一种新型液压自动复中阀的研制

　　0 引言

　　液压伺服系统是由电液转换装置、液压放大器、液压执行元件和反馈装置所组成。在一些液压伺服系统的电液转换器中, 大多只有一级液压放大, 在供电电源消失后其输出将保持在电源断开时的位置, 而不能回到中间位置。只要是不回到中位, 都将导致液压执行元件全开或全关的事故, 这是液压伺服系统中的一个不可忽视的隐患。在一些电磁控制的液压阀中也存在着这样的问题。

　　电液转换器的复中性能是它的重要特性之一, 它要保证在电信号消失时, 使换向阀芯能可靠地回到中间位置(或初始位置)。人工操作阀在异常状况发生后,由操作人员用手工将阀芯强行置于中间位置。这种方法不仅操作滞后, 而且不能确保动作准确到位, 根本无法保证设备的安全、稳定运行。现有的一些设备, 复位异常状况下, 能依靠弹力复中, 这种方法不仅使阀芯在正常运行时带上了一定的阻力, 而且这种阻力与阀芯的动作行程成一定的比例关系, 阀芯在大行程工作时, 阻力很大, 妨碍阀芯的正常工作; 而在小行程工作时又复中乏力、无法准确及时使阀芯精确回复到中间平衡位置, 从而也无法保证设备的正常工作。

　　1 液压自动复中阀的原理

　　本文提出了一种用不等径滑阀组成的液压自动复中阀, 利用滑阀的内反馈作用, 使阀芯在任意工作位置突然断电都能自动回到中间位置, 从而保证了液压伺服系统运行的安全可靠。

　　液压自动复中阀的结构原理如图 1 所示。该装置由阀体 1、阀套 2 和阀芯 3 等组成, 阀芯上有上、下二个阀盘, 上阀盘与阀套内孔形成上下两个腔体 A、B, 下阀盘封闭阀套窗口, 并有一定的搭叠量。在正常工作状况下, 阀体的两个油口均接回油, 无论阀芯处在何种位置, 都不受轴向作用力, 阀芯处于浮动状态, 其轴向运动不受阻力。当异常情况发生时, 电磁阀动作, 使压力油进入 A 腔, 此时若阀芯处于中间位置, 则由于下阀盘封闭了进入 B 腔的油路, 阀杆处于中间位置; 若阀芯不处在中间位置, 由于 B 腔油路与压力油或回油接通, 使阀芯受到向上或向下的轴向作用力, 阀芯迅速地回到中间位置而停止。从而完成自动复中动作, 保证与之相连的控制设备的阀芯自动、准确地回复到中间平衡位置。

　　因为在正常工作状态下, 阀芯浮动, 不受阻力, 所以对相连的自控设备的运动没有影响; 同时, 由于 A、B两腔的作用面积之比为 1∶2, 在复中动作中所形成的向上和向下的作用力是相同的; 另外, 由于电磁阀的动作和设备的异常动作几乎同时产生, 所以动作迅速, 没有滞后; 并且这个装置结构简单, 可以直接联接在自控设备的动作阀杆或手柄之间, 与其相连的设备同步动作。