定压差跟随压力气动控制阀
专利汇可以提供定压差跟随压力气动控制阀专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种定压差跟随压 力 气动 控制 阀 。它由压差放大先导级将外设压力源和气体容腔之间的压差转换为较大的液控压力，提供到供排气主阀敏感腔和液控供排气 截止阀 的先导级，控制供排气主阀的阀口开度及液控供排气截止阀的 开关 。气动减压阀将高压气源气体减压供到供气主阀入口，经供气主阀节流和液控供气截止阀向气体容腔供气，使其压力升高，气体容腔经液控排气截止阀、排气主阀和消音器向环境排气，使其压力降低。通过本发明的定压差跟随压力气动 控制阀 ，应用全液控原理，可以使气体容腔的压力跟随外设压力源的压力变化，保持设定的压差不变，并通过死区设置消除了中位振荡，减小了压缩空气使用量及向环境中的排气量。，下面是定压差跟随压力气动控制阀专利的具体信息内容。
1.定压差跟随压力气动控制阀，其特征在于包括压差放大先导级(A)、供气 主阀(6)、排气主阀(7)、液控供气截止阀(8)、液控排气截止阀(9)、减压阀(12)， 安全阀(13)、气动安全阀(10)和气动减压阀(11)；压差放大先导级(A)连接外设压 力源(17)、气体容腔(18)、油箱(15)、减压阀(12)出口、液控供气截止阀(8)、液控 排气截止阀(9)、供气主阀(6)及排气主阀(7)的敏感腔，供气主阀(6)和排气主阀(7) 的油压腔都与减压阀(12)出口连接，供气主阀(6)的入口和出口分别连接气动减压 阀(11)出口和液控供气截止阀(8)入口，排气主阀(7)的入口和出口分别连接液控 排气截止阀(9)出口和消音器(19)，液控供气截止阀(8)的出口和液控排气截止阀(9) 的入口都与气体容腔(18)连接，液控供气截止阀(8)和液控排气截止阀(9)的先导 控制油都引自减压阀(12)出口，气动安全阀(10)的入口和出口分别连接气体容腔 (18)和消音器(19)，气动减压阀(11)的入口和出口分别连接高压气源(16)和供气主 阀(6)的入口，减压阀(12)和安全阀(13)的入口都连接控制油源(14)，安全阀(13) 的出口、减压阀(12)泄油口、液控供气截止阀(8)和液控排气截止阀(9)的先导排 油口都与油箱(15)连接；
所述的压差放大先导级(A)：包括压差-力转换器(1)，杠杆(2)，和由压力放 大级滑阀(3)、第一液阻(4)、第二液阻(5)组成的压力放大级；压差-力转换器(1) 为一个双出杆液压缸，压差-力转换器外压腔(1-A)与外设压力源(17)连接，压差- 力转换器内压腔(1-B)与气体容腔(18)连接，压差-力转换器活塞杆(1-1)顶住杠杆 (2)远支点处，压力放大级滑阀(3)的压力放大级滑阀阀芯(3-1)一端顶住压力放大 级滑阀调节弹簧(3-2)，另一端的引出杆顶住杠杆(2)近支点处，压力放大级滑阀 阀芯(3-1)上开矩形槽，压力放大级滑阀(3)的两个可变阀口分别连接第一和第二 液阻(4、5)的一端，阀口与液阻之间分别引出供气液控压力(20)和排气液控压力 (21)，油压源(22)为减压阀(12)出口，与第一和第二液阻(4、5)的另一端以及压力 放大级滑阀弹簧腔(3-A)连接。
