阅读说明：本技术 一种先导阀开度反馈机构及执行方法 (Pilot valve opening degree feedback mechanism and execution method ) 是由 王大海 王浩宇 于 2019-09-16 设计创作，主要内容包括：本申请提供一种结构更为简单的先导阀开度反馈机构,其具有阀芯开度无极反馈功能,将开关式控制调整转变为无极可调的反馈调整。并在此基础上提供这种先导阀开度反馈机构的执行方法；机构由阀体、阀芯、皮碗、控制阀芯和反馈导杆组成；阀体上设有阀座,阀座上开有控制阀孔；阀芯上设有反馈调节孔；阀座与皮碗、阀芯共同构成一个压力腔,压力腔通过控制阀孔和反馈调节孔与前腔、后腔相通；控制阀芯对应安装在控制阀孔上,并能够调节控制阀孔的液体通量大小；反馈导杆安装在阀座上,反馈导杆穿过反馈调节孔,能够调节反馈调节孔的液体通量；控制阀芯可通过调节控制阀孔的液体通量来设定阀门开度。(The application provides a pilot valve aperture feedback mechanism that structure is simpler, and it has the electrodeless feedback function of case aperture, changes on-off control adjustment into electrodeless adjustable feedback adjustment. And provides the execution method of the pilot valve opening feedback mechanism on the basis; the mechanism consists of a valve body, a valve core, a leather cup, a control valve core and a feedback guide rod; the valve body is provided with a valve seat, and a control valve hole is formed in the valve seat; a feedback adjusting hole is arranged on the valve core; the valve seat, the leather cup and the valve core jointly form a pressure cavity which is communicated with the front cavity and the rear cavity through the control valve hole and the feedback adjusting hole; the control valve core is correspondingly arranged on the control valve hole and can adjust the liquid flux of the control valve hole; the feedback guide rod is arranged on the valve seat and penetrates through the feedback adjusting hole, so that the liquid flux of the feedback adjusting hole can be adjusted; the control valve core can set the valve opening degree by adjusting the liquid flux of the control valve hole.)

一种先导阀开度反馈机构及执行方法

技术领域

本发明涉及管道阀门中先导阀的设计应用邻域，是可以控制阀门开度的一种先导阀开度反馈机构及执行方法。

背景技术

先导阀作为一种控制力矩小、控制可靠、使用寿命长的常用阀门，特别适合于自动化控制领域。在农业自动化、工业自动化等邻域都有应用。

传统先导阀通过副流道控制阀芯背腔与管道压力端的通断，来达到开关阀门的目的。传统先导阀无法使用控制流道来控制阀门的开度，即阀门只有全开和全闭两种状态，而无法实现可控的中间状态。传统先导阀为了改善这个问题，采用了增加手动限位的方式来进行最大开度限制，但其限位控制无法利用其控制流道完成，因此控制操作力矩极大，丧失了先导阀控制力矩小的优势，极大的限制了先导阀的运用领域和应用范围。

发明人现有发明（一种可控开度的先导阀，申请号：201510743446.8）采用螺杆与随动阀芯的方式解决了开度可调问题。但由于水压变化时，控制流道中的前、后控制阀芯只有关闭和开启两种切换状态，造成主阀芯调整时极易产生过冲现象，引起阀震。再有螺杆机构置于阀腔内，调节与工况复杂，存在加工工艺过高，故障率高的问题。

发明人另一发明（助力式阀门结构及启闭的控制方法，申请号：201710577355.0）同样采用了随动阀芯的原理实现动态的阀芯更随，但也同样存在控制阀芯只有关闭和开启两种切换状态，使主阀芯调整时极易产生过冲现象。

现有先导阀由于设计和原理原因无法实现双向使用，即进水方向固定，无法像其它阀门无进水方向限制。这样相对限制了先导阀的应用领域。

发明内容

本申请的目的在于解决上述问题，由此提供一种结构更为简单的先导阀开度反馈机构，其具有阀芯开度无极反馈功能，将开关式控制调整转变为无极可调的反馈调整。并在此基础上提供这种先导阀开度反馈机构的执行方法。

由于所述反馈机构可同时具有正反馈与负反馈的功能，因此其进水方向没有方向性限制；故而后续技术文件中采用前腔与后腔的对阀门腔体进行描述。

基于以上的目的，本申请机构由阀体、阀芯、皮碗、控制阀芯和反馈导杆组成；阀体上设有阀座，阀座上开有控制阀孔；阀芯上设有反馈调节孔；阀座与皮碗、阀芯共同构成一个压力腔，压力腔通过控制阀孔和反馈调节孔与前腔、后腔相通；控制阀芯对应安装在控制阀孔上，并能够调节控制阀孔的液体通量大小；反馈导杆安装在阀座上，反馈导杆穿过反馈调节孔，能够调节反馈调节孔的液体通量；控制阀芯可通过调节控制阀孔的液体通量来设定阀门开度。

所述的阀芯、皮碗、反馈导杆和反馈调节孔都为共轴安装。

本申请实现机理如下：如图1，先导阀是依靠阀芯的轴向位移来改变阀门开度，因此本申请采用了一个与阀芯联动的反馈阀门装置，将阀芯的物理位移转换为反馈阀门的开度和通量变化。然后反馈阀门控制压力腔P3的液体通量，进而使阀芯作出相应的位移变化。由此做到了阀芯位移的闭环反馈，也就实现了开度反馈。

