专利名称：气动比例压力阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种阀门，具体涉及一种气动比例压力阀。
背景技术：
气动比例阀通过比例电磁铁的输出力来控制阀芯的运动，从而控制气压执行机构的流量与压力。比例阀的响应速度及精度是影响产品使用的主要性能指标，现有的比例阀的响应速度及精度无法满足用户的需要。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种气动比例压力阀，它可以提高比例阀的响应速度及精度。为解决上述技术问题，本实用新型气动比例压力阀的技术解决方案为:包括上壳体2、下壳体4，上壳体2的上部设置有进气孔，作为气体流入阀体内腔的入口 ；上壳体2的内孔设置有中空的主阀芯9，主阀芯9的右端连接上阀芯6的左端；主阀芯9与上阀芯6之间设置有上阀芯复位弹簧7 ;上阀芯6的右端连接比例电磁铁I ;主阀芯9在上壳体2的内孔中滑动，并通过密封元件8与上壳体2之间实现动态密封；上壳体2在主阀芯9与上阀芯6的接触处设置有小腔，该小腔穿过上壳体2与大气连通；主阀芯9的左端固定设置有阀口组件10，主阀芯9的阀口组件10通过主阀芯复位弹簧11连接设有孔洞的主阀芯弹簧座12，主阀芯弹簧座12通过孔用弹性挡圈13固定连接上壳体2 ;下壳体4内设置有皮碗3，皮碗3的右侧与上壳体2的左侧之间形成气压控制腔；位于皮碗3左侧的下壳体4上开有工作孔16、排气孔15和溢流孔14 ;溢流孔14分别与排气孔15和工作孔16连通；工作孔16与负载直接相通，排气孔15直接通大气，溢流孔14中设置有溢流阀组件，溢流阀组件根据负载压力隔断或连通排气孔15和工作孔16，用于卸载负载内过高的工作压力。所述溢流阀组件包括顶针17、溢流弹簧18、调定螺栓19，顶针17设置于溢流孔14中，顶针17的尾端通过溢流弹簧18连接调定螺栓19。通过所述调定螺栓19调节溢流弹簧18的预压缩量，设定溢流压力值，以防止比例压力阀输出压力过高；顶针17在弹簧力的作用下隔断排气孔15和工作孔16。所述上壳体2设置有挡圈槽，孔用弹性挡圈13卡在上壳体2的挡圈槽内。所述比例电磁铁I接收来自控制器的输入电流信号，转化为输出力；当输入电流增加时，比例电磁铁I的输出力增大，克服主阀芯复位弹簧11和上阀芯复位弹簧7的弹簧力，推动主阀芯9和上阀芯6 —起向左移动，使得阀口打开；气体从进气孔进入控制腔，令其压力升高，推动皮碗3向左移动；皮碗3封住下壳体4中间的排气孔15，同时控制腔压力迫使皮碗3的唇口打开，气体经下壳体4内的环槽经过工作孔16进入外设负载；随着外设负载内气压增大，主阀芯9和上阀芯6在控制腔压力、复位弹簧力、电磁铁推力等力的作用下达到平衡时，控制腔以及负载压力即保持稳定，不再上升。当输入电流减小时，比例电磁铁I输出力减小，所述上阀芯6被上阀芯复位弹簧7顶推先向右移，与主阀芯9分离，将控制腔中气体经所述上壳体2的小腔排入大气，而由于力的减小，主阀芯9的阀口开度变小，节流效应加强，使得控制腔压力下降，而皮碗3左侧压力保持为电流减小前压力值，使得两侧存在压力差，推动皮碗3向右移动，皮碗3不再密封出气孔；由于皮碗3的单向作用，在向右移动的过程中，唇口在左侧压力的作用一直处于涨紧状态，隔绝控制腔与工作孔16，而由于皮碗3右移，使得排气孔15和工作孔16连通，负载中气体快速排向大气；当负载孔的气体压力下降到一定值时，皮碗3左右两侧即负载与工作腔气体压力重新达到平衡，皮碗3回到初始位置，排气孔15与工作孔16不再连通，气体不再排出。本实用新型可以达到的技术效果是:本实用新型可根据输入电流精确控制气体压力，结构简单，精度稳定，响应快，线性度好，滞环小，具备良好的制造和装配工艺性。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明:
图1是本实用新型气动比例压力阀的示意图；图2是
图1的局部放大图；图3是
图1的俯视图；图4是图3中A-A剖面图。图中附图标记说明:I为比例电磁铁，2为上壳体，3为皮碗，4为下壳体，5为密封元件，6为上阀芯，7为上阀芯复位弹簧，8为密封元件，9为主阀芯，10为阀口组件，11为主阀芯复位弹簧，12为主阀芯弹簧座，13为孔用弹性挡圈，14为溢流孔，15为排气孔，16为工作孔，17为顶针，18为溢流弹簧，19为调定螺栓。
