CN102242741A

CN102242741A - 直控式电液控制开关阀组

Info

Publication number: CN102242741A
Application number: CN2011101773126A
Authority: CN
Inventors: 赵继云; 张德生; 王振兴; 戚厚保; 徐展
Original assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Current assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Priority date: 2011-06-28
Filing date: 2011-06-28
Publication date: 2011-11-16

Abstract

一种直控式电液控制开关阀组，主要由安装在同一阀体上的充液阀、循环阀和排液阀组成，充液阀和循环阀出液口相通，循环阀和排液阀进液口相通。充液阀和循环阀为常闭式，进液口和复位弹簧所在腔相通，关闭时靠弹簧力和液压力共同压紧阀芯，电液先导阀得电后高压控制液推动活塞将主阀芯顶开；排液阀为常开式，靠复位弹簧和工作液压力使阀芯保持常开，先导阀得电后高压控制液推动活塞将阀芯压紧。本发明对工作介质无最小开启压力限制，工作过程中弹簧仅需克服摩擦力，承受切应力小；且压紧力大，密封效果好；控制液和工作液相分离，对工作介质适应性强。

Description

直控式电液控制开关阀组

技术领域

本发明涉及一种直控式电液控制开关阀组，尤其适用于阀控偶合器等具有低压大流量工作特性设备的充、放液控制。

背景技术

阀控偶合器采用纯水作为工作介质，其工作特点是流量大、压力低、换液频繁，且工作介质温度升高后易产生水垢，具有此类工作特点的设备对控制阀的要求是响应快速、动作可靠、耐污能力强，能够满足充液、循环、排液等基本功能需求。目前用于低压大流量介质的电液控制开关阀主要有两种型式：压差先导式电液控制开关阀和液控式电液控制开关阀，压差先导式电液控制开关阀在介质入口和阀芯上腔(弹簧腔)之间开有细长的阻尼孔，当先导阀打开时，由于阻尼孔的节流作用形成上低下高的压差，推动阀芯上移打开阀芯；先导阀关闭时，利用上腔弹簧力复位关闭阀芯。压差先导式电液控制开关阀具有最小开启压力限制，且由于存在细长的阻尼孔，对介质过滤精度要求苛刻。而液控式电液控制开关阀利用活塞直接将阀芯顶起，使其处于导通状态，控制腔压力释放时，由弹簧力使阀芯复位，且液控式电液控制开关阀对工作介质无最小压力限制，如专利号为ZL200720067301.1公开的一种大流量电液控制阀，由于其控制液和工作液共用一路介质，因此耐污能力差，不适应易产生水垢的水介质阀控偶合器使用要求；专利号为ZL200820225805.6公开的一种分体式液控阀，水路和油路各有一套阀芯，工作液和控制液相分离。这两种控制阀由于仅有一组工作阀芯，对于阀控偶合器充液、循环及排液的多功能需求，需要专门管路串接多个阀，造成系统十分复杂。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种结构简单、通流能力大、介质适应性强、密封效果好、工作可靠的直控式电液控制开关阀组。

技术方案：本发明的直控式电液控制开关阀组，包括阀体、分别设在阀体内的充液阀、循环阀和排液阀，阀体上设有分别与充液阀、循环阀和排液阀相连的电磁先导阀，阀体的顶部设有阀盖；所述的充液阀出口上设有与外接设备入口相连的通道，循环阀的出口与充液阀的出口相通，循环阀的入口连接排液阀的入口，同时与循环液出口相连通，所述的充液阀与循环阀结构相同，它包括设在阀体内控制工作介质通断的Ⅰ阀芯，Ⅰ阀芯的顶部设有Ⅰ复位弹簧，Ⅰ阀芯的下部设有Ⅰ液控阀套，Ⅰ液控阀套内设有Ⅰ活塞，Ⅰ液控阀套的底部设有Ⅰ丝堵；所述的排液阀包括控工作介质通断的Ⅲ阀芯，Ⅲ阀芯上设有Ⅲ复位弹簧；Ⅲ阀芯的底部设有Ⅲ液控阀套，Ⅲ液控阀套内设有Ⅲ活塞，Ⅲ液控阀套的底部设有Ⅲ丝堵。