基于以上原理，所述的反馈导杆为杆型结构，有一个以上的横截面积不同的导杆段；不同截面积的导杆段穿过反馈调节孔时，反馈调节孔将有相应的液体通量变化。

如上所述，当阀芯开度改变时，反馈导杆位移导致位于反馈调节孔内的导杆段截面积变大，则反馈调节孔的液体通量相应的变小；反之，反馈导杆位移导致位于反馈调节孔内的导杆段截面积变小，则液体通量变大；由此造成压力腔内液体压力变化，致使皮碗带动阀芯作出相应的位移变化，形成阀芯开度反馈；由此建立了阀门开度的闭环反馈系统。

如上所述的阀芯开度反馈，如阀芯开度变大时，阀芯开度反馈致使阀芯作出开度变大的动作，我们称之为开度正反馈；如果阀芯开度变大时，阀芯开度反馈致使阀芯作出开度变小的动作，我们称之为开度负反馈。

如上所述，反馈导杆的各导杆段具有不同的截面积，截面积的变化可以相应的形成正反馈和负反馈的效果。可在一个反馈导杆上形成正反馈和负反馈的一种以上的反馈组合，从而在阀门不同开度下产生不同的反馈逻辑。从而简化阀门的流道设计，可以实现复杂的流道控制。

所述的一种先导阀开度反馈机构，在开度可调的应用时，反馈导杆设计为负反馈，阀门开度变化时，阀芯驱动反馈导杆改变反馈调节孔的液体通量；阀门开度的负反馈使阀芯向相反的方向运动，从而使阀门开度保持在一个稳定状态。

所述的一种先导阀开度反馈机构，在先导阀速开应用时，反馈导杆设计为正反馈，控制阀芯可通过调节控制阀孔的液体通量控制压力腔的压力，驱动皮碗与阀芯主动改变阀门开度；阀芯驱动反馈导杆改变反馈调节孔的液体通量；阀门开度的正反馈使阀芯向相同的方向运动，进而使阀门实现快速开启和闭合。

附图说明

本申请的技术方案由以下附图及实施例予以给出。

图1为反馈原理示意图。

图2为传统先导阀应用示意图。

图3为管状先导阀应用示意图。

图4为管状先导阀多逻辑截面应用示意图。

图例标识：1、阀体；2、反馈导杆；3、反馈调节孔；4、控制阀孔；5、控制阀芯；6、阀芯；7、皮碗；8、阀座；P1、前腔；P2、后腔；P3、压力腔。

具体实施方式

本申请不受下述实施例的限制，可根据本申请的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

实施例1：如图2所示：阀体1、阀芯6、皮碗7、阀座8、控制阀芯5、反馈导杆2共同构成了本申请的一种先导阀开度反馈机构。

如上所述的阀座8与阀体1固定于一体，阀芯6、皮碗7、阀座8共同形成一个封闭的压力腔；阀芯6上开有反馈调节孔3，阀座8上开有控制阀孔4，压力腔通过控制阀孔4和反馈调节孔3与阀体的前腔P1和后腔P2相通。

如上所述的阀芯6、皮碗7和反馈导杆2轴线为共轴安装，且反馈导杆2可顺利穿过阀芯6上的反馈调节孔3；

如上所述的皮碗7具有相应的弹性和伸缩量，阀芯6在皮碗7的带动下可使反馈调节孔3停留在反馈导杆2的相应截面段。

如上所述的阀芯6在皮碗7的带动下可以将前腔P1和后腔P2连通或分隔开；

如上所述的阀座8上制造有控制阀孔4，控制阀芯5安装在控制阀孔4中心；控制阀芯5的位移可以改变控制阀孔4的液体通量。

实施例2：如图3所示：阀体1、阀芯6、皮碗7、阀座8、控制阀芯5、反馈导杆2共同构成了本申请的一种先导阀开度反馈机构。

如上所述的阀芯6、皮碗7、阀座8、控制阀芯5、反馈导杆2全部安装在阀体1内。

如上所述的阀座8与阀体1固定于一体，阀芯6、皮碗7、阀座8共同形成一个封闭的压力腔；阀芯6上开有反馈调节孔3，阀座8上开有控制阀孔4，压力腔通过控制阀孔4和反馈调节孔3与阀体的前腔P1和后腔P2相通。

如上所述的阀体1、阀芯6、皮碗7和反馈导杆2轴线为共轴安装，且反馈导杆2可顺利穿过阀芯6上的反馈调节孔3。

如上所述的皮碗7具有相应的弹性和伸缩量，阀芯6在皮碗7的带动下可使反馈调节孔3停留在反馈导杆2的相应截面段。

如上所述的阀芯6在皮碗7的带动下可以将前腔P1和后腔P2连通或分隔开。

如上所述的阀座8上制造有控制阀孔4，控制阀芯5安装在控制阀孔4中心；控制阀芯5的位移可以改变控制阀孔4的液体通量。

实施例3：如图3所示：阀体1、阀芯6、皮碗7、阀座8、控制阀芯5、反馈导杆2共同构成了本申请的一种先导阀开度反馈机构。

如上所述的一种先导阀开度反馈机构，其基本安装方式与实施例2基本相同。

如上所述的一种先导阀开度反馈机构，反馈导杆2采用了多截面段的组合逻辑方式，可实现不同开度下的任意反馈逻辑。