2.根据权利要求1所述的定压差跟随压力气动控制阀，其特征在于所述的 供气主阀(6)和排气主阀(7)：油压源(22)连接供气主阀油压腔(6-C)和排气主阀油 压腔(7-C)，供气主阀阀芯(6-2)为阶梯状，开三角槽，大端连接供气主阀调节弹 簧(6-1)，小端连接供气主阀回复弹簧(6-3)，供气主阀调节弹簧(6-1)所在的供气 主阀敏感腔(6-A)引入供气液控压力(20)，节流阀口连接气动减压阀(11)的出口， 供气主阀气腔(6-B)连接液控供气截止阀(8)的入口；排气主阀阀芯(7-2)开矩形槽， 两端分别连接排气主阀调节弹簧(7-1)和排气主阀回复弹簧(7-3)，排气主阀调节 弹簧(7-1)所在的排气主阀敏感腔(7-A)引入排气液控压力(21)，节流阀口连接液控 排气截止阀(9)的出口，排气主阀气腔(7-B)连接消音器(19)；供、排气主阀(6、7) 都设置工作死区，并通过调整供气主阀调节弹簧(6-1)、排气主阀调节弹簧(7-1) 调节，供气主阀阀芯(6-2)、排气主阀阀芯(7-2)分别与供气主阀(6)、排气主阀(7) 的阀套之间间隙密封。
3.根据权利要求1所述的定压差跟随压力气动控制阀，其特征在于所述的 液控供气截止阀(8)，液控排气截止阀(9)：液控供气截止阀(8)包括液控供气截止 阀先导级滑阀阀芯(8-1)、液控供气截止阀先导级调节弹簧(8-2)、液控供气截止 阀先导液阻(8-3)、液控供气截止阀主阀芯(8-4)、液控供气截止阀主阀回复弹簧 (8-5)；液控排气截止阀(9)包括液控排气截止阀先导级滑阀阀芯(9-1)、液控排气 截止阀先导级调节弹簧(9-2)、液控排气截止阀先导液阻(9-3)、液控排气截止阀 主阀芯(9-4)、液控排气截止阀主阀回复弹簧(9-5)；油压源(22)通过液控供气截止 阀先导液阻(8-3)，连接液控供气截止阀(8)的先导级节流阀口和液控供气截止阀 主阀敏感腔(8-D)，液控供气截止阀先导液阻(8-3)与液控供气截止阀(8)的先导级 组成B型液压半桥；油压源(22)通过液控排气截止阀先导液阻(9-3)，连接液控排 气截止阀(9)的先导级节流阀口和液控排气截止阀主阀敏感腔(9-D)，液控排气截 止阀先导液阻(9-3)与液控排气截止阀(9)的先导级也组成B型液压半桥；液控供 气截止阀先导级滑阀低压腔(8-B)和弹簧腔(8-C)、液控排气截止阀先导级滑阀低 压腔(9-B)和弹簧腔(9-C)都与油箱(15)连接，液控供气截止阀先导级滑阀敏感腔 (8-A)引入供气液控压力(20)，液控排气截止阀先导级滑阀敏感腔(9-A)引入排气 液控压力(21)；液控供气截止阀先导级滑阀阀芯(8-1)顶住液控供气截止阀先导级 调节弹簧(8-2)，液控供气截止阀主阀芯(8-4)顶住液控供气截止阀主阀回复弹簧 (8-5)压在液控供气截止阀(8)的主阀阀座上，液控供气截止阀主阀进口气腔(8-E) 和出口气腔(8-F)分别连接供气主阀(6)的出口和气体容腔(18)，液控排气截止阀先 导级滑阀阀芯(9-1)顶住液控排气截止阀先导级调节弹簧(9-2)，液控排气截止阀 主阀芯(9-4)顶住液控排气截止阀主阀回复弹簧(9-5)压在液控排气截止阀(9)的主 阀阀座上，液控排气截止阀主阀进口气腔(9-E)和出口气腔(9-F)分别连接气体容 腔(18)和排气主阀(7)的入口。
技术领域
本发明涉及压力容器的气压控制阀，尤其是涉及一种定压差跟随压力气动控 制阀。
背景技术
发明内容
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
包括压差放大先导级、供气主阀、排气主阀、液控供气截止阀、液控排气 截止阀、减压阀，安全阀、气动安全阀和气动减压阀；压差放大先导级连接外 设压力源、气体容腔、油箱、减压阀出口、液控供气截止阀、液控排气截止阀、 供气主阀及排气主阀的敏感腔，供气主阀和排气主阀的油压腔都与减压阀出口 连接，供气主阀的入口和出口分别连接气动减压阀出口和液控供气截止阀入口， 排气主阀的入口和出口分别连接液控排气截止阀出口和消音器，液控供气截止 阀的出口和液控排气截止阀的入口都与气体容腔连接，液控供气截止阀和液控 排气截止阀的先导控制油都引自减压阀出口，气动安全阀的入口和出口分别连 接气体容腔和消音器，气动减压阀的入口和出口分别连接高压气源和供气主阀 的入口，减压阀和安全阀的入口都连接控制油源，安全阀的出口、减压阀泄油 口、液控供气截止阀和液控排气截止阀的先导排油口都与油箱连接。
