比例换向阀阀芯节流槽结构.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020902514.7 (22)申请日 2020.05.26 (73)专利权人 涌镇液压机械 （上海） 有限公司 地址 201611 上海市松江区茸江路951号2 幢 (72)发明人 彭敏翁明堂邱琳蓁 (74)专利代理机构 上海精晟知识产权代理有限 公司 31253 代理人 杨军 (51)Int.Cl. F15B 13/02(2006.01) (54)实用新型名称 一种比例换向阀阀芯节流槽结构 (57)摘要 本实用新型涉及一种比例换向阀阀芯节流 槽结构， 包括阀芯本体， 阀。

2、芯本体与环形台阶为 滑动配合副， 阀芯本体包括滑动圆柱和连接圆 柱， 滑动圆柱与连接圆柱同轴设计， 且连接为一 体式结构， 滑动圆柱直径大于连接圆柱直径， 滑 动圆柱与连接圆柱交接位置处挖设有锥形节流 槽， 锥形节流槽截面呈倒锥形， 锥形节流槽上端 沿周向设置有圆形槽； 本实用新型同现有技术相 比， 结构新颖、 简单， 设计合理， 其节流槽截面呈 锥形， 具备了三角形和U形节流槽等多种节流槽 的流量特性， 无需采用工艺复杂的组合节流槽形 式实现， 且锥形节流槽过流阻力小， 以及小开口 时不易因污物的存在而堵塞。 权利要求书1页 说明书4页 附图8页 CN 212272687 U 2021.01。

3、.01 CN 212272687 U 1.一种比例换向阀阀芯节流槽结构， 包括阀芯本体(1)， 所述阀芯本体(1)与环形台阶 (3)为滑动配合副， 其特征在于： 所述阀芯本体(1)包括滑动圆柱(11)和连接圆柱(12)， 所述 滑动圆柱(11)与连接圆柱(12)同轴设计， 且连接为一体式结构， 所述滑动圆柱(11)直径大 于连接圆柱(12)直径， 所述滑动圆柱(11)与连接圆柱(12)交接位置处挖设有锥形节流槽 (2)， 所述锥形节流槽(2)截面呈倒锥形， 所述锥形节流槽(2)上端沿周向设置有圆形槽 (21)。 2.如权利要求1所述的比例换向阀阀芯节流槽结构， 其特征在于： 所述锥形节流槽(2。

4、) 设置在阀芯本体(1)的滑动圆柱(11)与连接圆柱(12)的交接处， 且锥形节流槽(2)的部分开 设于滑动圆柱(11)上， 其余部分开设于连接圆柱(12)上。 3.如权利要求1所述的比例换向阀阀芯节流槽结构， 其特征在于： 所述锥形节流槽(2) 完全开设于滑动圆柱(11)上。 4.如权利要求1、 2或3所述的比例换向阀阀芯节流槽结构， 其特征在于： 所述锥形节流 槽(2)的底面(23)与斜面(22)之间的夹角设置为圆角形式。 5.如权利要求1、 2或3所述的比例换向阀阀芯节流槽结构， 其特征在于： 所述锥形节流 槽(2)的底面(23)设置为弧形结构形式。 6.如权利要求1、 2或3所述的比例。

5、换向阀阀芯节流槽结构， 其特征在于： 所述锥形节流 槽(2)围绕阀芯本体(1)的轴线环形设置有至少两个， 且至少两个锥形节流槽(2)沿径向均 匀布置。 7.如权利要求6所述的比例换向阀阀芯节流槽结构， 其特征在于： 所述锥形节流槽(2) 设置有四个且沿径向均匀分布。 8.如权利要求6所述的比例换向阀阀芯节流槽结构， 其特征在于： 所述锥形节流槽(2) 采用锥形铣刀加工而成。 权利要求书 1/1 页 2 CN 212272687 U 2 一种比例换向阀阀芯节流槽结构 技术领域 0001 本实用新型涉及液压控制阀技术领域， 具体地说是一种比例换向阀阀芯节流槽结 构。 背景技术 0002 目前， 比。

6、例换向阀作为一个连续控制阀， 其阀芯上会设置若干个节流槽， 通过移动 阀芯， 改变节流槽的开口大小， 使得其通过液压油的过流面积发生变化； 根据节流槽形式的 不同， 在通过节流槽的进出口压降恒定时， 不同的节流槽形式输出的流量特性不同， 适用的 工况也就不一样。 随着使用者对产品质量的要求提升， 主机制造商也开始逐渐采用比例换 向阀替代常规阀应用于液压系统回路中； 由于比例换向阀的不断应用， 主机制造商对比例 换向阀的输出流量特性提出了不同的要求。 0003 现有比例换向阀其阀芯上设置的节流槽形式大多为三角形、 U形以及不同节流槽 形式的组合， 如附图1a、 附图1b、 附图1c、 附图1d、。

