CN201526549U

CN201526549U - 一种反比例减压阀

Info

Publication number: CN201526549U
Application number: CN2009200350654U
Authority: CN
Inventors: 杨新锋; 王兴录; 黄本尧; 王琦麟; 聂国清; 陈力博; 杨帆
Original assignee: 11 Research Institute of 6th Academy of CASC
Current assignee: 11 Research Institute of 6th Academy of CASC
Priority date: 2009-10-16
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2019-10-16

Abstract

本实用新型涉及一种反比例减压阀，包括电磁铁组件和控制阀组件，电磁铁组件包括轭铁、嵌于轭铁内的电磁线圈、设置在电磁线圈内的静铁和压板、设置在静铁内的弹簧组件和顶杆、设置在压板内的隔磁套和衔铁；衔铁可在电磁线圈的作用下沿导向套进行轴向运动；弹簧组件包括调整螺钉和弹簧，调整螺钉、弹簧、顶杆、衔铁从左至右沿轴线依次排列；其中顶杆和衔铁固连，衔铁和控制阀组件相接触。本实用新型其解决了现有技术减压阀的减压范围不够宽、线性度不好、结构复杂的技术问题，具有结构简单、适于应用的优点。

Description

一种反比例减压阀

技术领域

本实用新型涉及一种可连续地、按比例地对汽车自动变速器液压***或工业液压自动控制***中的油液压力进行控制的反比例减压电磁阀，属液压控制领域。

背景技术

比例压力阀是一种按输入的电气控制信号连续地、按比例地对油液的压力进行远距离控制的阀。与手动调节的普通液压阀相比，电液比例控制阀能提高液压***参数的控制水平；与电液伺服阀相比，电液比例压力控制阀在某些液压性能方面稍差一些，但它结构简单、抗污染能力强、成本低，所以广泛应用于要求对液压参数进行连续控制、远距离控制或程序控制。

目前，在汽车自动变速器中，主油路和润滑冷却油路中常见的比例压力阀有一部分就是用的电液比例压力阀。在自动变速器中，液压泵由发动机直接驱动，液压泵的理论泵油量和发动机的转速成正比。为了保证自动变速器的正常工作，液压泵的泵油量应在发动机处于最低转速工况时也能满足自动变速器各部分的需要，并保证油路中有足够高的油压，以防止油压过低，使离合器、制动器打滑，影响自动变速器的动力传递。由于发动机的怠速转速和发动机的最高转速之间相差很大，因此当发动机运转时，液压泵的泵油量将大大超过自动变速器所需的油量，导致油压过高，增加发动机的负荷，并造成换挡冲击。为此，必须在油路中设置一个或几个油压调节装置，使液压泵的泵油压力始终稳定在一定范围内，以满足自动变速器各种工况对油路油压的要求。

此外，比例压力阀常以双联形式作为比例方向节流阀特别是比例多路阀的先导级，并常以构件形式用于汽车自动变速箱等控制***中。现有的调压用直动式比例减压阀，虽然结构多种多样，但已实现批量生产并应用到实际的产品少之又少。

现有的比例减压阀存在以下缺陷：

1、现有比例减压阀减压范围不够宽，线性度不好，控制口压力波动大，动态特性差等一系列的原因而导致其实用性差，应用范围少。

2、现有油液控制***中的比例减压阀流量调节范围小。

3、现有的比例减压阀大部分采用的螺纹插装式连接，由于螺纹结构的存在，使得安装繁琐。而且还存在螺纹结构在旋入和旋出的时候，容易产生螺纹屑，给其它的零部件带来杂质和污染油液等一系列不利的影响。

4、现有的比例减压阀因为油路设计在阀体上，导致阀体结构复杂。

发明内容

本实用新型目的是提出一种结构优化的反比例减压阀，其解决了现有技术减压阀的减压范围不够宽、线性度不好、结构复杂等技术问题。

本实用新型的技术解决方案是：

一种反比例减压阀，包括电磁铁组件和控制阀组件，其特殊之处在于：电磁铁组件包括轭铁、嵌于轭铁内的电磁线圈、设置在电磁线圈内的静铁和压板、设置在静铁内的弹簧组件和顶杆、设置在压板内的隔磁套和衔铁；衔铁可在电磁线圈的作用下沿导向套进行轴向运动；弹簧组件包括调整螺钉和弹簧，调整螺钉、弹簧、顶杆、衔铁从左至右沿轴线依次排列；其中顶杆和衔铁固连，衔铁和控制阀组件相接触。

