專利名稱：數(shù)字式水液壓溢流閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
數(shù)字式水液壓溢流閥一、技術(shù)領(lǐng)域?qū)儆谝簤簜鲃?dòng)技術(shù)領(lǐng)域二、 技術(shù)背景液壓傳動(dòng)技術(shù)是專門研究用液體來進(jìn)行能量傳遞和轉(zhuǎn)換的一 門科學(xué)。液壓傳動(dòng)裝置一直以水作為工作介質(zhì)，由于其密封問題加之電氣傳動(dòng)技 術(shù)的競爭，曾一度導(dǎo)致液壓技術(shù)停滯不前。此種局面直至1906年美國在海軍炮塔 仰俯液壓裝置中首次以油代替水作為工作介質(zhì)才被打破。液壓工作介質(zhì)的這一歷 史性變化、耐油橡膠的出現(xiàn)，及制造技術(shù)的進(jìn)步，逐步解決了早期水壓傳動(dòng)裝置 中包括密封問題在內(nèi)的一系列技術(shù)難題，從而使液壓技術(shù)進(jìn)入了迄今為止主要以 礦物型液壓油為工作介質(zhì)的油壓傳動(dòng)時(shí)代。然而，油壓傳動(dòng)存在著污染環(huán)境、易 燃燒、浪費(fèi)能源的嚴(yán)重問題，在一定程度上限制了其發(fā)展與應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù) 的進(jìn)步、人類環(huán)保、能源危機(jī)意識(shí)的提高，促使人們重新認(rèn)識(shí)和研究以純水作為 工作介質(zhì)的純水液壓傳動(dòng)技術(shù)，近20年來在理論研究和應(yīng)用上，都得到了持續(xù)穩(wěn) 定的復(fù)蘇和發(fā)展，并逐漸成為現(xiàn)代液壓傳動(dòng)技術(shù)中的熱點(diǎn)技術(shù)和新的發(fā)展方向之 一。數(shù)字閥結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、抗污染性好、工作可靠。數(shù)字閥的輸出量能準(zhǔn) 確、可靠地由脈沖頻率或?qū)挾日{(diào)節(jié)控制，抗干擾能力強(qiáng)，滯環(huán)小，重復(fù)精度高， 可得到較高的開環(huán)控制精度。隨著微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展和提高，特別是單板機(jī)、單 片機(jī)低廉的價(jià)格，為液壓系統(tǒng)的數(shù)字化提供了必要的條件。鑒于數(shù)字式水液壓控 制閥的諸多優(yōu)點(diǎn)及未來發(fā)展的需要，并且溢流閥在液壓系統(tǒng)中是使用最多的閥， 茵此研發(fā)數(shù)字式水液壓閥溢流閥是有很高的實(shí)用價(jià)值的。三、 發(fā)明內(nèi)容'1.本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種數(shù)字式水液壓溢流闊，其由控制器、先導(dǎo)閥、主閥3部分組成。是一種可以用水做工作介質(zhì)的溢流閥，其不需要D/A轉(zhuǎn)換器直 接可以與計(jì)算機(jī)連接。額定工作壓力達(dá)到21MPa，額定流量達(dá)到80L/min。2.圖l為本實(shí)用新型的組成結(jié)構(gòu)圖。其由控制器、先導(dǎo)閥和主閥三部分組成。 控制器包括步進(jìn)電機(jī)1，先導(dǎo)閥包括導(dǎo)向套2，導(dǎo)閥體3，導(dǎo)閥彈簧4，導(dǎo)閥芯5，導(dǎo) 閥座6，導(dǎo)閥阻尼器7 ，消聲器8，主閥包括主閥體密封圈9，主閥套IO，主閥彈簧11，主閥體12，主閥芯13，第一螺堵14，主閥阻尼器15 ，主閥座16 ,主閥座密 封圈17，控制桿18，控制桿密封圈19，第二螺堵20，主閥套密封圈21，第三螺堵 22。