具体实施方式
如
图1至图4所示，本实用新型气动比例压力阀，包括上壳体2、下壳体4，上壳体2的上部设置有进气孔，作为气体流入阀体内腔的入口 ；上壳体2的内孔设置有中空的主阀芯9，主阀芯9的右端连接上阀芯6的左端；主阀芯9与上阀芯6之间设置有上阀芯复位弹簧7 ;上阀芯6的右端连接比例电磁铁I ;比例电磁铁I的左端通过密封兀件5实现与上壳体2之间的密封；主阀芯9在上壳体2的内孔中滑动， 并通过密封元件8与上壳体2之间实现动态密封；[0032]上壳体2在主阀芯9与上阀芯6的接触处设置有小腔，该小腔穿过上壳体2与大气连通；主阀芯9的左端固定设置有阀口组件10，主阀芯9的阀口组件10通过主阀芯复位弹簧11连接设有孔洞的主阀芯弹簧座12，主阀芯弹簧座12通过孔用弹性挡圈13固定连接上壳体2 ;上壳体2设置有挡圈槽，孔用弹性挡圈13卡在上壳体2的挡圈槽内；下壳体4内设置有皮碗3，皮碗3的右侧与上壳体2的左侧之间形成气压控制腔；位于皮碗3左侧的下壳体4上开有工作孔16、排气孔15和溢流孔14 ;溢流孔14分别与排气孔15和工作孔16连通，排气孔15和工作孔16通过溢流阀组件中的顶针17隔离；工作孔16与负载直接相通，排气孔15直接通大气，溢流孔14中设置有溢流阀组件，溢流阀组件根据负载压力隔断或连通排气孔和工作孔，用于卸载负载内过高的工作压力；溢流阀组件包括顶针17、溢流弹簧18、调定螺栓19，顶针17设置于溢流孔14中，顶针17的尾端通过溢流弹簧18连接调定螺栓19 ；通过调定螺栓19调节溢流弹簧18的预压缩量，设定溢流压力值，以防止比例压力阀输出压力过高；顶针17在弹簧力的作用下隔断排气孔15和工作孔16 ;由于溢流孔14与工作孔16连通，当负载压力超过调定的溢流压力时，顶针17在压力作用下向上克服溢流弹簧18的推力，使得工作孔16与排气孔15连通，工作孔16中的部分气体直接排入大气，压力下降，当压力降为设定调定溢流值时，顶针17两边压力达到平衡状态，不再溢流。本实用新型的工作原理如下:比例电磁铁I接收来自控制器的输入电流信号，转化为输出力；当输入电流增加时，比例电磁铁I的输出力增大，克服主阀芯复位弹簧11和上阀芯复位弹簧7的弹簧力，推动主阀芯9和上阀芯6 —起向左移动，使得阀口打开；气体从进气孔进入控制腔，令其压力升高，推动皮碗3向左移动； 皮碗3封住下壳体4中间的排气孔15，同时控制腔压力迫使皮碗3的唇口打开，气体经下壳体4内的环槽经过工作孔16进入外设负载；随着外设负载内气压增大，主阀芯9和上阀芯6在控制腔压力、复位弹簧力、电磁铁推力等力的作用下达到平衡时，控制腔以及负载压力即保持稳定，不再上升。当输入电流减小时，比例电磁铁I输出力减小，所述上阀芯6被上阀芯复位弹簧7顶推先向右移，与主阀芯9分离，将控制腔中气体经所述上壳体2的小腔排入大气，而由于力的减小，主阀芯9的阀口开度变小，节流效应加强，使得控制腔压力下降，而皮碗3左侧压力保持为电流减小前压力值，使得两侧存在压力差，推动皮碗3向右移动，皮碗3不再密封出气孔；由于皮碗3的单向作用，在向右移动的过程中，唇口在左侧压力的作用一直处于涨紧状态，隔绝控制腔与工作孔16，而由于皮碗3右移，使得排气孔15和工作孔16连通，负载中气体快速排向大气；当负载孔的气体压力下降到一定值时，皮碗3左右两侧即负载与工作腔气体压力重新达到平衡，皮碗3回到初始位置，排气孔15与工作孔16不再连通，气体不再排出。由此，根据输入电流即可精确控制工作孔输出的气体压力。如上所述，电磁阀所控负载的气体压强与比例电磁铁I的推力成正比，而由于比例电磁铁I的推力与输入电流成正比，因此通过改变输入电流即可控制控制阀所控外设负载的气体压强。
