CN202302220U - 一种高精度气动比例压力阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及比例压力阀技术领域，特别涉及一种高精度气动比例压力阀，它包括阀体和设于阀体上的比例电磁铁，所述阀体内壁衬设于阀套，阀套成型有腔体，所述阀套内设有阀芯，阀芯将腔体分为排气腔以及控制腔；所述阀体侧壁从上至下依次设有排气口、进气口以及出气口，所述排气口与排气腔连通，所述出气口与控制腔连通，所述进气口与控制腔之间通过阀芯开关，所述阀芯内设有通孔，通孔连通排气腔和控制腔；所述出气口处设有气孔，气孔设有压力传感器，压力传感器通过导线依次串联连接控制器、数字比例放大器以及比例电磁铁。本实用新型具有结构简单，设置合理，控制稳定性强，控制精度高等特点。

Description

一种高精度气动比例压力阀

技术领域

本实用新型涉及比例压力阀技术领域，特别涉及一种高精度气动比例压力阀。

背景技术

比例压力阀是气动伺服控制系统的核心控制元件，其中采用比例电磁铁电反馈闭环控制的压力阀，结构简单，响应速度快，是目前比例压力阀中最常用的一种形式。然而，目前国内外开发的此类比例压力阀，其稳态压力波动均大于3kPa，频率响应小于5Hz，远不能满足气体压力高精度、快速控制的要求。因此，进一步提高比例阀的控制精度并兼顾响应特性是该领域亟待解决的重要难题。

迄今为止，国内外的科研机构和工程技术人员大多从事各种比例阀的应用研究，对普通的气动比例压力阀的控制器通常采用简单的PID或PI控制算法对误差进行补偿。然而，对于高精度的比例压力阀而言，气动系统的时变性和非线性等因素使得上述控制器不能同时满足在所有期望值和负载工况下的控制要求，对比例压力阀的设计、测试、参数优化准则以及实用控制策略的研究尚缺乏一套行之有效的方法。

目前，我国气动企业在比例压力阀的设计和开发方面还比较落后，因此，亟需设计研发一种高精度气动比例压力阀，在改善系统响应和控制稳定性的同时，进一步提高稳态控制精度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单紧凑、控制稳定强且稳态控制精度的高精度气动比例压力阀。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型所述的一种高精度气动比例压力阀，它包括阀体和设于阀体上的比例电磁铁，所述阀体内壁衬设于阀套，阀套成型有腔体，所述阀套内设有阀芯，阀芯将腔体分为排气腔以及控制腔；所述阀芯正上方设有上阀芯，上阀芯上端与比例电磁铁连接，上阀芯下端面上设有密封垫，所述阀芯下部与控制腔底部之间设有复位弹簧；所述阀体侧壁从上至下依次设有排气口、进气口以及出气口，所述排气口与排气腔连通，所述出气口与控制腔连通，所述进气口与控制腔之间通过阀芯开关，所述阀芯内设有通孔，通孔连通排气腔和控制腔，所述通孔与密封垫对应设置；所述出气口处设有气孔，气孔设有压力传感器，压力传感器通过导线依次串联连接控制器、数字比例放大器以及比例电磁铁。

进一步地，所述阀芯下部套设有电磁铁套筒，所述密封垫设于电磁铁套筒底部。

进一步地，所述阀芯底部套设有阀芯套筒，所述复位弹簧设于阀芯套筒与控制腔底部。

采用上述结构后，本实用新型有益效果为：本实用新型所述出气口处设有气孔，气孔设有压力传感器，压力传感器通过导线依次串联连接控制器、数字比例放大器以及比例电磁铁，通过设定压力精确稳定控制气体流量，反应速度快。

附图说明

图1是本实用新型的剖视结构示意图。

图中：

1、阀体；       2、阀套；             3、密封垫；       5、上阀芯；

6、阀芯；       7、控制腔；           8、比例电磁铁；   9、电磁铁套筒；

10、排气腔；    11、阀芯套筒；        12、复位弹簧；    13、压力传感器；

14、控制器；    15、数字比例放大器；  A、进气口；       B、排气口；

C、出气口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型所述的一种高精度气动比例压力阀，所述阀体1内壁衬设于阀套2，阀体1与阀套2设有密封圈，以增加气密性。阀套2内成型有腔体，所述阀套2内设有阀芯6，阀芯6将腔体分为排气腔10以及控制腔7，阀芯6与阀套2内壁之间设有密封圈，确保排气腔10与控制腔7不存在泄气情况。

