雙向高精密型電液比例換向閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及電液比例控制系統(tǒng)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種雙向高精密型電液比 例換向閥。
【背景技術(shù)】
[0002] 電液比例閥是采用比例控制技術(shù)，介于開關(guān)型液壓閥和電液伺服閥之間的一種液 壓元件。由于電液比例閥能夠與電子控制裝置組合，因而便于對各種輸入、輸出信號進(jìn)行運 算處理，以實現(xiàn)復(fù)雜的控制功能。同時，電液比例閥具有抗污染、低成本且響應(yīng)速度快等優(yōu) 點，在工業(yè)生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用。
[0003] 現(xiàn)有的電液比例換向閥一般可采用直動式和導(dǎo)控型兩種結(jié)構(gòu)的設(shè)計方案。直動式 電液比例換向閥由比例電磁鐵直接驅(qū)動閥芯運動，其結(jié)構(gòu)簡單，且可以在零壓力下工作，但 由于受比例電磁鐵輸出推力的限制無法實現(xiàn)大流量控制。導(dǎo)控型電液比例換向閥由導(dǎo)閥控 制主閥敏感腔的壓力變化，產(chǎn)生較大的液壓靜壓力驅(qū)動主閥芯運動，可以實現(xiàn)大流量控制， 但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且無法在零導(dǎo)控壓力下工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種高壓大流量， 且結(jié)構(gòu)簡單的雙向高精密型電液比例換向閥。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造了一種雙向高精密型電液比例 換向閥，包括換向閥、兩個分別連接在所述換向閥兩端的比例電磁鐵，以及兩個壓扭聯(lián)軸 器;所述換向閥包括閥體，以及安裝在所述閥體內(nèi)的閥芯;每個所述比例電磁鐵包括殼體， 以及安裝在所述殼體內(nèi)的銜鐵;所述閥芯左端臺肩上開設(shè)有徑向?qū)ΨQ分布的兩對左端高壓 孔，兩對左端高壓孔與系統(tǒng)壓加 P口相通;所述閥芯右端開設(shè)有與兩對左端高壓孔對稱的 兩對右端高壓孔，兩對右端高壓孔與系統(tǒng)壓加 P口相通;所述閥體內(nèi)徑開設(shè)有左感受通道 和右感受通道，所述左感受通道與閥芯左端敏感腔相通，所述右感受通道與閥芯右端敏感 腔相通;所述電液比例換向閥處于平衡的初始位置時，所述左感受通道與兩對左端高壓孔 形成第一交接面積，所述右感受通道與兩對右端高壓孔形成第二交接面積，第一交接面積 與第二交接面積相同；
[0006] 每個所述比例電磁鐵分別通過所述壓扭聯(lián)軸器與所述閥芯連接;每個所述壓扭聯(lián) 軸器包括與所述閥芯固定連接的第一連接部、與所述銜鐵固定連接的第二連接部、兩個第 一彈性螺旋件、兩個第二彈性螺旋件，以及固定安裝在所述閥體上的安裝板;所述第一連接 部、所述第二連接部、所述第一彈性螺旋件、所述第二彈性螺旋件，以及所述安裝板為一體 化結(jié)構(gòu);兩個所述第一彈性螺旋件分別連接在所述第一連接部與所述第二連接部之間，兩 個所述第二彈性螺旋件分別連接在所述第二連接部與所述安裝板之間；
[0007] 所述第一連接部與所述第二連接部為同軸設(shè)置的圓柱體;所述第一彈性螺旋件的 旋向與所述第二彈性螺旋件的旋向相同；所述第一彈性螺旋件、所述第二彈性螺旋件的螺 旋升角均由所述第一連接部朝向所述第二連接部的一端先變大再變小;兩個所述第一彈性 螺旋件的旋向相同，且關(guān)于所述第一連接部的軸線呈軸對稱;兩個所述第二彈性螺旋件的 旋向相同，且關(guān)于所述第一連接部的軸線呈軸對稱;兩個所述第一彈性螺旋件在所述第二 連接部靠近所述第一連接部的端面形成第一投影，兩個所述第二彈性螺旋件在所述第二連 接部靠近所述第一連接部的端面形成第二投影，所述第一投影位于所述第二投影內(nèi)；
