两位两通比例阀

技术领域

本发明涉及阀控技术领域，具体地，涉及一种两位两通比例阀。

背景技术

采煤工作面由多台液压支架在工作面依次排列而成，各自用推移千斤顶与溜子相连。除实现对工作面顶板的支撑外，还实现移架与推溜。为了实现工作面的正常运转，多个工作面液压支架之间需要保持一定程度的直线度。在采煤过程中，溜子是采煤机运行的轨道，需要溜子保持一定程度的直线度，达到采煤机良好的割煤效果，实现工作面基本成平面。

目前推移液压缸大多是采用基于时间控制的开关阀或者多级调速阀来实现位置控制,由于现有的支架液压系统均为开关阀组成，无法实现主阀芯开度的无级比例控制，控制精度还有较大的提升空间，而利用比例电磁阀进行调控需要配备位移传感器、压力传感器等元件，所需成本高，且控制精度低。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷及不足，提供一种两位两通比例阀，该两位两通比例阀采用机械杠杆式的反馈形式，无需设置位移传感器或者压力传感器即可实现对先导阀的启闭控制，从而达到对主阀芯的位置控制，控制原理简单、控制精度较高、成本相对低廉，且可实现对主阀芯开度位置的无级调控。

本发明实施例的两位两通比例阀包括：阀体和主阀芯，所述主阀芯设于所述阀体内且所述主阀芯具有阀芯推块，所述阀体具有第一控制腔和第二控制腔，所述阀体具有进油口，所述第一控制腔和所述第二控制腔均与所述进油口连通，且所述第一控制腔和所述第二控制腔分别位于所述阀芯推块的两侧；机械先导阀组件，所述机械先导阀组件连接在所述阀体上，且所述机械先导阀组件包括先导阀和驱动组件，所述先导阀包括先导阀体、第一阀芯和第二阀芯，所述先导阀体具有第一卸油通道和第二卸油通道，所述第一阀芯可控制所述第一卸油通道的通断，所述第二阀芯可控制所述第二卸油通道的通断，且所述第一卸油通道与所述第一控制腔连通，所述第二卸油通道与所述第二控制腔连通，所述第一阀芯和所述第二阀芯的轴线共线，且所述第一阀芯和所述第二阀芯的轴线与所述主阀芯的轴线平行；所述驱动组件包括驱动件、第一驱动杆和第二驱动杆，所述第一驱动杆横向设置在所述第一阀芯和所述第二阀芯之间，所述第二驱动杆与所述第一驱动杆转动连接，且所述第二驱动杆的一端与所述驱动件转动连接，另一端与所述主阀芯转动连接，所述第一驱动杆朝向所述第一阀芯移动可推动第一阀芯以连通所述第一卸油通道，所述第一驱动杆朝向所述第二阀芯移动可推动所述第二阀芯以连通所述第二卸油通道。

本发明实施例的两位两通比例阀，阀体具有与进油口连通的第一控制腔和第二控制腔，先导阀包括第一阀芯、第二阀芯、与第一阀芯连通的第一卸油通道和与第二阀芯连通的第二卸油通道，第一阀芯可控制第一卸油通道的通断，第二阀芯可控制第二卸油通道的通断，机械先导阀组件包括驱动件、第一驱动杆和第二驱动杆，第一驱动杆横向设置在第一阀芯和第二阀芯之间，第二驱动杆的一端与驱动件转动连接，另一端与主阀芯转动连接，且第一驱动杆和第二驱动杆转动连接，由此，驱动件可通过拖动第二驱动杆带动第一驱动杆朝向第一阀芯或第二阀芯移动从而使第一卸油通道和第二卸油通道中的一个打开，则与该打开的卸油通道连通的控制腔内的液压油可通过卸油通道回油，该控制腔内的压力降低，主阀芯在压差的作用下会移动打开或关闭供油通道，且随着主阀芯的移动，主阀芯可通过拖动第二驱动杆带动第一驱动杆复位，待第一驱动杆完全复位，第一阀芯和第二阀芯均关闭，第一控制腔和第二控制腔密闭，阀芯推块两侧压力保持平衡，阀芯可保持在固定开度。由此，本申请的两位两通比例阀的机械先导阀组件采用机械杠杆式的反馈形式，无需设置位移传感器或者压力传感器即可实现对先导阀的启闭控制，从而达到对主阀芯的位置控制，控制原理简单、控制精度较高、成本相对低廉，且通过设置第二驱动杆的上下杆段的比例，可实现对主阀芯开度位置的无级调控。

