本发明涉及比例电磁阀，尤其涉及一种比例电磁阀及其压力调节装置。
背景技术：
1、比例减压阀在车辆液压系统中大量使用，用于控制液体压力驱动机械机构工作，尤其是驱动高压离合器的啮合。
2、申请号为200910024360.4的中国发明专利给出了一种正比例减压电磁阀的结构，其比例电磁铁部分采用典型的挡铁、衔铁和极靴组成磁分路器，实现电磁铁对输入信号按比例输出电磁力。这种典型的比例电磁铁结构，零部件加工和装配精度要求高，导致批量生产时产品合格率偏低。其主阀采用台阶式主阀(阀体为台阶孔，阀芯为台阶轴，压力反馈面积为阀芯台阶轴面积差)作为压力减压调节阀，台阶式主阀结构对零部件加工要求较高，尤其是驱动高压离合器时，较高的压力要求主阀的配合间隙很小，但是机械制造形状公差和位置公差的存在，导致台阶式主阀的配合间隙不可能太小，在高压力工作时，电磁阀本身的内泄漏较大，对油源系统造成了额外的负载，降低了液压系统的效率。
3、申请号为201320489551.x的中国实用新型专利给出了一种溢流型正比例减压电磁阀的结构，压力反馈面积为阀口面积，通过回油口溢流实现对出口压力的调节。由于其工作模式的限制，当工作在小压力时，溢流流量很大，对油源系统而言是较大的负载并且是无效负载，限制了电磁阀的使用。同时，由于采用溢流式调压原理，在液体粘性受温度影响发生变化时，电磁阀容易出现振动时效现象，导致液压系统不稳定性增加。
4、申请号为201520557672.2的中国实用新型专利给出了另外一种正比例减压电磁阀的结构，其电磁铁结构部分与传统意义上的磁分路器比例电磁铁结构有所不同，由前端盖、调节螺杆和推杆实现近似比例电磁铁的输出特性，但其输出特性和传统的比例电磁铁相比有一定差距，电磁铁输出电磁力与输入信号之间的比例线性关系不好。比例线性特征不好。同时，由于弹簧安装位置导致调节螺杆和推杆距离很大，磁阻很大，该电磁铁对线圈接受电信号以后产生的磁场利用率不高。其主阀部分采用了活塞式主阀结构，但是位于调节弹簧和阀芯之间的圆柱结构，导致活塞与阀芯之间接触面积大，不仅阀芯加工难度大，且容易因加工缺陷和污染物进入配合间隙，导致活塞卡死进而电磁阀失效的问题。同时，该专利中，由于圆柱形活塞和调节弹簧均未与阀套固定成一体，而是放置在减压阀座上，使得该电磁阀实现功能必须有减压阀座，体积较大，限制了该电磁阀的使用。
5、申请号为200880005948.9的中国专利给出了一种典型的两位三通反比例减压电磁阀结构。采用极靴、挡铁和衔铁组合形成磁分路器结构，实现电磁铁输出电磁力与输入到线圈的电流之间一一对应的关系。其采用了台阶式主阀结构，实现调压阀功能。但是，台阶式主阀加工难度较大，对加工设备和质量管理都有严格要求，批产难度较大。其采用的传统的磁分路器结构，衔铁与极靴以及挡铁与衔铁之间间隙较大，磁阻较大，导致电磁阀的能量利用率不好。由于结构的限制及工作环境的恶劣，该产品长期存在使用后，污染物进入电磁铁内部，导致电磁铁工作卡滞电磁阀失效的问题。