所述的压差放大先导级：包括压差-力转换器，杠杆，和由压力放大级滑阀、 第一液阻、第二液阻组成的压力放大连接，压差-力转换器内压腔与气体容腔连 接，压差-力转换器活塞杆顶住杠杆远支点处，压力放大级滑阀的压力放大级滑 阀阀芯一端顶住压力放大级滑阀调级；压差-力转换器为一个双出杆液压缸，压 差-力转换器外压腔与外设压力源节弹簧，另一端的引出杆顶住杠杆近支点处， 压力放大级滑阀阀芯上开矩形槽，压力放大级滑阀的两个可变阀口分别连接第 一和第二液阻的一端，阀口与液阻之间分别引出供气液控压力和排气液控压力， 油压源为减压阀出口，与第一和第二液阻的另一端以及压力放大级滑阀弹簧腔 连接。
所述的供气主阀和排气主阀：油压源连接供气主阀油压腔和排气主阀油压 腔，供气主阀阀芯为阶梯状，开三角槽，大端连接供气主阀调节弹簧，小端连 接供气主阀回复弹簧，供气主阀调节弹簧所在的供气主阀敏感腔引入供气液控 压力，节流阀口连接气动减压阀的出口，供气主阀气腔连接液控供气截止阀的 入口；排气主阀阀芯开矩形槽，两端分别连接排气主阀调节弹簧和排气主阀回 复弹簧，排气主阀调节弹簧所在的排气主阀敏感腔引入排气液控压力，节流阀 口连接液控排气截止阀的出口，排气主阀气腔连接消音器；供排气主阀都设置 工作死区，并可通过调整供气主阀调节弹簧、排气主阀调节弹簧调节，供气主 阀阀芯、排气主阀阀芯分别与供气主阀、排气主阀的阀套之间间隙密封。
所述的液控供气截止阀，液控排气截止阀：液控供气截止阀包括液控供气 截止阀先导级滑阀阀芯、液控供气截止阀先导级调节弹簧、液控供气截止阀先 导液阻、液控供气截止阀主阀芯、液控供气截止阀主阀回复弹簧；液控排气截 止阀包括液控排气截止阀先导级滑阀阀芯、液控排气截止阀先导级调节弹簧、 液控排气截止阀先导液阻、液控排气截止阀主阀芯、液控排气截止阀主阀回复 弹簧；油压源通过液控供气截止阀先导液阻，连接液控供气截止阀的先导级节 流阀口和液控供气截止阀主阀敏感腔，液控供气截止阀先导液阻与液控供气截 止阀的先导级组成B型液压半桥；油压源通过液控排气截止阀先导液阻，连接 液控排气截止阀的先导级节流阀口和液控排气截止阀主阀敏感腔，液控排气截 止阀先导液阻与液控排气截止阀的先导级也组成B型液压半桥；液控供气截止 阀先导级滑阀低压腔和弹簧腔、液控排气截止阀先导级滑阀低压腔和弹簧腔都 与油箱连接，液控供气截止阀先导级滑阀敏感腔引入供气液控压力，液控排气 截止阀先导级滑阀敏感腔引入排气液控压力；液控供气截止阀先导级滑阀阀芯 顶住液控供气截止阀先导级调节弹簧，液控供气截止阀主阀芯顶住液控供气截 止阀主阀回复弹簧压在液控供气截止阀的主阀阀座上，液控供气截止阀主阀进 口气腔和出口气腔分别连接供气主阀的出口和气体容腔，液控排气截止阀先导 级滑阀阀芯顶住液控排气截止阀先导级调节弹簧，液控排气截止阀主阀芯顶住 液控排气截止阀主阀回复弹簧压在液控排气截止阀的主阀阀座上，液控排气截 止阀主阀进口气腔和出口气腔分别连接气体容腔和排气主阀的入口。
本发明的定压差跟随压力气动控制阀应用全液控原理提高工作可靠性、稳 定性及抗干扰能力，包括压差放大先导级、供气主阀、排气主阀、液控截止气 阀、减压阀、安全阀等。压差放大先导级将外设压力源与气体容腔之间压差转 换放大为一定的压力，驱动供排气主阀的开启与关闭。主阀阀口的开度对应压 差偏差量的大小，并设置一定的死区，消除振荡和提高抗干扰能力，减小压缩 空气使用量和排气量，可以实现精确的定压差自动控制。