在一些实施例中，所述第一驱动杆和所述第二驱动杆的连接处位于所述第一驱动杆的中间位置，和/或所述第一驱动杆和所述第二驱动杆的连接处位于所述第二驱动杆的中间位置。

在一些实施例中，所述第一驱动杆的端部设有节流槽。

在一些实施例中，所述先导阀包括第一先导阀和第二先导阀，所述第一先导阀具有所述第一阀芯和所述第一卸油通道，所述第二先导阀包括所述第二阀芯和所述第二卸油通道。

在一些实施例中，所述第一先导阀和/或所述第二先导阀为球阀。

在一些实施例中，所述驱动组件包括推杆，所述推杆沿所述主阀芯的长度方向穿设在所述阀体上，且所述推杆的一端与所述主阀芯连接，另一端与所述第二驱动杆转动连接。

在一些实施例中，所述驱动件为直线作动器。

在一些实施例中，所述第一驱动杆和所述第二驱动杆通过球铰接结构连接。

在一些实施例中，所述第一控制腔和所述进油口之间设有允许朝向所述第一控制腔供油的单向阀，和/或所述第二控制腔和所述进油口之间设有允许朝向所述第二控制腔供油的单向阀。

在一些实施例中，所述第一卸油通道和所述第二卸油通道均关闭时，所述第一驱动杆的长度等于所述第一阀芯和所述第二阀芯之间的间隔距离。

附图说明

图1是根据本发明实施例的两位两通比例阀的结构示意图。

图2是根据本发明实施例的两位两通比例阀的第一驱动杆的结构示意图。

附图标记：

阀体1，主阀芯2，阀芯推块21，第一先导阀3，第一阀芯4，第二先导阀5，第二阀芯6，驱动件7，第一驱动杆8，第二驱动杆9，单向阀10，第一控制腔11，第二控制腔12，工作口13，阻尼孔14，推杆15。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明实施例的两位两通比例阀包括阀体1、主阀芯2和机械先导阀组件。

具体地，如图1所示，阀体1具有空腔，主阀芯2可移动地设于空腔内且主阀芯2包括本体和环设在本体外周并与空腔的内壁密封贴合的阀芯推块21，空腔包括位于阀芯推块21两侧的第一控制腔11和第二控制腔12，且阀体1具有与第一控制腔11和第二控制腔12连通的进油口。

。可以理解的是，第一控制腔11和第二控制腔12的压力一致时，阀芯推块21两侧平衡，主阀芯2保持在固定开度，第一控制腔11和第二控制腔12存在压力差时，阀芯推块21在压力差的作用下会带动主阀芯2朝向低压侧移动，从而实现主阀芯2开度位置的控制。

进一步地，如图1所示，机械先导阀组件连接在阀体1上，且机械先导阀组件包括先导阀和驱动组件，先导阀包括先导阀体1、第一阀芯4和第二阀芯6，先导阀体1具有第一卸油通道和第二卸油通道，第一阀芯4可控制第一卸油通道的通断，第二阀芯6可控制第二卸油通道的通断，且第一卸油通道与第一控制腔11连通，第二卸油通道与第二控制腔12连通，第一阀芯4和第二阀芯6的轴线共线，且第一阀芯4和第二阀芯6间隔开。优选地，第一阀芯4和第二阀芯6的轴线与主阀芯2的轴线平行。

可以理解的是，第一阀芯4控制第一卸油通道打开时，第一控制腔11内的液压油会朝向第一卸油通道回油，第一控制腔11的压力降低，阀芯推块21在压差的作用下朝向第一控制腔11所在侧移动，且当第一阀芯4再次关闭第一卸油通道时，第一控制腔11不再向第一卸油通道回油，第一控制腔11再次密封，阀芯推块21两侧压力再次平衡，主阀芯2保持在固定开度。

第二阀芯6控制第二卸油通道打开时，第二控制腔12内的液压油会朝向第二卸油通道回油，第二控制腔12的压力降低，阀芯推块21在压差的作用下朝向第二控制腔12所在侧移动，且当第二阀芯6再次关闭第二卸油通道时，第二控制腔12不再向第二卸油通道回油，第二控制腔12再次密封，阀芯推块21两侧压力再次平衡，主阀芯2保持在固定开度。

进一步地，第一阀芯4和第二阀芯6的移动由驱动组件控制，具体地，如图1所示，驱动组件包括驱动件7、第一驱动杆8和第二驱动杆9，第一驱动杆8横向设置在第一阀芯4和第二阀芯6之间，第二驱动杆9与第一驱动杆8转动连接，且第二驱动杆9的一端与驱动件7转动连接，另一端与主阀芯2转动连接，第一驱动杆8朝向第一阀芯4移动可推动第一阀芯4以连通第一卸油通道，第一驱动杆8朝向第二阀芯6移动可推动第二阀芯6以连通第二卸油通道。