6、申请号为201210539934.3的中国专利给出了另外一种两位三通反比例减压电磁阀结构。其采用了双支撑结构的衔铁衔铁安装方式，不仅零部件制造难度较大，尤其是批量生产时，而且产品装配过程有较高要求，存在产品合格率不高的隐患。其主阀采用了圆柱形活塞结构，对阀芯上的内孔加工要求较高，不仅零部件加工生产节拍较慢，并且零件的一次直通率偏低。该结构虽然抗污染能力高于中国专利申请号200880005948.9中的结构，但仍需解决加工难度大，抗污染能力不够高的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种比例电磁阀及其压力调节装置，以解决现有的比例减压阀存在加工难度大、质量不稳定、使用范围受限，以及抗污染能力不高容易出现机械结构卡死导致电磁阀失效的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
3、本发明的一种比例电磁阀，包括轭铁、挡铁、衔铁、接插件、线圈、顶杆和压力调节装置；
4、所述压力调节装置包括阀体、阀芯和阀座；所述阀体内部沿轴向开设有第一通孔，阀芯和阀座均安装于第一通孔内，且阀体、阀芯和阀座同轴设置；所述阀体侧壁上依次开设有与第一通孔连通的进油口、压力调节口和第一回油口，其中，第一回油口位于靠近阀座的一端；所述阀芯侧壁上开设有第一环形槽和第二环形槽，阀芯位于第一环形槽和第二环形槽之间的侧壁上开设有第一引压孔，阀芯靠近阀座的端面上开设有压力反馈孔，第一引压孔和压力反馈孔通过第二引压孔连通，第二引压孔和压力反馈孔均沿阀芯轴线方向设置；所述进油口与第一环形槽相对设置，第一回油口与第二环形槽相对设置，第一引压孔与压力调节口相对设置；阀芯位于第一引压孔远离阀座一侧的侧壁随阀芯往复运动，其移动范围在进油口和压力调节口之间至压力调节口处；所述压力反馈孔内设置有球形活塞，球形活塞外径与压力反馈孔内径相适配；所述阀座一端与阀体相连，另一端延伸至压力反馈孔内，与球形活塞相接触；阀座位于压力反馈孔外部的侧壁上套设有第一弹性部件，第一弹性部件一端与阀座相连，另一端与阀芯相连；阀座与阀体固定连接的一端设有油路通道，用于连通第一通孔和外部；
5、所述轭铁、挡铁和衔铁由外至内依次套设，其中，轭铁和挡铁之间留有间隙，轭铁和挡铁顶部通过上磁路板相连，底部通过下磁路板相连；挡铁和衔铁之间滑动配合；
6、所述挡铁呈中空柱状，底部开设有第二通孔；
7、所述线圈盘绕于挡铁外部，位于轭铁和挡铁之间的间隙内；线圈通过接插件与外部电源相连；
8、所述衔铁内部沿轴向开设有第三通孔；所述顶杆一端固定于第三通孔内，另一端置于第二通孔内；衔铁高度小于挡铁内部高度；所述阀芯远离阀座的一端延伸至第三通孔内，顶杆位于阀芯顶部；所述轭铁与阀体固定连接；
9、所述挡铁外壁沿周向设有第一锥面和第二锥面，第一锥面小端和第二锥面小端之间通过沿周向设置的圆柱面相连，圆柱面外套设有磁断路器；
10、在不通电时，阀芯被第一弹性部件向上顶紧，上端贴近顶杆并通过顶杆将衔铁贴近到盖板下表面，进油口与压力调节口之间不连通，压力调节口与第一回油口之间连通，连接大气环境，压力调节口处压力为0；
11、在电磁阀通电时，电磁力驱动衔铁，通过与衔铁连接成一体的顶杆将电磁力向下输出到阀芯上，阀芯受电磁力驱动，克服第一弹性部件的复位弹簧力向下运动，阀体上的进油口与阀体上的压力调节口连通，压力调节口和第一回油口之间关闭，液体从进油口达到压力调节口，压力调节口处建立液体压力，同时液体通过阀芯上的第一引压孔进入第二引压孔，到达压力反馈孔，由于球型活塞对压力反馈孔起到密封作用，压力反馈孔建立液体压力，且液体压力作用在压力反馈孔横截面积上，产生向上的液压反馈力；由于液压反馈力大于电磁力，阀芯受到复位弹簧力、液压反馈力和电磁力形成向上的合力而向上运动，进油口与阀体上的压力调节口关闭，压力调节口和第一回油口之间连通，压力调节口处液压反馈力降低，从而压力反馈孔内液体压力降低，作用在阀芯上的液压反馈力降低，阀芯重复前述向下运动如此循环，得到一个相对稳定的压力调节口压力。