本发明的气动控制阀通过压差放大先导级的压差-力转换器直接将外设压力 源与气体容腔之间的压差转换为力输出，经过杠杆放大，推动压力放大级的滑 阀阀芯移动，位移大小与压差偏差量相关。压差无偏差或者偏差量很小时，滑 阀阀芯处于中位，阀口关闭。该滑阀具有两个控制边，相当于两个可变液阻， 分别与两个固定液阻组成供、排气驱动B型半桥。压差正偏差对应滑阀供气驱 动节流阀口开度，偏差越大，阀口开度越大，供气驱动半桥输出压力降低越多。 压差负偏差对应滑阀排气驱动节流阀口开度，同样偏差越大，排气驱动半桥输 出压力降低也越多。供排气驱动压力控制主阀滑阀阀芯位移，进而控制阀口开 度与供排气节流流阻大小。供排气主阀阀口开度通过液控驱动压力对应着压差 偏差量，即供排气流量随着压差偏差量的增大而增大，并设置相应的死区，死 区大小可以通过改变供排气主阀的弹簧预紧力来进行预设。为减小摩擦力，减 小滞回和提高线性度，主阀滑阀的阀芯与阀套之间采用间隙密封，应用供排气 截止控制阀防止死区范围内的泄漏。供排气截止控制阀与气体容腔连接，分别 在供气主阀出口和排气主阀入口处，其液控压力可以由供排气驱动压力放大桥 路提供，也可以通过压差正反馈放大先导级提供。供排气驱动压力放大桥路由 固定液阻和供排气驱动压力信号放大级组成。驱动压力信号放大级对应供排气 驱动压力设定死区，即压差偏差量超过死区范围时打开阀口。该放大级具有较 大的过流面积梯度，并且固定液阻也较大，由此组成的B型半桥的输出压力可 在超过死区范围的临界值处迅速降低，起到快速开关控制的作用。压差正反馈 放大先导级与压差放大先导级相似，不同之处在于滑阀阀芯两端敏感腔引入了 供排气驱动压力。供气驱动压力引入左腔，排气驱动压力引入右腔。当压差正 偏差量超过死区范围，阀芯左移进入右位，供气驱动压力减小时，由于左腔压 力的减小阀芯继续左移，阀口迅速开大，后受弹簧力平衡。正偏差量减小回到 死区范围时，阀芯右移开度减小，供气驱动压力增大继续推动阀芯右移，直到 关闭阀口回到中位。压差产生负偏差量进入左位产生排气驱动压力降低时的动 作情况与右位相同。
当外设压力源压力变化或气体容腔压力由于工作状态变化引起波动时，若压 差偏差量超过设定的死区范围，则控制阀的先导级调节供排气主阀产生相应的 供气或排气动作，调整气体容器或腔体内压力，使压差重新回到设定的安全范 围死区内。液控截止气阀防止死区范围内的内泄漏引起容腔气压的偏移，减压 阀、安全阀起辅助的作用。
本发明具有的有益效果是：
(1)不同于通过电反馈传感器检测压力、压差，控制单元处理并操作供排气 电磁开关阀组的电控系统，本发明的定压差跟随压力气动控制阀应用全液控原 理，工作于全机械状态下，提高了阀的控制精度、工作可靠性、稳定性及抗干 扰能力，减小了压缩空气的使用量和向环境中的排气量。
(2)使用压差放大先导级，将容腔气压与外设压力之间的压差直接转换为 放大后的压力，驱动供排气主阀，克服了小压差偏差量不足以驱动大流量节流 主阀的困难。压差偏差量的放大增益与稳定液压油源的压力和压力放大级的B 型半桥增益有关，放大能力强，精确度高，调节灵活。
(3)供排气驱动压力控制主阀滑阀阀芯位移，进而控制阀口开度，即供排气 节流流阻大小。供排气流量随着压差偏差量的增大而增大，有效的提高了压力 跟随控制的精度和稳定性。对应压差偏差量可以设置一定的供排气死区，死区 大小通过改变供排气主阀的弹簧预紧力即可灵活设定，消除了跟随控制过程中 的压力振荡，减小了压缩空气的使用量和向环境中的排气量。