如由此，为便于理解，结合附图1可知，阀体1具有供油通道，供油通道的一端连通工作口13，另一端连通进油口(图1中的P口)，主阀芯2向左移动可打开供油通道，第二控制腔12位于阀芯推块21的左侧，第一控制腔11位于阀芯推块21的右侧，第一阀芯4和第二阀芯6分别位于第一驱动杆8的左右两侧，第二驱动杆9位于两者中间，当需要向工作面供油时，驱动件7向右拖动第二驱动杆9，则由于第二驱动杆9的底部与主阀芯2转动连接，第二驱动杆9会绕其与主阀芯2的连接点向下偏转，第二驱动杆9可带动第一驱动杆8向右运动以驱动第二阀芯6打开第二卸油通道，则第二控制腔12通过第二卸油通道回油，第二控制腔12内的压力降低，阀芯推块21带动主阀芯2向左移动以打开供油通道。

可以理解的是，如图1所示，当主阀芯2向左移动打开时，主阀芯2可向左拖动第二驱动杆9，则第二驱动杆9会绕其与驱动件7的连接点向上转动，第二驱动杆9会带动第一驱动杆8向左运动，直至第一驱动杆8再次运动至初始位置时，第二阀芯6会关闭，第二卸油通道断开，第二控制腔12再次密闭，阀芯推块21的两侧压力保持平衡，进而使主阀芯2不再运动并保持在固定的开度。

进一步地，当需要控制主阀芯2关闭时，驱动件7可向左拖动第二驱动杆9从而带动第一驱动杆8向左运动，则第一驱动杆8驱动第一阀芯4打开第一卸油通道，第一控制腔11内的液压油可通过第一卸油通道回油，第一控制腔11内的压力降低，阀芯推块21带动主阀芯2向右移动以关闭供油通道。

由此，本申请的两位两通比例阀的机械先导阀组件采用机械杠杆式的反馈形式，无需设置位移传感器或者压力传感器即可实现对先导阀的启闭控制，从而达到对主阀芯2的位置控制，控制原理简单、控制精度较高、成本相对低廉。

进一步地，主阀芯2的开度位置的比例控制可通过机械杠杆结构实现，具体地，如图1所示，第一驱动杆8与第二驱动杆9的连接点可作为基点，上杆段与驱动件7连接，下杆段与主阀芯2连接，则通过分配上杆段和下杆段的长度比，可实现主阀芯2的开度位置的无级调控。

例如，当上杆段和下杆段长度相等时，以打开主阀芯2的过程为例，取驱动件7向右拖动第二驱动杆9的行程为s，由于上杆段和下杆段的长度一致，则主阀芯2移动行程为s时，第二驱动杆9会再次回到初始位置，第二阀芯6再次关闭，主阀芯2保持在固定开度。即此时通过控制驱动件7的拖动行程可实现对主阀芯2移动行程的“1:1”的比例控制。

再如，下杆段的长度和上杆段的长度比为2:1时，取驱动件7向右拖动第二驱动杆9的行程为L，则主阀芯2需向右运动行程为2L时，第二驱动杆9才能实现复位，即此时通过控制驱动件7的拖动行程可实现对主阀芯2移动行程的“1:2”的比例控制。可以理解的是，上杆段和下杆段的长度可以为任意比值，从而实现对主阀芯2开度位置的无级控制。

换言之，驱动件7驱动第一驱动杆8移动可控制主阀芯2打开，而主阀芯2的打开会反馈给第一驱动杆8并带动第一驱动杆8复位，机械先导阀组件对主阀芯2开度的比例控制可通过分配上下杆段的长度实现，由于上杆段和下杆段的长度可任意设置，机械先导阀组件可实现对主阀芯2开度位置的无级控制。

可以理解的是，第一阀芯4和第二阀芯6均装配有复位弹簧，第一驱动杆8处于初始位置时，第一阀芯4和第二阀芯6在复位弹簧的作用下均处于关闭状态，即第一驱动杆8朝向其中一个阀芯移动时，另一个阀芯会处于关闭状态，且主阀芯2的移动会反馈给第一驱动杆8，并带动第一驱动杆8复位，当主阀芯2移动至预设开度位置，第一驱动杠杆8会完全复位至初始位置，则第一阀芯4和第二阀芯6均关闭，第一控制腔11和第二控制腔12密闭，主阀芯2可保持在固定开度。