12、进一步地，所述阀座靠近阀芯的一端设有限位台阶，限位台阶与阀体端面相抵配合；所述阀座远离阀芯的一端沿周向设有安装凸台，安装凸台外壁与第一通孔内壁相连；所述油路通道设置有两个，关于阀座轴线对称设置，两个所述油路通道均开设于安装凸台上，且沿阀座轴向设置。
13、进一步地，所述阀芯侧壁与阀体内第一通孔侧壁贴合的部分，沿周向开设有多个沟槽。
14、进一步地，所述阀体侧壁上位于进油口远离阀座的一侧沿周向开设有第一安装槽，所述第一安装槽内安装有第一密封圈；
15、所述阀体侧壁上位于进油口和压力调节口之间沿周向开设有第二安装槽，所述第二安装槽内安装有第二密封圈；
16、所述阀体侧壁上位于压力调节口和第一回油口之间沿周向开设有第三安装槽，所述第三安装槽内安装有第三密封圈；
17、所述阀体侧壁上位于第一回油口靠近阀座的一侧沿周向开设有第四安装槽，所述第四安装槽内安装有第四密封圈。
18、进一步地，所述盖板设置于轭铁顶部，覆盖第三通孔；所述挡铁底部位于第二通孔外沿设有非软磁金属材料制成的垫片。
19、本发明还提供了一种比例电磁阀中的压力调节装置，包括阀体、阀芯和阀座，所述阀体内部沿轴向开设有第一通孔，阀芯和阀座均安装于第一通孔内，且阀体、阀芯和阀座同轴设置：
20、所述阀体侧壁上依次开设有与第一通孔连通的进油口、压力调节口和第一回油口，其中，第一回油口位于靠近阀座的一端；
21、所述阀芯远离阀座的一端与外部驱动部件相连，驱动阀芯相对阀体往复运动；阀芯侧壁上开设有第一环形槽和第二环形槽，阀芯位于第一环形槽和第二环形槽之间的侧壁上开设有第一引压孔，阀芯靠近阀座的端面上开设有压力反馈孔，第一引压孔和压力反馈孔通过第二引压孔连通，第二引压孔和压力反馈孔均沿阀芯轴线方向设置；
22、所述阀座靠近阀芯的一端设有限位台阶，限位台阶与阀体端面相抵配合；
23、所述阀芯侧壁与阀体内第一通孔侧壁贴合的部分，沿周向开设有多个沟槽；
24、所述进油口与第一环形槽相对设置，第一回油口与第二环形槽相对设置，第一引压孔与压力调节口相对设置；阀芯位于第一引压孔远离阀座一侧的侧壁随阀芯往复运动，其移动范围在进油口和压力调节口之间至压力调节口处；
25、所述压力反馈孔内设置有球形活塞，球形活塞外径与压力反馈孔内径相适配；
26、所述阀座一端与阀体相连，另一端延伸至压力反馈孔内，与球形活塞相接触；阀座位于压力反馈孔外部的侧壁上套设有第一弹性部件，第一弹性部件一端与阀座相连，另一端与阀芯相连；阀座与阀体固定连接的一端设有油路通道，用于连通第一通孔和外部；
27、当阀芯输入的驱动力为0时，第一弹性部件将阀芯推动到进油口与压力调节口之间油路关闭，压力调节口与第一回油口之间连通，压力调节口内油压通过第一回油口泄压，其中第一回油口与外部大气连通，压力调节口的压力为0；