[0008] 當(dāng)所述銜鐵推動所述第二連接部朝向所述閥芯運動時，兩個所述第一彈性螺旋件 與兩個所述第二彈性螺旋件產(chǎn)生相對扭轉(zhuǎn)以帶動所述第一連接部旋轉(zhuǎn)運動。
[0009] 在本發(fā)明所述的雙向高精密型電液比例換向閥中，所述第一彈性螺旋件的圈數(shù)與 所述第二彈性螺旋件的圈數(shù)相同。
[0010] 在本發(fā)明所述的雙向高精密型電液比例換向閥中，所述第一彈性螺旋件的圈數(shù)為 0.45圈~0.48圈。
[0011] 在本發(fā)明所述的雙向高精密型電液比例換向閥中，所述安裝板包括呈正方體的板 體，以及開設(shè)在所述板體中心的通孔;所述第一連接部可在所述通孔中伸縮運動。
[0012] 在本發(fā)明所述的雙向高精密型電液比例換向閥中，所述電液比例換向閥還包括套 裝在所述第二彈性螺旋件的外部的套筒;所述套筒的一端與所述安裝板固定連接，所述套 筒的另一端與所述殼體連接。
[0013] 在本發(fā)明所述的雙向高精密型電液比例換向閥中，所述套筒為方形結(jié)構(gòu);所述方 形結(jié)構(gòu)開設(shè)有通孔，所述第二彈性螺旋件置于所述通孔內(nèi)。
[0014] 實施本發(fā)明的雙向高精密型電液比例換向閥，具有以下有益效果:所述電液比例 換向閥采用壓扭聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)，當(dāng)銜鐵推動第二連接部朝向閥芯運動時，兩個第一彈性螺 旋件與兩個第二彈性螺旋件產(chǎn)生相對扭轉(zhuǎn)以帶動第一連接部旋轉(zhuǎn)運動，從而將銜鐵的直線 運動變?yōu)殚y芯的旋轉(zhuǎn)運動，與其它電液比例閥相比，所述電液比例換向閥具有無摩擦傳遞、 柔性好，體積小且加工裝配簡便等優(yōu)點;其次，由于第一彈性螺旋件的旋向與第二彈性螺旋 件的旋向相同，能夠起到縮小閥芯行程，增加閥芯定位精度的作用;再者，因為在工作壓力 為零或失壓時，由于此時閥芯軸向阻力幾乎為零，完全可以由比例電磁鐵直接推動閥芯，發(fā) 揮直動閥的特點，故能克服傳統(tǒng)導(dǎo)控級電液比例換向閥需要為導(dǎo)控級單獨提供壓力的缺 點，使液壓系統(tǒng)更為簡單;最后，通過改變第一彈性螺旋件螺旋升角正切值和第二彈性螺旋 件螺旋升角正切值的比例，能方便設(shè)計所需縮小位移的倍數(shù)。
【附圖說明】
[0015] 下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：
[0016]圖1是本發(fā)明較佳實施例提供的雙向高精密型電液比例換向閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0017] 圖2是圖1中的A部縮小圖；
[0018] 圖3是圖1所示的電液比例換向閥中的兩個壓扭聯(lián)軸器分別與閥芯、銜鐵連接的結(jié) 構(gòu)圖；
[0019] 圖4是圖1所示的電液比例換向閥中的壓扭聯(lián)軸器的立體結(jié)構(gòu)圖；
[0020] 圖5是圖1所示的電液比例換向閥中的壓扭聯(lián)軸器的另一立體結(jié)構(gòu)圖；
[0021] 圖6是圖1所示的電液比例換向閥中的壓扭聯(lián)軸器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0022] 圖7是圖1所示的電液比例換向閥中的壓扭聯(lián)軸器的局部剖視圖；
[0023] 圖8是圖1所示的電液比例換向閥中的第二彈性螺旋件的擾度簡圖。
【具體實施方式】
[0024] 為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細(xì)說明 本發(fā)明的【具體實施方式】。在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語"第一"、"第二"、"左端"、 "右端"等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0025] 如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6以及圖7所示，本發(fā)明的較佳實施例提供一種雙向高 精密型電液比例換向閥，其包括換向閥1、比例電磁鐵2、壓扭聯(lián)軸器3，以及套筒4。