7、 附图1e、 附图1f所示， 三角形节流槽输出流 量呈曲线递增变化， 增益小， 流量特性好， 但加工工艺复杂， 相对位置不易量测， 且在小开口 时因过流面积小易堵塞； U形节流槽输出流量前段增益大， 后段增益小， 流量特性不好， 但加 工工艺简单， 且前段因输出流量增益大， 在小开口时不易堵塞。 实用新型内容 0004 本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种比例换向阀阀芯节流槽结 构， 具备多种节流槽的流量特性， 无需采用工艺复杂的组合节流槽形式实现， 且锥形节流槽 过流阻力小， 小开口时不易因污物的存在而堵塞。 0005 为实现上述目的设计一种比例换向阀阀芯节流槽结构， 包括阀芯本体。

8、1， 所述阀芯 本体1与环形台阶3为滑动配合副， 所述阀芯本体1包括滑动圆柱11和连接圆柱12， 所述滑动 圆柱11与连接圆柱12同轴设计， 且连接为一体式结构， 所述滑动圆柱11直径大于连接圆柱 12直径， 所述滑动圆柱11与连接圆柱12交接位置处挖设有锥形节流槽2， 所述锥形节流槽2 截面呈倒锥形， 所述锥形节流槽2上端沿周向设置有圆形槽21。 0006 进一步地， 所述锥形节流槽2设置在阀芯本体1的滑动圆柱11与连接圆柱12的交接 处， 且锥形节流槽2的部分开设于滑动圆柱11上， 其余部分开设于连接圆柱12上。 也可以设 置为， 所述锥形节流槽2完全开设于滑动圆柱11上。 0007 进一。

9、步地， 所述锥形节流槽2的底面23与斜面22之间的夹角设置为圆角形式， 或者 将锥形节流槽2的底面23设置为弧形结构形式。 0008 进一步地， 所述锥形节流槽2围绕阀芯本体1的轴线环形设置有至少两个， 且至少 两个锥形节流槽2沿径向均匀布置； 优选为， 所述锥形节流槽2设置有四个。 0009 进一步地， 所述锥形节流槽2采用锥形铣刀加工而成。 0010 本实用新型同现有技术相比， 结构新颖、 简单， 设计合理， 其节流槽截面呈锥形， 具 备了三角形和U形节流槽等多种节流槽的流量特性， 无需采用工艺复杂的组合节流槽形式 说明书 1/4 页 3 CN 212272687 U 3 实现， 且锥形节。

10、流槽过流阻力小， 以及小开口时不易因污物的存在而堵塞； 此外， 本实用新 型所述的节流槽结构加工工艺简单， 容易实现， 易于量测， 值得推广应用。 附图说明 0011 图1a是现有的U形槽结构示意图； 0012 图1b是图1a的俯视结构示意图； 0013 图1c是现有的三角槽结构示意图； 0014 图1d是图1c的俯视结构示意图； 0015 图1e是现有的组合槽结构示意图； 0016 图1f是图1e的俯视结构示意图； 0017 图2a是本实用新型的结构示意图； 0018 图2b是本实用新型锥形节流槽的分布示意图； 0019 图2c是本实用新型阀芯本体及锥形节流槽的结构示意图； 0020 图2d。

11、是本实用新型锥形节流槽的放大示意图； 0021 图3a是本实用新型锥形节流槽的结构示意图一； 0022 图3b是本实用新型锥形节流槽的结构示意图二； 0023 图4是本实用新型的应用示意图一； 0024 图5是本实用新型的应用示意图二； 0025 图6是本实用新型的应用示意图三； 0026 图7是本实用新型的应用示意图四； 0027 图8是本实用新型有效过流面积与锥形节流槽开口的对应关系曲线图； 0028 图中： 1、 阀芯本体 11、 滑动圆柱 12、 连接圆柱 13、 滑动面 2、 锥形节流槽 21、 圆 形槽 22、 斜面 23、 底面 3、 环形台阶。 具体实施方式 0029 下面结合。

12、附图对本实用新型作以下进一步说明： 0030 本实用新型提供了一种比例换向阀阀芯节流槽结构， 包括阀芯本体1， 阀芯本体1 与环形台阶3为滑动配合副， 阀芯本体1包括滑动圆柱11和连接圆柱12， 滑动圆柱11与连接 圆柱12同轴设计， 且连接为一体式结构， 滑动圆柱11直径大于连接圆柱12直径， 滑动圆柱11 与连接圆柱12交接位置处挖设有锥形节流槽2， 锥形节流槽2截面呈倒锥形， 锥形节流槽2上 端沿周向设置有圆形槽21； 该锥形节流槽2设置在阀芯本体1的滑动圆柱11与连接圆柱12的 交接处， 且锥形节流槽2的部分开设于滑动圆柱11上， 其余部分开设于连接圆柱12上， 也可 以将锥形节流槽2。

13、完全开设于滑动圆柱11上。 0031 其中， 锥形节流槽2的底面23与斜面22之间的夹角设置为圆角形式， 或者将锥形节 流槽2的底面23设置为弧形结构形式。 锥形节流槽2围绕阀芯本体1的轴线环形设置有至少 两个， 且至少两个锥形节流槽2沿径向均匀布置， 优选为锥形节流槽2设置有四个。 该锥形节 流槽2采用锥形铣刀加工而成。 0032 本实用新型设计的节流槽， 其截面呈锥形， 应用于比例换向阀的阀芯上， 根据锥形 节流槽的形状特点， 其输出的流量特性可满足某些特定的功能， 为主机制造商提供了一种 说明书 2/4 页 4 CN 212272687 U 4 技术解决方案。 该节流槽加工简单， 过流阻。