28、当阀芯输入驱动力时，驱动阀芯向右移动，同时压缩第一弹性部件，进油口与压力调节口之间油路打开，压力调节口内油压和第一回油口之间关闭，进油口压力到达压力调节口，并通过第一引压孔，达到第二引压孔和压力反馈孔内，作用在球型活塞上推动球型活塞贴近阀座，从而保持压力反馈孔内油压，压力反馈孔内油压作用在阀芯上形成与输入驱动力相反的液压反馈力；
29、当液压反馈力大于输入驱动力时，阀芯受输入驱动力和液压反馈力的合力作用向左移动，进油口与压力调节口之间油路关闭，压力调节口与第一回油口之间连通，压力调节口内油压和压力反馈孔内油压通过第一回油口泄压；当压力反馈孔内油压作用在阀芯上的液压反馈力小于输入驱动力时，阀芯再次右移重复本项动作，从而形成阀芯往复振荡工作，压力调节口油压与压力反馈孔内油压相等，作用在阀芯上的液压力与输入驱动力平衡；
30、当输入驱动力大于进油口压力与压力反馈孔压力之和时，阀芯在输入驱动力的作用下右移到最大位置，压力调节口与第一回油口之间连通，压力调节口与第一回油口之间油路关闭，进油口油压进入压力调节口和压力反馈孔内，阀芯受到的液压反馈力小于输入驱动力，阀芯保持在最右端，压力调节口的油压与进油口的油压相等。
31、本发明还提供了一种比例电磁阀，包括轭铁、挡铁、衔铁、接插件、线圈、第二弹性部件和压力调节装置；
32、所述压力调节装置包括阀体、阀芯和阀座；所述阀体内部沿轴向开设有第一通孔，阀芯和阀座均安装于第一通孔内，且阀体、阀芯和阀座同轴设置；所述阀体侧壁上依次开设有与第一通孔连通的第二回油口、第一回油口、出油口和进油口其中，进油口位于靠近阀座的一端；所述阀芯侧壁上开设有第三环形槽，阀芯位于第三环形槽内的侧壁上开设有第一引压孔，阀芯靠近阀座的端面上开设有压力反馈孔，第一引压孔和压力反馈孔通过第二引压孔连通，第二引压孔和压力反馈孔均沿阀芯轴线方向设置；所述阀芯远离阀座一端端面外沿沿周向开设有第四环形槽，所述出油口与第三环形槽相对设置，第二回油口与第四环形槽相对设置；所述压力反馈孔内设置有球形活塞，球形活塞外径与压力反馈孔内径相适配；所述阀座一端与阀体相连，另一端延伸至压力反馈孔内，与球形活塞相接触；阀座位于压力反馈孔外部的侧壁上套设有第一弹性部件，第一弹性部件一端与阀座相连，另一端与阀芯相连；阀座与阀体固定连接的一端设有油路通道，用于连通第一通孔和外部；
33、所述轭铁、挡铁和衔铁由外至内依次套设，其中，轭铁顶部闭合，轭铁和挡铁之间留有间隙，线圈盘绕于挡铁外部，位于轭铁和挡铁之间的间隙内，线圈通过接插件与外部电源相连；挡铁和衔铁滑动配合；轭铁与阀体固定连接；
34、所述挡铁呈中空柱状，顶部内表面开设有盲孔；所述衔铁上端面开设有与盲孔相对设置的第一安装孔，下端面开设有第二安装孔，第一安装孔和第二安装孔相通，且第二安装孔的内径小于第一安装孔的内径；衔铁的高度小于挡铁内部高度；所述第二弹性部件一端与盲孔底部相接，另一端与第一安装孔底部相接；
35、所述阀芯位于衔铁下方，且阀芯直径大于第二安装孔内径；所述衔铁外径大于第一通孔内径；
36、所述挡铁外壁沿周向设有第一锥面和第二锥面，第一锥面小端和第二锥面小端之间通过沿周向设置的圆柱面相连，圆柱面外套设有磁断路器；