上述控制阀组件包括油路、阀体、设置在阀体右端内部的阀座以及设置在阀体左端内部的阀芯；所述阀体的左端通过轭铁与压板固连；所述油路设置在阀芯内部；所述阀体上上下两侧对称设置有压力入口以及泄油口；所述阀芯上设置有至少一个过油孔以及与过油孔相应的环形槽；所述阀芯和阀座从左至右沿轴线依次排列；所述衔铁和阀芯相接触。

上述阀体上设置有定位卡槽，所述定位卡槽上设置有可与阀体内腔相通的泄油口。

上述压力入口上设置有过滤网。

本实用新型的优点：

1、本实用新型采用了全新的力学设计基础：弹簧力＝电磁力+出口压力。原有比例减压阀的弹簧位于阀座和阀芯之间，本实用新型将弹簧设置在顶杆外侧，由于弹簧力与位移是成线性关系的，只要使电磁力与控制信号的关系也为线性关系，则根据上述所列力学公式，出口压力也是线性变化的。由于整个公式中，只有一个控制信号即电磁力是自变量，所以出口压力随控制信号是线性变化的。现有比例减压阀随着电流增加，出口压力呈正比例增加，由于本实用新型将弹簧设置在顶杆外侧，从上述公式可知，弹簧力不变的情况下，出口压力随着电流的增加呈反比例减小，产生反比例效果。

2、本实用新型在阀芯上设置油路以及油路开口，减少了阀体上油路的长度，简化了阀体的结构，使阀体的加工工艺简单，适于大规模生产。

3、本实用新型在阀体上设置有定位卡槽，且定位卡槽与泄油口为一体设计。本实用新型在安装上采用卡板***定位卡槽的方式来固定，安装和拆卸十分方便，和以往的螺纹插装式相比安装简单。其次，由于定位卡槽结构不容易产生金属屑，不会产生杂质和污染油液等不利影响。

4、本实用新型阀座位置可调。因阀芯在弹簧力的推动下与阀座紧贴在一起，故当阀座的位置变化时，阀芯的位置也就变化了，这样就会引起阀芯上油路的开口和阀体上油路的开口的相对位置发生变化，使油路开口的开度发生变化，从而使流过油路的流量发生变化。这样，本实用新型这样的结构设计会增强反比例减压阀对实际油液控制***中流量性能的满足。

5、本实用新型设置了调整螺钉和弹簧。通过调整螺钉，可以改变弹簧的预压缩量，通过力的传递，从而把弹簧力施加给阀芯，从而可以调整阀芯出口处油液的压力。由于调整螺钉是可拆卸的，这样就可以通过更换不同刚度的弹簧，从而改变减压阀出口压力变化的比例系数，进而就可以控制和调整减压阀的压力控制范围和动态特性，所以本减压阀应用范围更广，控制能力更强。

6、本实用新型通过把静铁设计成盆型结构，使衔铁可在由静铁盆型底、导向套和阀体组成的空间内自由滑动，但衔铁和静铁之间并无机械接触。通过这样结构上的设计，使得通过电磁铁上的线圈电流发生变化时，衔铁受到的电磁力成比例的发生变化。并且当静铁与衔铁之间的距离在一定的范围内变化时，此电磁力的大小是不发生变化。这样，本实用新型减压阀就具有了可比例地控制阀后油液压力的能力。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

其中：1-调整螺钉，2-轭铁，3-静铁，4-弹簧，5-弹簧垫，6-轴承，7-顶杆，8-电磁线圈，9-衔铁，10-压板，11-导向套，13-过滤网，14-阀芯，16-阀座，17-阀体，P-压力入口，T-泄油口，L-油路，A-压力出口，18-定位卡槽，19-过油孔，20-环形槽。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型的反比例减压阀结构示意图，包括电磁铁组件和控制阀组件，电磁铁组件包括轭铁2、嵌于轭铁2内的电磁线圈8、设置在电磁线圈8内的静铁3和压板10、设置在静铁3内的弹簧组件和顶杆7、设置在压板10内的导向套11和衔铁9；衔铁9可在电磁线圈8的作用下沿导向套11进行轴向运动；弹簧组件包括调整螺钉1和弹簧4，调整螺钉1、弹簧4、弹簧垫5、顶杆7、衔铁9从左至右沿轴线依次排列；其中顶杆与静铁之间设置有轴承6，顶杆一端7和衔铁9固连，衔铁9和控制阀组件相接触。将弹簧设置在顶杆外侧，根据公式：弹簧力＝电磁力+出口压力可知，弹簧力不变的情况下，出口压力随着电流的增加呈反比例减小，产生反比例效果。