(4)供气主阀滑阀与气体容腔相连的压力腔两边承压面积不等，使阀口开 度随气体容腔的压力增大而增大，削弱了气体容腔压力对供气体积流量的影响， 使供气体积流量基本只与压差偏差量相关，而不随气体容腔压力变化而产生大 的波动和偏差。
(5)供、排气主阀滑阀阀芯与阀套之间间隙密封，对于气动较差的润滑能 力，大大减小了摩擦力，减小了流量滞回和提高了线性度。
(6)应用供排气截止控制阀，防止死区范围内的内泄漏引起气体容器或腔 体压力的偏移。液控截止阀的控制压力可以由供排气驱动压力放大桥路提供， 也可以通过压差正反馈放大先导级提供，使截止阀在压差偏差量超出死区范围 临界值时迅速打开，在偏差量回到死区临界值以下时迅速关闭。
(7)全液压控制的压力跟随控制阀将原有电控调节系统的各种功能集成在 一台阀组上，降低了系统成本，结构紧凑，占用空间大大减小。
本发明的气动控制阀是通用的压力跟随控制元件，可用于各种气体容器、腔 体压力调节的应用场合。
附图说明
图1为本发明定压差跟随压力气动控制阀的回路原理图；
图2为本发明气动控制阀的压差放大先导级的工作回路原理图；
图3为本发明的供排气主阀的工作回路原理图；
图4为本发明的液控截止阀的工作回路原理图。
图中：A.压差放大先导级，1.压差-力转换器，1-1.压差-力转换器活塞杆， 1-A.压差-力转换器外压腔，1-B.压差-力转换器内压腔，2.杠杠，3.压力放大级滑 阀，3-1.压力放大级滑阀阀芯，3-2.压力放大级滑阀调节弹簧，3-A.压力放大级 滑阀弹簧腔，4.第一液阻，5.第二液阻，6.供气主阀，6-1.供气主阀调节弹簧，6-2. 供气主阀阀芯，6-3.供气主阀回复弹簧，6-A.供气主阀敏感腔，6-B.供气主阀气 腔，6-C.供气主阀油压腔，7.排气主阀，7-1.排气主阀调节弹簧，7-2.排气主阀阀 芯，7-3.排气主阀回复弹簧，7-A.排气主阀敏感腔，7-B.排气主阀气腔，7-C.排气 主阀油压腔，8.液控供气截止阀，8-1.液控供气截止阀先导级滑阀阀芯，8-2.液控 供气截止阀先导级调节弹簧，8-3.液控供气截止阀先导液阻，8-4.液控供气截止 阀主阀芯，8-5.液控供气截止阀主阀回复弹簧，8-A.液控供气截止阀先导级滑阀 敏感腔，8-B.液控供气截止阀先导级滑阀低压腔，8-C.液控供气截止阀先导级滑 阀弹簧腔，8-D.液控供气截止阀主阀敏感腔，8-E.液控供气截止阀主阀进口气腔， 8-F.液控供气截止阀主阀出口气腔，9.液控排气截止阀，9-1.液控排气截止阀先导 级滑阀阀芯，9-2.液控排气截止阀先导级调节弹簧，9-3.液控排气截止阀先导液 阻，9-4.液控排气截止阀主阀芯，9-5.液控排气截止阀主阀回复弹簧，9-A.液控 排气截止阀先导级滑阀敏感腔，9-B.液控排气截止阀先导级滑阀低压腔，9-C.液 控排气截止阀先导级滑阀弹簧腔，9-D.液控排气截止阀主阀敏感腔，9-E.液控排 气截止阀主阀进口气腔，9-F.液控排气截止阀主阀出口气腔，10.气动安全阀，11. 气动减压阀，12.减压阀，13.安全阀，14.控制油源，15.油箱，16.高压气源，17. 外设压力源，18.气体容腔，19.消音器，20.供气液控压力，21.排气液控压力， 22.油压源。
具体实施方式