37、不供电状态工作时，第二弹性部件提供安装预紧力，通过衔铁传递给阀芯，阀芯被挤压靠近阀座，出油口与进油口之间连通，出油口与第一回油口之间通道关闭，液体进入阀体内孔与阀芯之间的空腔，从出油口流出阀体，对外供给液体以建立压力；同时，经第一引压孔流向第二引压孔并达到压力反馈孔，压力反馈孔内建立压力，压力反馈孔内压力作用在阀芯上的液压反馈面积上，形成液压反馈力和向上的复位弹簧力形成合力推动阀芯向上运动，出油口与第一回油口之间通道关闭，出油口与第一回油口之间通道打开，液体从出油口进入阀体内孔与阀芯之间的空腔，从进油口排出，出油口压力显著降低，连通与出油口的压力反馈孔内压力降低，作用在阀芯上向上的液压反馈力和复位弹簧力的合力小于向下的主弹簧的向下的主弹簧力，阀芯向下运动，然后如此反复运动，得到一个相对稳定的出口压力；
38、当电磁阀通电时，阀芯和衔铁的往复过程相同，电磁力方向始终向上，阀芯受向上的电磁力、复位弹簧力、液压反馈力和向下的主弹簧力共同形成驱动阀芯和衔铁往复运动，实现对出口压力的调节。
39、进一步地，所述阀座靠近阀芯的一端设有限位台阶，限位台阶与阀体端面相抵配合；所述阀座远离阀芯的一端沿周向设有安装凸台，安装凸台外壁与第一通孔内壁相连；所述油路通道设置有两个，关于阀座轴线对称设置，两个所述油路通道均开设于安装凸台上，且沿阀座轴向设置；所述阀芯侧壁与阀体内第一通孔侧壁贴合的部分，沿周向开设有多个沟槽。
40、进一步地，所述挡铁顶端内表面位于盲孔外沿设有非软磁金属材料制成的垫片；
41、所述挡铁和衔铁之间设有薄膜；
42、所述磁断路器的横截面为三角形、圆形或矩形中的任一种，且以螺旋线的方式环绕挡铁外壁圆柱面一周；
43、所述轭铁与阀体通过下磁路板固定连接，下磁路板沿径向设置。
44、另外，本发明还提供了一种比例电磁阀中的压力调节装置，包括阀体、阀芯和阀座，所述阀体内部沿轴向开设有第一通孔，阀芯和阀座均安装于第一通孔内，且阀体、阀芯和阀座同轴设置；
45、所述阀体侧壁上依次开设有与第一通孔连通的第二回油口、第一回油口、出油口和进油口，其中，进油口位于靠近阀座的一端；
46、所述阀芯侧壁上开设有第三环形槽，阀芯位于第三环形槽内的侧壁上开设有第一引压孔，阀芯靠近阀座的端面上开设有压力反馈孔，第一引压孔和压力反馈孔通过第二引压孔连通，第二引压孔和压力反馈孔均沿阀芯轴线方向设置；
47、所述阀芯远离阀座一端端面外沿沿周向开设有第四环形槽，出油口与第三环形槽相对设置，第二回油口与第四环形槽相对设置；
48、所述压力反馈孔内设置有球形活塞，球形活塞外径与压力反馈孔内径相适配；
49、所述阀座一端与阀体相连，另一端延伸至压力反馈孔内，与球形活塞相接触；阀座位于压力反馈孔外部的侧壁上套设有第一弹性部件，第一弹性部件一端与阀座相连，另一端与阀芯相连；阀座与阀体固定连接的一端设有油路通道，用于连通第一通孔和外部。
50、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
51、1.本发明的第一种比例电磁阀磁能利用率高，电磁阀结构紧凑，体积小，通过采用薄膜和衔铁组成摩擦副，摩擦系数小，抗污染能力好，电磁阀调压性能优良；并且，电磁阀组装稳定性好，加工难度低，批量生产质量稳定性好。
52、2.本发明的第二种比例电磁阀专利采用挡铁与极靴一体式的比例电磁铁结构，磁能利用率高，电磁阀结构紧凑，体积小；通过采用薄膜和衔铁组成摩擦副，摩擦系数小，电磁阀调压性能优良，且电磁阀本身具有清理污染物的功能，抗污染能力好；组装稳定性好，加工难度低，批量生产质量稳定性好。