14、力小， 并具备了三角形和U形节流槽的某些流量 特性， 可满足某些特定的功能， 如附图2a、 附图2b、 附图2c、 附图2d所示。 0033 本实用新型中， 阀芯本体1采用若干个滑动圆柱11和连接圆柱12整体同轴设计， 锥 形节流槽2径向设置在阀芯本体1的滑动圆柱11和连接圆柱12的交接处， 也可直接设置在滑 动圆柱11上； 环形台阶3与阀芯本体1为滑动配合副， 环形台阶3固定不动， 阀芯本体1可左右 移动， 阀芯本体1移动时， 其锥形节流槽2的开口Y也会变化； 锥形节流槽2截面呈倒锥形式， 其上端设置一个深度为a圆形槽21， 其作用如下： 0034 A： 当在加工锥形节流槽2时， 如果未设置。

15、圆形槽21， 其锥形节流槽2的斜面22与阀 芯本体1的滑动面13交接； 当加工刀具磨损时， 其交接点的位置X会偏移； 如果设置圆形槽 21， 可有效避免此现象， 因为圆形槽21的深度a设置较小， 刀具磨耗较小。 0035 B： 同上， 如果未设置圆形槽21， 其交接点的位置X很难控制及量测； 如果设置圆形 槽21， 则可轻松量测及提升X点的轴向尺寸精度。 0036 C： 圆形槽21的过流面积增益大， 当锥形节流槽2工作在小开口时， 不易被污物堵 塞。 0037 其中， 锥形节流槽2的小径c、 大径d、 深度h， 角度 ， 可根据不同工况来设计。 锥形节 流槽2可直接采用锥形铣刀加工， 加工工艺。

16、简单。 锥形节流槽2根据工况需求， 可围绕阀芯本 体1的轴线环形设置若干个。 此外， 为了降低液压油的过流阻力， 可将锥形节流槽2的底面23 与斜面22的夹角设置为圆角形式或者将底面23设置为弧形结构形式， 光滑的弧形表面可有 效的降低液压油的沿程压力损失， 降低过流阻力， 如附图3a和附图3b所示。 0038 本实用新型中， 锥形节流槽的应用说明如下： 0039 (1)当阀芯本体1向右移动使得开口Y为零时， 进油通道与出油通道被截断， 无油液 流动， 如附图4所示。 0040 (2)当阀芯本体1往左移动， 使得开口Y(d-c)/2位置时， 进油通道与出油通道打 开， 油液经过有效过流面积A1。

17、和有效过流面积A2流出， 由于有效过流面积A1远大于有效过 流面积A2， 故有效过流面积A2起主要流量控制作用； 假设Y在0(d-c)/2区域内变化， 有效 过流面积A2的增益为K1， 如附图5所示。 0041 (3)当阀芯继续往左移动， 使得开口Ym位置时， 其有效过流面积A1与有效过流面 积A3相等， 并共同对流量控制起作用， 假设Y在(d-c)/2m区域内变化， 有效过流面积A3的 增益为K2， 如附图6所示。 0042 (4)当阀芯继续往左移动， 使得开口Yn时， 其有效过流面积A1小于有效过流面积 A4， 故有效过流面积A1起主要流量控制作用； 假设Y在mn区域内变化， 有效过流面积。

18、A1的 增益为K3， 如附图7所示。 0043 (5)经过计算推导可知： K3K1K2， 其有效过流面积A与锥形节流槽2的开口Y的 对应关系曲线如附图8所示， 此曲线即为锥形节流槽2的流量特性曲线。 0044 (6)因此， 应用工程师可根据附图8的过流面积与开口的对应关系， 选择合适的工 况适用之， (已知的油缸驱动负载需慢速启动-快速运动-减速运动-慢速制动的场合非常适 用)。 0045 本实用新型并不受上述实施方式的限制， 其他的任何未背离本实用新型的精神实 质与原理下所作的改变、 修饰、 替代、 组合、 简化， 均应为等效的置换方式， 都包含在本实用 说明书 3/4 页 5 CN 212。

19、272687 U 5 新型的保护范围之内。 说明书 4/4 页 6 CN 212272687 U 6 图1a 图1b 图1c 说明书附图 1/8 页 7 CN 212272687 U 7 图1d 图1e 图1f 说明书附图 2/8 页 8 CN 212272687 U 8 图2a 图2b 说明书附图 3/8 页 9 CN 212272687 U 9 图2c 图2d 图3a 说明书附图 4/8 页 10 CN 212272687 U 10 图3b 图4 说明书附图 5/8 页 11 CN 212272687 U 11 图5 图6 说明书附图 6/8 页 12 CN 212272687 U 12 图7 说明书附图 7/8 页 13 CN 212272687 U 13 图8 说明书附图 8/8 页 14 CN 212272687 U 14 。