所述的电磁先导阀为二位三通常闭式电磁先导阀；所述的Ⅰ、Ⅲ阀芯控制工作介质通断的入口处设有密封垫。

有益效果：本发明工作介质为低压大流量液体，控制液为高压小流量液体。常闭式在电磁先导阀得电导通时，高压液进入活塞腔，推动活塞运动，将阀芯顶起；电磁阀先导阀失电时，控制腔泄压，在复位弹簧作用下，阀芯向阀座运动直至关闭，并推动活塞将控制腔内液体排出。主阀芯关闭后，在压差和弹簧力共同作用下，将橡胶密封件压紧在阀座上。常开式在电磁铁失电无压时，工作介质依靠自身压力和弹簧力克服阀芯摩擦力将主阀芯顶开，处于导通状态；电磁铁得电时，高压液进入控制腔推动活塞运动，将主阀芯紧压在阀座上，实现可靠密封。其优点：1）适应性强。控制液与工作液相分离，不参与主循环，可仅对控制液过滤精度提出较高要求，对工作介质包容能力强；2) 密封效果好。充液阀和循环阀为常闭式，进液腔和弹簧腔沟通，在工作介质压力和弹簧力共同作用下把密封面紧贴合，排液阀为常开式，其借助控制腔高压液推动活塞压紧密封面；3）弹簧只需克服阀芯摩擦力，所承受切应力小，关闭过程对电磁阀冲击小；4)通流能力大。采用平面密封，开启过程达到满行程，开度大；5）响应速度快。液控组件和主阀分离，高压控低压，控制液排量小，响应速度快；6）结构紧凑，使用方便，适用性强，具有广泛的实用性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的A-A剖视。

图3是图1的B-B剖视。

图4是本发明工作原理示意图。

图中：1-Ⅰ复位弹簧，2-Ⅰ阀芯，3-阀体；4-Ⅰ液控阀套，5-Ⅰ活塞，6-Ⅰ丝堵，7-阀盖；8-Ⅲ复位弹簧；9-Ⅲ阀芯；10-Ⅲ液控阀套；11-Ⅲ活塞；12-Ⅲ丝堵；13-连接板；14.1-Ⅰ电磁先导阀，14.2-Ⅱ电磁先导阀，14.3-Ⅲ电磁先导阀；15-阀控偶合器；16-冷却器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：

如图1和图4所示，电液控制开关阀组主要由安装在同一阀体3内的进液阀Ⅰ、循环阀Ⅱ和排液阀Ⅲ三套阀构成，阀体3上设有连接板13，连接板13上设有分别与充液阀Ⅰ、循环阀Ⅱ和排液阀Ⅲ相连的三个电磁先导阀14.1、14.2和14.3，三个电磁先导阀14.1、14.2和14.3均为二位三通常闭式。阀体3的顶部设有阀盖7；所述的充液阀Ⅰ出口上开有与外接设备入口B相连的通道，循环阀Ⅱ的出口与充液阀Ⅰ的出口相通，即进液阀Ⅰ和循环阀Ⅱ的出口均和设备入口B相通，入口B与阀控偶合器15的工作腔相连；循环阀Ⅱ的入口连接排液阀Ⅲ的入口，同时与循环液出口C相连通，即循环液出口C连接循环阀Ⅱ和排液阀Ⅲ的共同进口；所述的充液阀Ⅰ与循环阀Ⅱ结构相同，均为常闭式，如图2所示，它包括设在阀体3内控制工作介质通断的Ⅰ阀芯2，Ⅰ阀芯2为带导向杆结构，顶部与阀盖7之间设有Ⅰ复位弹簧1，Ⅰ阀芯2的台肩和阀体3的环面形成配合面，控制介质的通断，Ⅰ阀芯2上部开有连通进液口和复位弹簧1所在腔体的通道a，Ⅰ阀芯2下部杆体上设有Ⅰ液控阀套4，Ⅰ液控阀套4内设有顶靠在Ⅰ阀芯2下部杆体上的Ⅰ活塞5，Ⅰ液控阀套4的底部设有Ⅰ丝堵6，Ⅰ液控阀套4的径向开有与电磁先导阀14.1相连通的通道b；如图3所示，所述的排液阀Ⅲ包括控制工作介质通断的Ⅲ阀芯9，Ⅲ阀芯9同样为带导向杆结构，杆体位于排液阀Ⅲ进口侧，在Ⅲ阀芯9上设有Ⅲ复位弹簧8；Ⅲ阀芯9的底部设有Ⅲ液控阀套10，Ⅲ液控阀套10内设有Ⅲ活塞11，Ⅲ液控阀套10的底部设有Ⅲ丝堵12，Ⅲ液控阀套10开有与Ⅲ电磁先导阀14.3连通的通道c；Ⅰ、Ⅲ阀芯2、9控制工作介质通断的入口处嵌有密封件。

