專利名稱：氣動比例壓力閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種閥門，具體涉及一種氣動比例壓力閥。
背景技術(shù)：
氣動比例閥通過比例電磁鐵的輸出力來控制閥芯的運動，從而控制氣壓執(zhí)行機構(gòu)的流量與壓力。比例閥的響應(yīng)速度及精度是影響產(chǎn)品使用的主要性能指標，現(xiàn)有的比例閥的響應(yīng)速度及精度無法滿足用戶的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種氣動比例壓力閥，它可以提高比例閥的響應(yīng)速度及精度。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明氣動比例壓力閥的技術(shù)解決方案為
包括上殼體2、下殼體4，上殼體2的上部設(shè)置有進氣孔，作為氣體流入閥體內(nèi)腔的入口 ；上殼體2的內(nèi)孔設(shè)置有中空的主閥芯9，主閥芯9的右端連接上閥芯6的左端；主閥芯9與上閥芯6之間設(shè)置有上閥芯復位彈簧7 ;上閥芯6的右端連接比例電磁鐵I ;主閥芯9在上殼體2的內(nèi)孔中滑動，并通過密封元件8與上殼體2之間實現(xiàn)動態(tài)密封；上殼體2在主閥芯9與上閥芯6的接觸處設(shè)置有小腔，該小腔穿過上殼體2與大氣連通；主閥芯9的左端固定設(shè)置有閥口組件10，主閥芯9的閥口組件10通過主閥芯復位彈簧11連接設(shè)有孔洞的主閥芯彈簧座12，主閥芯彈簧座12通過孔用彈性擋圈13固定連接上殼體2 ;下殼體4內(nèi)設(shè)置有皮碗3，皮碗3的右側(cè)與上殼體2的左側(cè)之間形成氣壓控制腔；位于皮碗3左側(cè)的下殼體4上開有工作孔16、排氣孔15和溢流孔14 ;溢流孔14分別與排氣孔15和工作孔16連通；工作孔16與負載直接相通，排氣孔15直接通大氣，溢流孔14中設(shè)置有溢流閥組件，溢流閥組件根據(jù)負載壓力隔斷或連通排氣孔15和工作孔16，用于卸載負載內(nèi)過高的工作壓力。所述溢流閥組件包括頂針17、溢流彈簧18、調(diào)定螺栓19，頂針17設(shè)置于溢流孔14中，頂針17的尾端通過溢流彈簧18連接調(diào)定螺栓19。通過所述調(diào)定螺栓19調(diào)節(jié)溢流彈簧18的預壓縮量，設(shè)定溢流壓力值，以防止比例壓力閥輸出壓力過高；頂針17在彈簧力的作用下隔斷排氣孔15和工作孔16。所述上殼體2設(shè)置有擋圈槽，孔用彈性擋圈13卡在上殼體2的擋圈槽內(nèi)。所述比例電磁鐵I接收來自控制器的輸入電流信號，轉(zhuǎn)化為輸出力；當輸入電流增加時，比例電磁鐵I的輸出力增大，克服主閥芯復位彈簧11和上閥芯復位彈簧7的彈簧力，推動主閥芯9和上閥芯6 —起向左移動，使得閥口打開；氣體從進氣孔進入控制腔，令其壓力升高，推動皮碗3向左移動；皮碗3封住下殼體4中間的排氣孔15，同時控制腔壓力迫使皮碗3的唇口打開，氣體經(jīng)下殼體4內(nèi)的環(huán)槽經(jīng)過工作孔16進入外設(shè)負載；隨著外設(shè)負載內(nèi)氣壓增大，主閥芯9和上閥芯6在控制腔壓力、復位彈簧力、電磁鐵推力等力的作用下達到平衡時，控制腔以及負載壓力即保持穩(wěn)定，不再上升。