[0026] 具體地，如圖1、圖2以及圖3所示，該換向閥1包括閥體11，以及安裝在閥體11內(nèi)的 閥芯12。該閥芯12左端臺肩上開設(shè)有徑向?qū)ΨQ分布的兩對左端高壓孔121，兩對左端高壓孔 121與系統(tǒng)壓加P口相通，A口和B口分別為工作油口，T口為回油油口。該閥芯12右端開設(shè) 有與兩對左端高壓孔121對稱的兩對右端高壓孔123,兩對右端高壓孔123同樣與系統(tǒng)壓力 口 P 口相通。該閥體11內(nèi)徑開設(shè)有左感受通道122和右感受通道124，當(dāng)電液比例換向閥處于 平衡的初始位置時，該左感受通道122與兩對左端高壓孔121形成第一交接面積，該右感受 通道124與兩對右端高壓孔123形成第二交接面積，第一交接面積與第二交接面積相同。
[0027] 該比例電磁鐵2設(shè)置有兩個，兩個比例電磁鐵2分別連接在換向閥1的兩端。每個比 例電磁鐵2包括殼體21，以及安裝在殼體21內(nèi)的銜鐵22。本實施例中，每個比例電磁鐵分別 通過壓扭聯(lián)軸器3與閥芯12連接。比例電磁鐵2為現(xiàn)有技術(shù)中常見的結(jié)構(gòu)，在此不再贅述。
[0028] 如圖4、圖5、圖6以及圖7并參閱圖1所示，該壓扭聯(lián)軸器3用于將比例電磁鐵2中的 銜鐵22的直線運動變?yōu)閾Q向閥1中的閥芯12的旋轉(zhuǎn)運動。壓扭聯(lián)軸器3包括第一連接部31、 第二連接部32、第一彈性螺旋件33、第二彈性螺旋件34以及安裝板35。第一連接部31、第二 連接部32、第一彈性螺旋件33、第二彈性螺旋件34以及安裝板35為一體化結(jié)構(gòu)，其整體性結(jié) 構(gòu)較好，組裝拆卸所述電液比例換向閥時較為簡便。本實施例中，壓扭聯(lián)軸器3可采用3D打 印的方式加工。
[0029]其中，如圖4、圖5、圖6以及圖7并參閱圖1所示，該第一連接部31與閥芯12固定連 接，該第二連接部32與銜鐵22固定連接，第一連接部31與第二連接部32為同軸設(shè)置的圓柱 體，第一連接部31的外徑小于第二連接部32的外徑。
[0030]該第一彈性螺旋件33連接在第一連接部31與第二連接部32之間，也即第一彈性螺 旋件33連接在第一連接部31與第二連接部32相鄰的兩端面。本實施例中，第一彈性螺旋件 33設(shè)置有兩個，兩個第一彈性螺旋件33的旋向相同，且兩個第一彈性螺旋件33關(guān)于第一連 接部31的軸線呈軸對稱，此時，兩個第一彈性螺旋件33在第一連接部31的同一端面上的投 影相互分離，該投影為扇環(huán)形，兩個投影呈軸對稱設(shè)置。該第二彈性螺旋件34連接在第二連 接部32與安裝板35之間，也即第二彈性螺旋件34連接在第二連接部32與安裝板35相鄰的兩 端面。本實施例中，第二彈性螺旋件34設(shè)置有兩個，兩個第二彈性螺旋件34的旋向相同，且 兩個第二彈性螺旋件34同樣關(guān)于第一連接部31的軸線呈軸對稱，此時，兩個第二彈性螺旋 件34在第一連接部31的同一端面上的投影相互分離，該投影同樣為扇環(huán)形，兩個投影呈軸 對稱設(shè)置。該實施例中，第一彈性螺旋件33的旋向與第二彈性螺旋件34的旋向相同，兩者均 為變螺距螺旋體。第一彈性螺旋件33、第二彈性螺旋件34的螺旋升角均由第一連接部31朝 向第二連接部32的一端先變大再變小，也即，第一彈性螺旋件33、第二彈性螺旋件34在靠近 第一連接部31、第二連接部32兩端位置，其螺旋升角較小，第一彈性螺旋件33、第二彈性螺 旋件34在靠近第一連接部31與第二連接部32的中間位置，其螺旋升角較大。
[0031]本實施例中，兩個第一彈性螺旋件33在第二連接部32靠近第一連接部31的端面形 成第一投影，兩個第二彈性螺旋件34在第二連接部32靠近第一連接部31的端面形成第二投 影