工作介质从进液阀入口A进入系统，从B口进入阀控偶合器15；从阀控偶合器15出来的工作液，经冷却器16冷却后进入出口C，选择循环阀Ⅱ回到阀控偶合器15或排液阀Ⅲ出口D排出系统。

工作过程：

1)设备启动充液: 与充液阀Ⅰ、循环阀Ⅱ和排液阀Ⅲ相连的三个电磁先导阀均通电打开，高压液p经Ⅰ电磁先导阀14.1进入进液阀Ⅰ的活塞腔，在活塞5推动下，Ⅰ阀芯2克服Ⅰ复位弹簧1和工作液压力后打开，进液阀Ⅰ导通，阀控偶合器15进入充液过程；高压液p经Ⅲ电磁先导阀14.3进入排液阀Ⅲ的活塞腔，在活塞11推动下，Ⅲ阀芯9克服Ⅲ复位弹簧8和液压力后关闭；和充液阀Ⅰ相同原理，循环阀Ⅱ亦处于导通状态。从冷却器16出来的循环液自循环阀Ⅱ返回阀控偶合器15。

2)正常运行（自循环）: Ⅰ电磁先导阀14.1失电关闭，Ⅱ电磁先导阀14.2和Ⅲ电磁先导阀4.3通电打开。Ⅰ电磁先导阀14.1失电，进液阀Ⅰ活塞腔和高压液的通路被切断，与控制液油箱相通，处于失压状态。Ⅰ阀芯2在Ⅰ复位弹簧1作用下关闭，关闭后，在液体压力和弹簧力共同作用下，Ⅰ阀芯2台肩和阀体3上的配合面紧紧贴合。此时循环阀Ⅱ处于导通状态，排液阀Ⅲ处于关闭状态。工作液介处于 “阀控偶合器15-冷却器16-循环阀Ⅱ-阀控偶合器15”自循环状态。

3）换液： Ⅰ电磁先导阀14.1通电打开，Ⅱ、Ⅲ电磁先导阀14.2、14.3失电。Ⅰ电磁先导阀14.1通电，进液阀Ⅰ导通，进行充液；Ⅱ电磁先导阀14.2失电，相应循环阀Ⅱ关闭；Ⅲ电磁先导阀14.3失电，排液阀Ⅲ活塞腔泄压，Ⅲ阀芯9在进口液压力和Ⅲ弹簧8作用下打开，循环液从D口排出系统，防止过热。

4）关机： Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ电磁先导阀14.1、14.2、14.3全失电，进液阀Ⅰ、循环阀Ⅱ关闭，排液阀Ⅲ打开，阀控偶合器15中残液从D口排出。

Claims

1.一种直控式电液控制开关阀组，其特征在于：它包括阀体（3）、分别设在阀体（3）内的充液阀（Ⅰ）、循环阀（Ⅱ）和排液阀（Ⅲ），阀体（3）上设有分别与充液阀（Ⅰ）、循环阀（Ⅱ）和排液阀（Ⅲ）相连的电磁先导阀，阀体（3）的顶部设有阀盖（7）；所述的充液阀（Ⅰ）出口上设有与外接设备入口（B）相连的通道，循环阀（Ⅱ）的出口与充液阀（Ⅰ）的出口相通，循环阀（Ⅱ）的入口连接排液阀（Ⅲ）的入口，同时与循环液出口（C）相连通，所述的充液阀（Ⅰ）与循环阀（Ⅱ）结构相同，它包括设在阀体（3）内控制工作介质通断的Ⅰ阀芯（2），Ⅰ阀芯（2）的顶部设有Ⅰ复位弹簧（1），Ⅰ阀芯（2）的下部设有Ⅰ液控阀套（4），Ⅰ液控阀套（4）内设有Ⅰ活塞（5），Ⅰ液控阀套（4）的底部设有Ⅰ丝堵（6）；所述的排液阀（Ⅲ）包括控工作介质通断的Ⅲ阀芯（9），Ⅲ阀芯（9）上设有Ⅲ复位弹簧（8）；Ⅲ阀芯（9）的底部设有Ⅲ液控阀套（10），Ⅲ液控阀套（10）内设有Ⅲ活塞（11），Ⅲ液控阀套（10）的底部设有Ⅲ丝堵（12）。

2.根据权利要求1所述的直控式电液控制阀组，其特征在于：所述的电磁先导阀为二位三通常闭式电磁先导阀。

3. 根据权利要求1所述的直控式电液控制阀组，其特征在于：所述的Ⅰ、Ⅲ阀芯(2、9)控制工作介质通断的台肩处设有密封垫。