當輸入電流減小時，比例電磁鐵I輸出力減小，所述上閥芯6被上閥芯復位彈簧7頂推先向右移，與主閥芯9分離，將控制腔中氣體經(jīng)所述上殼體2的小腔排入大氣，而由于力的減小，主閥芯9的閥口開度變小，節(jié)流效應(yīng)加強，使得控制腔壓力下降，而皮碗3左側(cè)壓力保持為電流減小前壓力值，使得兩側(cè)存在壓力差，推動皮碗3向右移動，皮碗3不再密封出氣孔；由于皮碗3的單向作用，在向右移動的過程中，唇口在左側(cè)壓力的作用一直處于漲緊狀態(tài)，隔絕控制腔與工作孔16，而由于皮碗3右移，使得排氣孔15和工作孔16連通，負載中氣體快速排向大氣；當負載孔的氣體壓力下降到一定值時，皮碗3左右兩側(cè)即負載與工作腔氣體壓力重新達到平衡，皮碗3回到初始位置，排氣孔15與工作孔16不再連通，氣體不再排出。本發(fā)明可以達到的技術(shù)效果是
本發(fā)明可根據(jù)輸入電流精確控制氣體壓力，結(jié)構(gòu)簡單，精度穩(wěn)定，響應(yīng)快，線性度好，滯環(huán)小，具備良好的制造和裝配工藝性。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明
圖1是本發(fā)明氣動比例壓力閥的示意 圖2是圖1的局部放大 圖3是圖1的俯視 圖4是圖3中A-A剖面圖。圖中附圖標記說明
I為比例電磁鐵，2為上殼體，
3為皮碗，4為下殼體，
5為密封元件，6為上閥芯，
7為上閥芯復位彈簧，8為密封元件，
9為主閥芯，10為閥口組件，
11為主閥芯復位彈簧，12為主閥芯彈簧座，
13為孔用彈性擋圈，14為溢流孔，
15為排氣孔，16為工作孔，
17為頂針，18為溢流彈簧，
19為調(diào)定螺栓。
具體實施例方式如圖1至圖4所示，本發(fā)明氣動比例壓力閥，包括上殼體2、下殼體4，上殼體2的上部設(shè)置有進氣孔，作為氣體流入閥體內(nèi)腔的入口 ；
上殼體2的內(nèi)孔設(shè)置有中空的主閥芯9，主閥芯9的右端連接上閥芯6的左端；主閥芯9與上閥芯6之間設(shè)置有上閥芯復位彈簧7 ;上閥芯6的右端連接比例電磁鐵I ;比例電磁鐵I的左端通過密封元件5實現(xiàn)與上殼體2之間的密封；主閥芯9在上殼體2的內(nèi)孔中滑動，并通過密封元件8與上殼體2之間實現(xiàn)動態(tài)密封；
上殼體2在主閥芯9與上閥芯6的接觸處設(shè)置有小腔，該小腔穿過上殼體2與大氣連通；
主閥芯9的左端固定設(shè)置有閥口組件10，主閥芯9的閥口組件10通過主閥芯復位彈簧11連接設(shè)有孔洞的主閥芯彈簧座12，主閥芯彈簧座12通過孔用彈性擋圈13固定連接上殼體2 ;上殼體2設(shè)置有擋圈槽，孔用彈性擋圈13卡在上殼體2的擋圈槽內(nèi)；
下殼體4內(nèi)設(shè)置有皮碗3，皮碗3的右側(cè)與上殼體2的左側(cè)之間形成氣壓控制腔；
位于皮碗3左側(cè)的下殼體4上開有工作孔16、排氣孔15和溢流孔14 ;溢流孔14分別與排氣孔15和工作孔16連通，排氣孔15和工作孔16通過溢流閥組件中的頂針17隔離；工作孔16與負載直接相通，排氣孔15直接通大氣，溢流孔14中設(shè)置有溢流閥組件，溢流閥組件根據(jù)負載壓力隔斷或連通排氣孔和工作孔，用于卸載負載內(nèi)過高的工作壓力；溢流閥組件包括頂針17、溢流彈簧18、調(diào)定螺栓19，頂針17設(shè)置于溢流孔14中，頂針17的尾端通過溢流彈簧18連接調(diào)定螺栓19 ；
通過調(diào)定螺栓19調(diào)節(jié)溢流彈簧18的預壓縮量，設(shè)定溢流壓力值，以防止比例壓力閥輸出壓力過高；頂針17在彈簧力的作用下隔斷排氣孔15和工作孔16 ;由于溢流孔14與工作孔16連通，當負載壓力超過調(diào)定的溢流壓力時，頂針17在壓力作用下向上克服溢流彈簧18的推力，使得工作孔16與排氣孔15連通，工作孔16中的部分氣體直接排入大氣，壓力下降，當壓力降為設(shè)定調(diào)定溢流值時，頂針17兩邊壓力達到平衡狀態(tài)，不再溢流。本發(fā)明的工作原理如下