参照图2，本发明定压差跟随压力气动控制阀的压差放大先导级A的工作 原理为：压差-力转换器1相当于一个双出杆液压缸，将外设压力源17与气体容 腔18的压力分别引入压差-力转换器外压腔1-A和压差-力转换器内压腔1-B并 作用于压差-力转换器活塞杆1-1，输出对应着外设压力源17与气体容腔18压力 之间压差的力，并由杠杆2放大。压力放大级由压力放大级滑阀3、第一液阻4 及第二液阻5组成，将杠杆2输出的力转化为相比压差偏差量大得多的供排气 液控压力20及21。压力放大级滑阀3相当于三位三通阀，具有两个控制边，分 别与第一液阻4和第二液阻5组成两个B型半桥。第一液阻4和第二液阻5的 大小可通过初始化调校。当外设压力源17与气体容腔18压力之间的压差增大 时，即相对设定压差具有正偏差量时，杠杆2的输出力增大，推动压力放大级 滑阀阀芯3-1压缩压力放大级滑阀调节弹簧3-2。压力放大级滑阀阀芯3-1上开 矩形节流槽，并且节流阀口为正遮盖，由此设定一定的死区。压差正偏差量增 大到一定程度，压力放大级滑阀3与第一液阻4相连的节流阀口打开，根据液 压半桥原理，供气液控压力20减小，减小量与阀口开度相关，供气液控压力20 用于控制供气主阀6。同样，当外设压力源17与气体容腔18之间的压差减小时， 杠杆2输出力减小，压力放大级滑阀阀芯3-1在引至压力放大级滑阀弹簧腔3-A 的油压源22压力与压力放大级滑阀调节弹簧3-2作用下向右移动。压差减小到 一定程度，压力放大级滑阀3与第二液阻5相连的节流阀口打开，排气液控压 力21减小，减小量同样与阀口开度相关，排气液控压力21用于控制排气主阀7。 所以，压力放大级输出的供排气液控压力20及21分别对应压差的正负偏差量， 并且由于驱动压力大小可以由油压源22设定，适当大的油压源22的压力可以 使供排气液控压力20、21具有相对压差偏差量的足够大的增益。这样，通过压 差放大先导级A，将气体容腔18与外设压力源17之间的压差直接转换为放大 后的供排气液控压力20、21，控制供排气主阀6、7，克服了小压差偏差量不足 以驱动大流量节流气动主阀的困难。压差偏差量的放大增益可由油压源22的压 力和压力放大级B型半桥的增益设定，放大能力强，精确度高，调节灵活方便。
参照图3，压差放大先导级A的供气液控压力20和排气液控压力21分别引 至供排气主阀敏感腔6-A和7-A，控制供排气主阀6、7的启闭及开度大小。供 排气主阀油压腔6-C、7-C分别引入油压源22压力，与供排气液控压力20、21 以及弹簧力相平衡。供气主阀气腔6-B两边承压面积不等，使供气主阀6的阀 口开度随气体容腔18的压力增大而增大，这样可以削弱气体容腔18压力对供 气体积流量的影响，使供气体积流量近似只与压差偏差量相关，而不随气体容 腔18压力变化而产生大的波动和偏差。供气主阀阀芯6-2上开三角槽，对应小 开度的过流面积更小，进一步削弱了气体容腔18压力变化的影响，排气主阀阀 芯7-2上则开矩形槽。当外设压力源17与气体容腔18的压差处于设定值时，供 排气液控压力20和21的初始值等于油压源22压力。供气主阀阀芯6-2在供气 主阀调节弹簧6-1、供气主阀回复弹簧6-3的弹簧力、供气主阀敏感腔6-A的供 气液控压力20、供气主阀气腔6-B的气体容腔18压力、供气主阀油压腔6-C的 油压源22压力作用下平衡，排气主阀阀芯7-2在排气主阀调节弹簧7-1、排气主 阀回复弹簧7-3的弹簧力、排气主阀敏感腔7-A的排气液控压力21、排气主阀 油压腔7-C的油压源22压力作用下平衡，阀口均为正遮盖。供排气主阀6、7 阀口遮盖量的大小，即供排气节流死区大小，可通过供气主阀调节弹簧6-1和排 气主阀调节弹簧7-1的预紧力设定。供排气主阀6、7的死区的设置，可以有效 消除跟随控制过程中的压力振荡，减小高压气源16压缩空气的使用量和经消音 器19向环境中的排气量。当外设压力源17与气体容腔18的压差增大且正偏差 量超过压差放大先导级A死区时，排气液控压力21不变，供气液控压力20减 小，减小量与正偏差量相对应。这时，排气主阀7不动作，供气主阀阀芯6-2 由于供气液控压力20的减小上移。若压差正偏差量增大到超过供气主阀6死区 范围，阀口打开，供气主阀6的开度与供气液控压力20的大小，即压差正偏差 量大小相对应。