流量增益的电液控制阀，其特征在于：所述的阀芯(7)呈板状，且所述的阀芯(7)的前侧、后侧、左侧和右侧等角度间距分别设有一个竖直平面；其中，所述的第一驱动杆和所述的第二驱动杆分别抵触在左侧和前侧的所述竖直平面上；所述的第一压球(8)与所述阀芯(7)右侧的所述竖直平面点接触，所述的第二压球(15)与所述阀芯(7)后侧的所述竖直平面点接触。