步進(jìn)電機(jī)1通過螺栓連接固定在導(dǎo)閥體3上，步進(jìn)電機(jī)輸出軸上裝有導(dǎo)向套2， 導(dǎo)向套另一端壓在導(dǎo)閥彈簧4上，導(dǎo)閥彈簧另一端壓在導(dǎo)閥芯5上，導(dǎo)閥芯另一端 壓在導(dǎo)閥座6上，導(dǎo)閥座通過過盈配合裝在導(dǎo)閥體3上，導(dǎo)閥座另一端用過盈配合 裝有導(dǎo)閥阻尼器7，另一個(gè)導(dǎo)閥阻尼器用過盈配合裝在導(dǎo)閥體3上，消聲器螺紋連 接在導(dǎo)閥體3上，導(dǎo)閥體用螺栓安裝在主閥體12上，主閥彈簧ll一端壓在導(dǎo)閥阻尼 器7上，另一端壓在控制桿18的一端，控制桿裝在主閥套10上，而另一端壓在主閥 芯13上，主閥芯壓在主閥座16上，其也通過間隙配合安裝在主閥套10中，主閥座 與主閥套通過過盈配合安裝在主閥體12中。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)獲得控制信號(hào)后推動(dòng)導(dǎo)向套，實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)阓彈簧壓縮量的調(diào)節(jié)，導(dǎo) 閥彈簧另一端壓在先導(dǎo)閥芯上，從而調(diào)節(jié)先導(dǎo)閥前腔的壓力。當(dāng)系統(tǒng)壓力低于導(dǎo) 閥彈簧調(diào)定壓力時(shí)，導(dǎo)閥關(guān)閉，導(dǎo)閥前腔的壓力、外界系統(tǒng)壓力和主閥后腔壓力 相等，主閥芯關(guān)閉。當(dāng)系統(tǒng)壓力高于導(dǎo)閥調(diào)定壓力時(shí)，導(dǎo)閥芯開啟，由于阻尼器 的作用使導(dǎo)閥前腔壓力低于主閥后腔壓力，主閥后腔的壓力水向?qū)чy腔流出，使 主閥后腔的壓力降低，此時(shí)主閥芯受外界壓力作用開啟溢流。氣蝕監(jiān)測(cè)口的作用當(dāng)氣蝕監(jiān)測(cè)口處壓力低于設(shè)定壓力時(shí)，可以通過外界高壓 引流的方式提高其壓力，或者在系統(tǒng)允許的條件下，通過控制器進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)。與公知的液壓閥相比具有的優(yōu)點(diǎn)及積極效果1) 其可以用水作為液壓工作介質(zhì)；2) 不需D/A轉(zhuǎn)換器,直接可以接受數(shù)字信號(hào)；3) 其具有很高的開環(huán)控制精度，也可做閉環(huán)控制；4) 泄漏小,抗氣蝕性能好,振動(dòng)小，噪聲低，工作穩(wěn)定性好。

圖1為本實(shí)用新型的主視圖，圖中1為步進(jìn)電機(jī)，2為導(dǎo)向套，3 為導(dǎo)閥體，4為導(dǎo)閥彈簧，5為導(dǎo)閥芯，6為導(dǎo)閥座，7為導(dǎo)閥阻尼器，8為消聲器; 9為主閥體密封圈，IO為主閥套，ll為主閥彈簧，12為主閥體，13為主閥芯，14 為第一螺堵，15為主閥阻尼器，16為主閥座，17為主閥座密封圈，18為控制桿， 19為控制桿密封圈，20為第二螺堵，21為主閥套密封圈。圖2為圖1的A-A剖視圖，圖 中22為第三螺堵。K為氣蝕監(jiān)測(cè)口， Q為主閥錐角。五具體實(shí)施方式
如圖l、 2所示的數(shù)字式水液壓溢流閥，其由控制器、先導(dǎo)閥和主閥三部分組 成?？刂破靼ú竭M(jìn)電機(jī)1，先導(dǎo)閥包括導(dǎo)向套2，導(dǎo)閥體3，導(dǎo)閥彈簧4，導(dǎo)閥芯5， 導(dǎo)閥座6，導(dǎo)閥阻尼器7 ，消聲器8，主闊包括主閥體密封圈9，主閥套IO，主閥彈 簧ll，主閥體12，主閥芯13，第一螺堵14，主閥阻尼器15 ，主閥座16 ，主閥座 密封圈17,控制桿18，控制桿密封圈19，第二螺堵20，主閥套密封圈21,第三螺 堵22。步進(jìn)電機(jī)1通過螺栓連接固定在導(dǎo)閥體3上，步進(jìn)電機(jī)輸出軸上裝有導(dǎo)向套2， 導(dǎo)向套另一端壓在導(dǎo)閥彈簧4上，導(dǎo)閥彈簧另一端壓在導(dǎo)閥芯5上，導(dǎo)閥芯另一端 壓在導(dǎo)閥座6上，導(dǎo)閥座通過過盈配合裝在導(dǎo)閥體3上，導(dǎo)閥座另一端用過盈配合 裝有導(dǎo)閥阻尼器7，另一個(gè)導(dǎo)閥阻尼器用過盈配合裝在導(dǎo)閥體3上，消聲器螺紋連 接在導(dǎo)閥體3上，導(dǎo)閥體用螺栓安裝在主閥體12上，主閥彈簧ll一端壓在導(dǎo)閥阻尼 器7上，另一端壓在控制桿18的一端，控制桿裝在主閥套10上，而另一端壓在主閥 芯13上，主閥芯壓在主閥座16上，其也通過間隙配合安裝在主閥套10中，主閥座 與主闊套通過過盈配合安裝在主閥體12中。