当压差减小且负偏差量超过压差放大先导级A死区时，供气液 控压力20不变，排气液控压力21减小，减小量与负偏差量相对应。这时，供 气主阀6不动作，排气主阀阀芯7-2由于排气液控压力21的减小上移。若压差 负偏差量增大到超过排气主阀7死区范围，阀口打开，排气主阀7的开度与排 气液控压力21的大小，即压差负偏差量大小相对应。由此，供排气主阀6、7 调节的供排气流量随压差正负偏差量的变化而变化，有效的提高了压力跟随控 制的精度和稳定性。
供排气主阀6与7的滑阀阀芯与阀套之间间隙密封，以减小摩擦力，进而 减小供排气节流流量滞回和提高线性度。应用液控供气截止阀8与液控排气截 止阀9与气体容腔18连接，分别在供气主阀6出口和排气主阀7入口处，防止 死区范围内供排气主阀6和7内泄漏引起气体容腔18压力的偏移。
参照图4，对液控供气截止阀8，供气液控压力20引入液控供气截止阀先 导级滑阀敏感腔8-A，与液控供气截止阀先导级调节弹簧8-2的弹簧力平衡，初 始先导级节流阀口为正遮盖。供气液控压力20随压差正偏差量增大而减小时， 液控供气截止阀先导级调节弹簧8-2压缩量减小，液控供气截止阀先导级滑阀阀 芯8-1右移，超过遮盖死区后，阀口打开，并且液控供气截止阀8先导级节流阀 口为全州型，过流面积梯度大，而液控供气截止阀先导液阻8-3为大液阻，因此 组成的B型半桥引出至液控供气截止阀主阀敏感腔8-D的压力迅速降低，起到 快速开关控制的作用。液控供气截止阀主阀芯8-4在液控供气截止阀主阀敏感腔 8-D初始压力，即油压源22压力作用下，压缩液控供气截止阀主阀回复弹簧8-5， 关闭主阀口。当液控供气截止阀主阀敏感腔8-D压力迅速降低时，液控供气截 止阀主阀芯8-4迅速抬起，液控供气截止阀主阀进口气腔8-E与液控供气截止阀 主阀出口气腔8-F连通，之后将由供气主阀6进行节流供气控制。同样的，对液 控排气截止阀9，排气液控压力21引入液控排气截止阀先导级滑阀敏感腔9-A， 与液控排气截止阀先导级调节弹簧9-2的弹簧力平衡，初始也为正遮盖。排气液 控压力21随压差负偏差量增大而减小时，液控排气截止阀先导级调节弹簧9-2 的压缩量减小，液控排气截止阀先导级滑阀阀芯9-1左移，超过遮盖死区后，阀 口打开，其过流面积梯度大而液控排气截止阀先导液阻9-3为大液阻，半桥桥路 引出至液控排气截止阀主阀敏感腔9-D的压力也迅速降低。液控排气截止阀主 阀芯9-4在液控排气截止阀主阀敏感腔9-D初始压力作用下，压缩液控排气截止 阀主阀回复弹簧9-5，关闭主阀口。当液控排气截止阀主阀敏感腔9-D压力迅速 降低时，液控排气截止阀主阀芯9-4迅速抬起，液控排气截止阀主阀进口气腔 9-E与液控排气截止阀主阀出口气腔9-F连通，之后将由排气主阀7进行节流排 气控制。液控供气截止阀8和液控排气截止阀9通过各自先导级液控压力放大 桥路提供开关型控制压力，实现了在压差偏差量超出死区范围临界值时迅速打 开主阀口，在偏差量回到死区临界值以下时迅速关闭的供排气截止功能。
本发明的定压差跟随压力气动控制阀，应用全液控原理，工作于全机械状态 下，提高了阀的控制精度、工作可靠性、稳定性及抗干扰能力，减小了压缩空 气的使用量和向环境中的排气量。该阀将原有电控调节系统的各种功能集成于 一台阀组上，降低了系统成本，结构紧凑，占用空间大大减小。通过本发明的 气动控制阀的调节，可以使气体容腔18的压力跟随外设压力源17的压力变化， 或在气体容腔18压力因工作状态变化引起波动、偏差时，保持设定的压差不变。
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