比例電磁鐵I接收來自控制器的輸入電流信號，轉(zhuǎn)化為輸出力；當輸入電流增加時，比例電磁鐵I的輸出力增大，克服主閥芯復位彈簧11和上閥芯復位彈簧7的彈簧力，推動主閥芯9和上閥芯6 —起向左移動，使得閥口打開；氣體從進氣孔進入控制腔，令其壓力升高，推動皮碗3向左移動；
皮碗3封住下殼體4中間的排氣孔15，同時控制腔壓力迫使皮碗3的唇口打開，氣體經(jīng)下殼體4內(nèi)的環(huán)槽經(jīng)過工作孔16進入外設(shè)負載；
隨著外設(shè)負載內(nèi)氣壓增大，主閥芯9和上閥芯6在控制腔壓力、復位彈簧力、電磁鐵推力等力的作用下達到平衡時，控制腔以及負載壓力即保持穩(wěn)定，不再上升。當輸入電流減小時，比例電磁鐵I輸出力減小，所述上閥芯6被上閥芯復位彈簧7頂推先向右移，與主閥芯9分離，將控制腔中氣體經(jīng)所述上殼體2的小腔排入大氣，而由于力的減小，主閥芯9的閥口開度變小，節(jié)流效應(yīng)加強，使得控制腔壓力下降，而皮碗3左側(cè)壓力保持為電流減小前壓力值，使得兩側(cè)存在壓力差，推動皮碗3向右移動，皮碗3不再密封出氣孔；由于皮碗3的單向作用，在向右移動的過程中，唇口在左側(cè)壓力的作用一直處于漲緊狀態(tài)，隔絕控制腔與工作孔16，而由于皮碗3右移，使得排氣孔15和工作孔16連通，負載中氣體快速排向大氣；當負載孔的氣體壓力下降到一定值時，皮碗3左右兩側(cè)即負載與工作腔氣體壓力重新達到平衡，皮碗3回到初始位置，排氣孔15與工作孔16不再連通，氣體不再排出。由此，根據(jù)輸入電流即可精確控制工作孔輸出的氣體壓力。如上所述，電磁閥所控負載的氣體壓強與比例電磁鐵I的推力成正比，而由于比例電磁鐵I的推力與輸入電流成正比，因此通過改變輸入電流即可控制控制閥所控外設(shè)負載的氣體壓強。
權(quán)利要求
1.一種氣動比例壓カ閥，其特征在于包括上殼體(2)、下殼體(4),上殼體(2)的上部設(shè)置有進氣孔，作為氣體流入閥體內(nèi)腔的入口 ；上殼體(2)的內(nèi)孔設(shè)置有中空的主閥芯(9)，主閥芯(9)的右端連接上閥芯(6)的左端；主閥芯(9)與上閥芯(6)之間設(shè)置有上閥芯復位彈簧(7);上閥芯(6)的右端連接比例電磁鐵(I);主閥芯(9)在上殼體(2)的內(nèi)孔中滑動，并通過密封元件(8)與上殼體(2)之間實現(xiàn)動態(tài)密封； 上殼體(2)在主閥芯(9)與上閥芯(6)的接觸處設(shè)置有小腔，該小腔穿過上殼體(2)與大氣連通； 主閥芯(9)的左端固定設(shè)置有閥ロ組件(10)，主閥芯(9)的閥ロ組件(10)通過主閥芯復位彈簧(11)連接設(shè)有孔洞的主閥芯彈簧座(12)，主閥芯彈簧座(12)通過孔用弾性擋圈(13)固定連接上殼體(2)； 下殼體(4)內(nèi)設(shè)置有皮碗(3)，皮碗(3)的右側(cè)與上殼體(2)的左側(cè)之間形成氣壓控制腔； 位于皮碗(3)左側(cè)的下殼體(4)上開有工作孔(16)、排氣孔(15)和溢流孔(14);溢流孔(14)分別與排氣孔(15)和工作孔(16)連通； 工作孔(16)與負載直接相通，排氣孔(15)直接通大氣，溢流孔(14)中設(shè)置有溢流閥組件，溢流閥組件根據(jù)負載壓カ隔斷或連通排氣孔(15)和工作孔(16)，用于卸載負載內(nèi)過高的工作壓力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動比例壓カ閥，其特征在于所述溢流閥組件包括頂針(17)、溢流彈簧(18)、調(diào)定螺栓(19)，頂針(17)設(shè)置于溢流孔(14)中，頂針(17)的尾端通過溢流彈簧(18)連接調(diào)定螺栓(19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣動比例壓カ閥，