控制阀组件包括油路L、阀体17、设置在阀体17右端内部的阀座16以及设置在阀体12左端内部的阀芯14；阀体14的左端通过轭铁2与压板10固连；油路L设置在阀芯14内部；阀体17上上下两侧对称设置有压力入口P以及泄油口T；阀芯14上设置有至少一个过油孔19以及与过油孔19相应的环形槽20，环形槽用于阀芯运动时油路的开合；阀芯14和阀座16从左至右沿轴线依次排列；衔铁9和阀芯14相接触。阀芯上设置油路以及油路开口，减少了阀体上油路的长度，简化了阀体的结构，使阀体的加工工艺简单，适于大规模生产

阀体上设置有定位卡槽18，定位卡槽18上设置有可与阀体17内腔相通的泄油口T。压力入口P上设置有过滤网13。安装上采用卡板***定位卡槽的方式来固定，安装和拆卸十分方便，和以往的螺纹插装式相比安装简单。其次，由于定位卡槽结构不容易产生金属屑，不会产生杂质和污染油液等不利影响。

本实用新型的工作原理：

为了便于工程实际中对通过电磁铁上的线圈电流的大小进行控制。在控制信号为工程实际中普遍采用的脉冲宽度调制方法时，使得通过线圈的电流大小进行相应的变化。从而在阀的实际控制中，通过改变脉冲宽度调制的占空比便可控制电磁阀的出口压力。例如，以电磁阀的入口压力为1MPa的油液为例，在一个工作周期内，PWM控制信号使阀芯在阀座上上下振荡或者振动。在所述的工作周期内的一段时间内，液体通过阀体上的开口与阀芯上油路的开口，在入口压力的作用下，使出口的压力持续的升高。当出口压力没有达到预定的压力时，阀芯上的油路开口不会被阀体所遮盖，入口的液体便持续地流到出口，使出口压力继续升高。当出口的压力达到预定的压力值，阀芯上的油路开口便被阀体所遮盖，减压阀的入口和出口实现隔断，出口实现压力不变。

如要使出口压力升高，可调节减压阀线圈两端的PWM信号的占空比，通过减小控制信号的占空比，使流经线圈的电流减小，从而衔铁上的电磁力减小。这样，将迫使阀芯产生位置移动，使阀芯上的油路开口与阀体上油路入口的开口相通，从而出口压力升高。需要指出的是，此减压阀出口压力的变化量与流经线圈的电流变化量成反比。同样，要使出口压力降低，可调节减压阀线圈两端的PWM信号的占空比，通过增加控制信号的占空比，使流经线圈的电流增加，从而衔铁上的电磁力增加。这样，将迫使阀芯产生位置移动，使阀芯上的油路的开口与阀体上泄油口的开口相通，从而出口压力下降。同样需要指出的是，此减压阀出口压力的变化量与流经线圈的电流变化量成比例：

ΔP＝-k·ΔI

其中：ΔP为出口压力变化量，k为比例系数，ΔI为电流变化量。

Claims

1.一种反比例减压阀，包括电磁铁组件和控制阀组件，其特征在于：所述电磁铁组件包括轭铁、嵌于轭铁内的电磁线圈、设置在电磁线圈内的静铁和压板、设置在静铁内的弹簧组件和顶杆、设置在压板内的隔磁套和衔铁；所述衔铁可在电磁线圈的作用下沿导向套进行轴向运动；所述弹簧组件包括调整螺钉和弹簧，所述调整螺钉、弹簧、顶杆、衔铁从左至右沿轴线依次排列；其中顶杆和衔铁固连，衔铁和控制阀组件相接触。

2.根据权利要求1所述的反比例减压阀，其特征在于：所述控制阀组件包括油路、阀体、设置在阀体右端内部的阀座以及设置在阀体左端内部的阀芯；所述阀体的左端通过轭铁与压板固连；所述油路设置在阀芯内部；所述阀体上上下两侧对称设置有压力入口以及泄油口；所述阀芯上设置有至少一个过油孔以及与过油孔相应的环形槽；所述阀芯和阀座从左至右沿轴线依次排列；所述衔铁和阀芯相接触。

3.根据权利要求1或2所述的反比例减压阀，其特征在于：所述阀体上设置有定位卡槽，所述定位卡槽上设置有可与阀体内腔相通的泄油口。

4.根据权利要求3所述的反比例减压阀，其特征在于：所述压力入口上设置有过滤网。