本发明实施例的两位两通比例阀，阀体1具有与进油口连通的第一控制腔11和第二控制腔12，先导阀包括第一阀芯4、第二阀芯6、与第一阀芯4连通的第一卸油通道和与第二阀芯6连通的第二卸油通道，第一阀芯4可控制第一卸油通道的通断，第二阀芯6可控制第二卸油通道的通断，机械先导阀组件包括驱动件7、第一驱动杆8和第二驱动杆9，第一驱动杆8横向设置在第一阀芯4和第二阀芯6之间，第二驱动杆9的一端与驱动件7转动连接，另一端与主阀芯2转动连接，且第一驱动杆8和第二驱动杆9转动连接，由此，驱动件7可通过拖动第二驱动杆9带动第一驱动杆8朝向第一阀芯4或第二阀芯6移动从而使第一卸油通道和第二卸油通道中的一个打开，则与该打开的卸油通道连通的控制腔内的液压油可通过卸油通道回油，该控制腔内的压力降低，主阀芯2在压差的作用下会移动打开或关闭供油通道，且随着主阀芯2的移动，主阀芯2可通过拖动第二驱动杆9带动第一驱动杆8复位，待第一驱动杆8完全复位，第一阀芯4和第二阀芯6均关闭，第一控制腔11和第二控制腔12密闭，阀芯推块21两侧压力保持平衡，阀芯可保持在固定开度。

由此，本申请的两位两通比例阀的机械先导阀组件采用机械杠杆式的反馈形式，无需设置位移传感器或者压力传感器即可实现对先导阀的启闭控制，从而达到对主阀芯2的位置控制，控制原理简单、控制精度较高、成本相对低廉，且通过设置第二驱动杆9的上下杆段的比例，可实现对主阀芯2开度位置的无级调控。

优选地，第一驱动杆8和第二驱动杆9的连接处位于第一驱动杆8的中间位置，第一驱动杆8和第二驱动杆9的连接处位于第二驱动杆9的中间位置。由此，驱动件7的直线移动行程可完全按“1:1”的比例反馈至主阀芯2，控制精度高。

优选地，第一驱动杆8和第二驱动杆9采用球铰接，消除了主阀芯2在运动时沿其自身轴线旋转对反馈机构的不利影响

可选地，如图1所示，先导阀包括第一先导阀3和第二先导阀5，第一先导阀3具有第一阀芯4和第一卸油通道，第二先导阀5包括第二阀芯6和第二卸油通道。即采用两个独立的先导阀分别控制第一卸油通道和第二卸油通道的通断，布局方便，且布局位置可根据第一驱动杆8的长度自适应调整。

优选地，如图1所示，第一先导阀3和/或第二先导阀5为球阀。可以理解的是，球阀的密封精度高，球阀关闭时，控制腔完全密封，主阀芯2位置能够确保可靠停留，即使主阀芯2受到外力干扰时，主阀芯2也具有一定的抗扰动能力。

在一些实施例中，如图1所示，驱动组件包括推杆15，推杆15沿主阀芯2的长度方向穿设在阀体1上，且推杆15的一端与主阀芯2连接朝向主阀芯2控制腔的一端连接，另一端与第二驱动杆9转动连接。

优选地，驱动件7为直线作动器。

优选地，直线作动器可以选择直线电机、电动推杆15、比例电磁铁或电机加滚珠丝杠等所有可以实现位移比例输出的机电转换器。

优选地，第一卸油通道和第二卸油通道均关闭时，第一驱动杆8的长度等于第一阀芯4和第二阀芯6之间的间隔距离。由此，第一驱动杆8的移动可灵敏地控制第一阀芯4或第二阀芯6打开，控制精度高。

优选地，如图2所示，第一驱动杆8的端部设有节流槽。

优选地，节流槽为多个件第一驱动杆8的周向间隔布置的多个。由此，节流槽可减小先导球阀在打开时的瞬间压力冲击，使球阀打开或关闭过程平缓。

可选地，节流槽沿第一驱动杆8的长度方向延伸，由此，随着先导阀芯的关闭，第一驱动杆8逐渐回移，节流槽的有效节流长度会逐渐增大，先导阀芯的关闭过程会逐渐趋于缓慢，开合过程平稳。

可选地，节流槽可以为三角形、半圆形、矩形等不同形状，数量可以为多个，只需满足圆周方向上均布即可。

优选地，如图1所示，第一控制腔11和进油口之间设有允许朝向第一控制腔11供油的单向阀10，和/或第二控制腔12和进油口之间设有允许朝向第二控制腔12供油的单向阀10。由此，液体只能从进油口流入控制腔，而不能反向流通，这样可以保证在主阀芯2停在某一位置时，在先导球阀关闭时两个控制腔形成闭死容腔，保证主阀芯2位置的稳定。

优选地，如图1所示，单向阀10与进油口之间设置有一个阻尼孔14，具有限流的作用，避免某一个控制强压力突然降低时在进油口压力的作用下对主阀芯2的运动产生冲击。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。