权利要求1.一种气动比例压力阀，其特征在于:包括上壳体(2)、下壳体(4),上壳体(2)的上部设置有进气孔，作为气体流入阀体内腔的入口 ；上壳体(2)的内孔设置有中空的主阀芯(9)，主阀芯(9)的右端连接上阀芯(6)的左端；主阀芯(9)与上阀芯(6)之间设置有上阀芯复位弹簧(7);上阀芯(6)的右端连接比例电磁铁(1);主阀芯(9)在上壳体(2)的内孔中滑动，并通过密封元件(8)与上壳体(2)之间实现动态密封； 上壳体(2)在主阀芯(9)与上阀芯(6)的接触处设置有小腔，该小腔穿过上壳体(2)与大气连通； 主阀芯(9)的左端固定设置有阀口组件(10)，主阀芯(9)的阀口组件(10)通过主阀芯复位弹簧(11)连接设有孔洞的主阀芯弹簧座(12)，主阀芯弹簧座(12)通过孔用弹性挡圈(13)固定连接上壳体(2)； 下壳体(4)内设置有皮碗(3)，皮碗(3)的右侧与上壳体(2)的左侧之间形成气压控制腔； 位于皮碗(3)左侧的下壳体(4)上开有工作孔(16)、排气孔(15)和溢流孔(14);溢流孔(14)分别与排气孔(15)和工作孔(16)连通； 工作孔(16)与负载直接相通，排气孔(15)直接通大气，溢流孔(14)中设置有溢流阀组件，溢流阀组件根据负载压力隔断或连通排气孔(15)和工作孔(16)，用于卸载负载内过高的工作压力。
2.根据权利要求1所述的气动比例压力阀，其特征在于:所述溢流阀组件包括顶针(17)、溢流弹簧(18)、调定螺栓(19)，顶针(17)设置于溢流孔(14)中，顶针(17)的尾端通过溢流弹簧(18)连接调定螺栓(19)。
3.根据权利要求2所述的气动比例压力阀，其特征在于:通过所述调定螺栓(19)调节溢流弹簧(18)的预压缩量，设定溢流压力值，以防止比例压力阀输出压力过高；顶针(17)在弹簧力的作用下隔断排气孔(15)和工作孔(16)。
4.根据权利要求1所述的气动比例压力阀，其特征在于:所述上壳体(2)设置有挡圈槽，孔用弹性挡圈(13)卡在上壳体(2)的挡圈槽内。
5.根据权利要求1所述的气动比例压力阀，其特征在于:所述比例电磁铁(I)接收来自控制器的输入电流信号，转化为输出力；当输入电流增加时，比例电磁铁(I)的输出力增大，克服主阀芯复位弹簧(11)和上阀芯复位弹簧(7 )的弹簧力，推动主阀芯(9 )和上阀芯(6)一起向左移动，使得阀口打开；气体从进气孔进入控制腔，令其压力升高，推动皮碗(3)向左移动； 皮碗(3)封住下壳体(4)中间的排气孔(15)，同时控制腔压力迫使皮碗(3)的唇口打开，气体经下壳体(4)内的环槽经过工作孔(16)进入外设负载； 随着外设负载内气压增大，主阀芯(9)和上阀芯(6)在控制腔压力、复位弹簧力、电磁铁推力等力的作用下达到平衡时，控制腔以及负载压力即保持稳定，不再上升。
6.根据权利要求1所述的气动比例压力阀，其特征在于:当输入电流减小时，比例电磁铁(I)输出力减小，所述上阀芯(6)被上阀芯复位弹簧(7)顶推先向右移，与主阀芯(9)分离，将控制腔中气体经所述上壳体(2)的小腔排入大气，而由于力的减小，主阀芯(9)的阀口开度变小，节流效应加强，使得控制腔压力下降，而皮碗(3)左侧压力保持为电流减小前压力值，使得两侧存在压力差，推动皮碗(3)向右移动，皮碗(3)不再密封出气孔；由于皮碗(3)的单向作用，在向右移动的过程中，唇口在左侧压力的作用一直处于涨紧状态，隔绝控制腔与工作孔(16)， 而由于皮碗(3)右移，使得排气孔(15)和工作孔(16)连通，负载中气体快速排向大气；当负载孔的气体压力下降到一定值时，皮碗(3)左右两侧即负载与工作腔气体压力重新达到平衡，皮碗(3)回到初始位置，排气孔(15)与工作孔(16)不再连通，气体不再排出。
专利摘要本实用新型公开了一种气动比例压力阀，包括上壳体、下壳体，上壳体的内孔设置有主阀芯，主阀芯的右端连接上阀芯的左端；上阀芯的右端连接比例电磁铁；主阀芯的左端固定设置有阀口组件，主阀芯的阀口组件通过主阀芯复位弹簧连接主阀芯弹簧座，主阀芯弹簧座通过孔用弹性挡圈固定连接上壳体；下壳体内设置有皮碗，皮碗的右侧与上壳体的左侧之间形成气压控制腔；位于皮碗左侧的下壳体上开有工作孔、排气孔和溢流孔；溢流孔分别与排气孔和工作孔连通；工作孔与负载直接相通，排气孔直接通大气，溢流孔中设置有溢流阀组件。本实用新型结构简单，精度稳定，响应快，线性度好，滞环小，具备良好的制造和装配工艺性。
文档编号F16K1/00GK203009859SQ20132001437
公开日2013年6月19日 申请日期2013年1月11日 优先权日2013年1月11日
发明者王维锐, 葛正, 韩萍, 林超 申请人:浙江大学台州研究院