其特征在于通過所述調(diào)定螺栓(19)調(diào)節(jié)溢流彈簧(18)的預壓縮量，設(shè)定溢流壓カ值，以防止比例壓カ閥輸出壓カ過高；頂針(17)在彈簧カ的作用下隔斷排氣孔(15)和工作孔(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動比例壓カ閥，其特征在于所述上殼體(2)設(shè)置有擋圈槽，孔用弾性擋圈(13)卡在上殼體(2)的擋圈槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動比例壓カ閥，其特征在于所述比例電磁鐵(I)接收來自控制器的輸入電流信號，轉(zhuǎn)化為輸出力；當輸入電流増加吋，比例電磁鐵(I)的輸出力增大，克服主閥芯復位彈簧(11)和上閥芯復位彈簧(7 )的彈簧力，推動主閥芯(9 )和上閥芯(6)一起向左移動，使得閥ロ打開；氣體從進氣孔進入控制腔，令其壓カ升高，推動皮碗(3)向左移動； 皮碗(3)封住下殼體(4)中間的排氣孔(15)，同時控制腔壓カ迫使皮碗(3)的唇ロ打開，氣體經(jīng)下殼體(4)內(nèi)的環(huán)槽經(jīng)過工作孔(16)進入外設(shè)負載； 隨著外設(shè)負載內(nèi)氣壓増大，主閥芯(9)和上閥芯(6)在控制腔壓力、復位彈簧力、電磁鐵推力等力的作用下達到平衡時，控制腔以及負載壓カ即保持穩(wěn)定，不再上升。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動比例壓カ閥，其特征在于當輸入電流減小吋，比例電磁鐵(I)輸出力減小，所述上閥芯(6)被上閥芯復位彈簧(7)頂推先向右移，與主閥芯(9)分離，將控制腔中氣體經(jīng)所述上殼體(2)的小腔排入大氣，而由于カ的減小，主閥芯(9)的閥ロ開度變小，節(jié)流效應(yīng)加強，使得控制腔壓カ下降，而皮碗(3)左側(cè)壓カ保持為電流減小前壓カ值，使得兩側(cè)存在壓カ差，推動皮碗(3)向右移動，皮碗(3)不再密封出氣孔；由于皮碗(3)的單向作用，在向右移動的過程中，唇ロ在左側(cè)壓カ的作用一直處于漲緊狀態(tài)，隔絕控制腔與工作孔(16)，而由于皮碗(3)右移，使得排氣孔(15)和工作孔(16)連通，負載中氣體快速排向大氣；當 負載孔的氣體壓力下降到一定值時，皮碗(3)左右兩側(cè)即負載與工作腔氣體壓力重新達到平衡，皮碗(3)回到初始位置，排氣孔(15)與工作孔(16)不再連通，氣體不再排出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氣動比例壓力閥，包括上殼體、下殼體，上殼體的內(nèi)孔設(shè)置有主閥芯，主閥芯的右端連接上閥芯的左端；上閥芯的右端連接比例電磁鐵；主閥芯的左端固定設(shè)置有閥口組件，主閥芯的閥口組件通過主閥芯復位彈簧連接主閥芯彈簧座，主閥芯彈簧座通過孔用彈性擋圈固定連接上殼體；下殼體內(nèi)設(shè)置有皮碗，皮碗的右側(cè)與上殼體的左側(cè)之間形成氣壓控制腔；位于皮碗左側(cè)的下殼體上開有工作孔、排氣孔和溢流孔；溢流孔分別與排氣孔和工作孔連通；工作孔與負載直接相通，排氣孔直接通大氣，溢流孔中設(shè)置有溢流閥組件。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，精度穩(wěn)定，響應(yīng)快，線性度好，滯環(huán)小，具備良好的制造和裝配工藝性。
文檔編號F16K31/126GK103047426SQ20131001036
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者王維銳, 葛正, 韓萍, 林超 申請人:浙江大學臺州研究院