所述阀体1侧壁从上至下依次设有排气口B、进气口A以及出气口C，所述排气口B与排气腔10连通，所述出气口C与控制腔7连通，所述进气口A与控制腔7之间通过阀芯6开关。

所述阀体1上部固定连接有比例电磁铁8。

所述阀芯6正上方设有上阀芯5，上阀芯5上端与比例电磁铁8连接，上阀芯5下端套设有电磁铁套筒9，电磁铁套筒9底面上设有密封垫3，所述阀芯6内设有通孔16，通孔16连通排气腔10和控制腔7，所述通孔16与密封垫3成对应设置。

所述阀芯6下部套设有阀芯套筒11，阀芯套筒11与控制腔7底部之间设有复位弹簧12，以利于阀芯6顺利复位。

所述出气口C处设有气孔17，气孔17设有压力传感器13，压力传感器13通过导线依次串联连接控制器14、数字比例放大器15以及比例电磁铁8。

工作原理：本实用新型不工作时，阀芯6正好设于进气口A的位置；需开启本实用新型时，设定一个压力值，此时，压力传感器13感应到的压力小，通过控制器14以及数字比例放大器15对比例电磁铁8发出增加电流的指令，电流增加，压力传感器13推动上阀芯5向下运动，运动到一定位置，密封垫3压紧通孔16，排气腔10与控制腔7处于关闭状态，上阀芯5进一步下移时，推动阀芯6，进气口A逐渐开启，气体经进气口A进入控制腔7后经出气口C排出，当压力传感器13感应到的压力与设定压力值相等时，电流恒定，上阀芯5不再向下移定。压力传感器13感应到的压力大于设定压力时，通过控制器14以及数字比例放大器15对比例电磁铁8发出减小电流的指令，电流减小，压力传感器13拉动上阀芯5向上运动，密封垫3与通孔16分离，控制腔7与排气腔10连通，控制腔7内部分气体经通孔16进入排气腔10，最后经排气口排出，同时，阀芯6在复位弹簧12作用下上移，关小进气口A，最终达到减小出气口C压力的目的。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (3)

1.一种高精度气动比例压力阀，它包括阀体(1)和设于阀体(1)上的比例电磁铁(8)，其特征在于：所述阀体(1)内壁衬设于阀套(2)，阀套(2)成型有腔体，所述阀套(2)内设有阀芯(6)，阀芯(6)将腔体分为排气腔(10)以及控制腔(7)；所述阀芯(6)正上方设有上阀芯(5)，上阀芯(5)上端与比例电磁铁(8)连接，上阀芯(5)下端面上设有密封垫(3)，所述阀芯(6)下部与控制腔(7)底部之间设有复位弹簧(12)；所述阀体(1)侧壁从上至下依次设有排气口(B)、进气口(A)以及出气口(C)，所述排气口(B)与排气腔(10)连通，所述出气口(C)与控制腔(7)连通，所述进气口(A)与控制腔(7)之间通过阀芯(6)开关，所述阀芯(6)内设有通孔(16)，通孔(16)连通排气腔(10)和控制腔(7)，所述通孔(16)与密封垫(3)对应设置；所述出气口(C)处设有气孔(17)，气孔(17)设有压力传感器(13)，压力传感器(13)通过导线依次串联连接控制器(14)、数字比例放大器(15)以及比例电磁铁(8)。

2.根据权利要求1所述的高精度气动比例压力阀，其特征在于：所述上阀芯(5)下部套设有电磁铁套筒(9)，所述密封垫(3)设于电磁铁套筒(9)底部。

3.根据权利要求1所述的高精度气动比例压力阀，其特征在于：所述阀芯(6)底部套设有阀芯套筒(11)，所述复位弹簧(12)设于阀芯套筒(11)与控制腔(7)底部。

Images