主閥錐角Q為60度,主閥套采用金屬石墨材料加工，主閥芯采用經(jīng)強(qiáng)化處理的 馬氏體不銹鋼，硬度較高，可以提高閥芯的抗氣蝕和拉絲侵蝕性能。主閥套密封 圈采用聚四氟乙烯材料利用其良好的自潤滑性和抗沖擊性能和減震作用，提高控 制桿的運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性。
權(quán)利要求1、一種數(shù)字式水液壓溢流閥，其特征在于其由控制器、先導(dǎo)閥和主閥三部分組成，控制器包括步進(jìn)電機(jī)(1)，先導(dǎo)閥包括導(dǎo)向套(2)，導(dǎo)閥體(3)，導(dǎo)閥彈簧(4)，導(dǎo)閥芯(5)，導(dǎo)閥座(6)，導(dǎo)閥阻尼器(7)，消聲器(8)，主閥包括主閥體密封圈(9)，主閥套(10)，主閥彈簧(11)，主閥體(12)，主閥芯(13)，第一螺堵(14)，主閥阻尼器(15)，主閥座(16)，主閥座密封圈(17)，控制桿(18)，控制桿密封圈(19)，第二螺堵(20)，主閥套密封圈(21)，第三螺堵(22)，步進(jìn)電機(jī)(1)通過螺栓連接固定在導(dǎo)閥體(3)上，步進(jìn)電機(jī)輸出軸上裝有導(dǎo)向套(2)，導(dǎo)向套另一端壓在導(dǎo)閥彈簧(4)上，導(dǎo)閥彈簧另一端壓在導(dǎo)閥芯(5)上，導(dǎo)閥芯另一端壓在導(dǎo)閥座(6)上，導(dǎo)閥座通過過盈配合裝在導(dǎo)閥體(3)上，導(dǎo)閥座另一端用過盈配合裝有導(dǎo)閥阻尼器(7)，另一個(gè)導(dǎo)閥阻尼器用過盈配合裝在導(dǎo)閥體(3)上，消聲器螺紋連接在導(dǎo)閥體(3)上，導(dǎo)閥體用螺栓安裝在主閥體(12)上，主閥彈簧(11)一端壓在導(dǎo)閥阻尼器(7)上，另一端壓在控制桿(18)的一端，控制桿裝在主閥套(10)上，而另一端壓在主閥芯(13)上，主閥芯壓在主閥座(16)上，其也通過間隙配合安裝在主閥套(10)中，主閥座與主閥套通過過盈配合安裝在主閥體(12)中。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的數(shù)字式水液壓溢流閥，其特征在于主閥套(10)采用 金屬石墨材料加工制作，主閥芯(13)采用經(jīng)強(qiáng)化處理的馬氏體不銹鋼制作，主閥 體密封圈(9)采用聚四氟乙烯材料加工制作。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字式水液壓溢流閥，屬于液壓傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域。其由控制器、先導(dǎo)閥、主閥3部分組成。控制器包括步進(jìn)電機(jī)；先導(dǎo)閥包括導(dǎo)向套，導(dǎo)閥體，導(dǎo)閥彈簧，導(dǎo)閥芯，導(dǎo)閥座等部分；主閥包括主閥套，主閥彈簧，主閥體，主閥芯，主閥座，控制桿等部分。額定工作壓力達(dá)到21MPa，額定流量達(dá)到80L/min。其可以用水作為液壓工作介質(zhì)，不需D/A轉(zhuǎn)換器，直接可以接受數(shù)字信號(hào)，其具有很高的開環(huán)控制精度，也可做閉環(huán)控制，泄漏小，抗氣蝕性能好，振動(dòng)小，噪聲低，工作穩(wěn)定性好。
文檔編號(hào)F15B13/00GK201141367SQ20072010521
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2007年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月10日
發(fā)明者偉 任, 吳張永, 孫春耕, 璟 羅, 袁子榮, 袁銳波, 趙恩剛 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)