53、3.本发明的比例电磁阀中的压力调节装置大大降低了压力反馈腔内孔的加工质量要求，尤其是调节阀工作压力较高时，显著降低了阀芯内小孔的加工难度；球型活塞在阀芯内孔内可以滚动，大大降低了摩擦对阀芯运动的影响，并且降低了阀芯卡死导致压力调节阀性能降低和失效的概率，提高了压力调节的工作可靠性；球型活塞在阀芯内可以滚动的特点，使得球型活塞和阀芯内孔之间可以采用较小的配合间隙并且相对运动灵活，减小了电磁阀压力反馈腔内油品通过配合间隙向外的泄漏，尤其是在压力调节阀工作压力较高的工况，扩大了压力调节阀的工作压力范围并提高了压力调节阀的性能。
1.一种比例电磁阀，其特征在于：包括轭铁(28)、挡铁(29)、衔铁(30)、接插件(31)、线圈(32)、顶杆(37)和压力调节装置；
2.如权利要求1所述的一种比例电磁阀，其特征在于：所述阀座(3)靠近阀芯(2)的一端设有限位台阶(25)，限位台阶(25)与阀体(1)端面相抵配合；所述阀座(3)远离阀芯(2)的一端沿周向设有安装凸台(26)，安装凸台(26)外壁与第一通孔(4)内壁相连；所述油路通道(15)设置有两个，关于阀座(3)轴线对称设置，两个所述油路通道(15)均开设于安装凸台(26)上，且沿阀座(3)轴向设置。
3.如权利要求1所述的一种比例电磁阀，其特征在于：所述阀芯(2)侧壁与阀体(1)内第一通孔(4)侧壁贴合的部分，沿周向开设有多个沟槽(27)。
4.如权利要求1所述的一种比例电磁阀，其特征在于：所述阀体(1)侧壁上位于进油口(5)远离阀座(3)的一侧沿周向开设有第一安装槽(16)，所述第一安装槽(16)内安装有第一密封圈(17)；
5.如权利要求1-4中任一项所述的一种比例电磁阀，其特征在于：所述盖板(39)设置于轭铁(28)顶部，覆盖第三通孔(35)；所述挡铁(29)底部位于第二通孔(36)外沿设有非软磁金属材料制成的垫片(38)。
6.一种比例电磁阀中的压力调节装置，其特征在于：包括阀体(1)、阀芯(2)和阀座(3)，所述阀体(1)内部沿轴向开设有第一通孔(4)，阀芯(2)和阀座(3)均安装于第一通孔(4)内，且阀体(1)、阀芯(2)和阀座(3)同轴设置：
7.一种比例电磁阀，其特征在于：包括轭铁(28)、挡铁(29)、衔铁(30)、接插件(31)、线圈(32)、第二弹性部件(46)和压力调节装置；
8.如权利要求7所述的一种比例电磁阀，其特征在于：所述阀座(3)靠近阀芯(2)的一端设有限位台阶(25)，限位台阶(25)与阀体(1)端面相抵配合；所述阀座(3)远离阀芯(2)的一端沿周向设有安装凸台(26)，安装凸台(26)外壁与第一通孔(4)内壁相连；所述油路通道(15)设置有两个，关于阀座(3)轴线对称设置，两个所述油路通道(15)均开设于安装凸台(26)上，且沿阀座(3)轴向设置；所述阀芯(2)侧壁与阀体(1)内第一通孔(4)侧壁贴合的部分，沿周向开设有多个沟槽(27)。
9.如权利要求7所述的一种比例电磁阀，其特征在于：所述挡铁(29)顶端内表面位于盲孔外沿设有非软磁金属材料制成的垫片(38)；
10.一种比例电磁阀中的压力调节装置，其特征在于：包括阀体(1)、阀芯(2)和阀座(3)，所述阀体(1)内部沿轴向开设有第一通孔(4)，阀芯(2)和阀座(3)均安装于第一通孔(4)内，且阀体(1)、阀芯(2)和阀座(3)同轴设置；
