CN102644632B - 电液多路换向阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电液多路换向阀，进油阀片包括进油阀体和安全阀；进油阀体上设有进油口P，进油阀体内设有主油道、工作油道和第一油道，主油道与进油口P相连通，工作油道和第一油道均与主油道相连通；第一油道与先导油道相连接，先导油道包括主先导油道、第一先导油道和第二先导油道，主先导油道与第一油道连接处设有减压阀；工作油道内设滑阀，工作油道通过安全阀与回油通道相连接。另外换向阀片还设有手动拉杆，换向阀片之间设有合流阀片，先导控制油路的回油通道内设节流螺塞。本发明的电液多路换向阀，具有可省去先导泵和油管、手动液控功能一体化、通过合流改变工作油口的输出流量、换向动作较为舒缓等优点。

Description

电液多路换向阀

技术领域

本发明涉及一种电液多路换向阀。

背景技术

电液多路换向阀是电磁换向阀和液控多路换向阀的组合，它是用电磁换向阀控制先导油实现换向阀的动作，变换流体流动方向的控制阀。电液多路换向阀和液控换向阀主要用在流量超过电磁换向阀正常工作允许范围的液压系统中，即小流量控制大流量从而对执行元件的动作进行控制，或对油液的流动方向进行控制。

在现有技术中，电液多路换向阀主要由进油阀片、换向阀片和回油阀片构成，其主要有以下几个方面的缺点。

（1）需要外接先导控制油道，配备先导油泵，使得液压系统的结构较为复杂且系统成本较高。

（2）没有手动拉杆的手动换向，只有液控的换向功能，不具备手动换向的功能；一旦液控功能失效，就无法实现换向功能，不具备手控、液控一体化的功能，控制手段单一，不适应系统的需求。

（3）当换向阀的工作油口的输出流量不足时，无法提高输出流量，输出流量的可调整性比较差，使得换向阀的适应性比较差。

（4）控制阀杆换向的先导腔回油通道直接与回油口相连通。换向阀可双面换向，当通过对面电磁阀换向时，由于控制阀杆换向的先导腔回油通道直通回油口，使得换向的动作速度很快，较为迅猛，阀杆和其他部件之间的冲击较大，容易导致执行元件之间因撞击而损坏并存有危险性，缩短了系统元件和电液多路换向阀的寿命。

由于现有的电液多路换向阀存在以上几个技术缺陷，使得电液多路换向阀存在液压系统结构复杂、控制手段单一、通用性差和使用寿命短等缺点。

发明内容

本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种电液多路换向阀，以省去额外配置的先导油泵和先导油道、简化液压系统结构。

本发明为解决技术问题采用以下技术方案。

电液多路换向阀，包括进油阀片、换向阀片和回油阀片，其结构特点是，所述进油阀片包括进油阀体和安全阀；所述安全阀安装在进油阀体上；所述进油阀体上设有进油口P，进油阀体内设有主油道、工作油道和第一油道，所述主油道与进油口相连通，所述工作油道和第一油道均与主油道相连通；所述第一油道与先导油道相连接，所述先导油道包括主先导油道、第一先导油道和第二先导油道，所述主先导油道与所述第一油道连接处设有减压阀；所述工作油道内设滑阀，所述工作油道通过安全阀与回油通道相连接。

本发明的电液多路换向阀的结构特点也在于：

所述换向阀片包括换向阀体、第一端盖和第二端盖，第一端盖和第二端盖分别设于换向阀体的两端；第一端盖和第二端盖上均设有电磁阀；所述第一端盖和第二端盖的内腔中均设有换向油道和端盖回油道，所述端盖回油道与阀体先导油回油道相连通；

所述第一端盖的内腔中的换向油道内设有手动拉杆；所述换向阀片的阀杆左端部伸入所述第一端盖的换向油道中；在所述换向阀片的阀杆的左端设置有浮动套；所述阀杆的左端部设有外螺纹，浮动套的内表面设有内螺纹，阀杆与浮动套通过螺纹副相连接；浮动套的左端部为空腔，手动拉杆的右端部嵌入在浮动套左端部的空腔内，所述手动拉杆的右端部与所述浮动套的空腔之间为间隙配合；所述手动拉杆的左端部上固定连接有换向拔块，所述换向手柄固定连接在所述换向拔块上；

所述电磁阀包括电磁铁、电磁阀芯、电磁阀套和电磁阀弹簧；所述第一端盖上的电磁铁设于第一端盖的左端部，电磁阀芯设于第一端盖的电磁阀腔内；所述电磁阀套和电磁阀弹簧均套设于所述电磁阀芯上；所述电磁阀腔与所述换向油道相连通，所述电磁阀腔与端盖先导油进油道和端盖回油道相连通。

所述的电液多路换向阀还设置有合流阀片；所述合流阀片设置在两个换向阀片之间；所述合流阀片上设有辅助进油口。

在所述换向阀片中，在端盖回油道内设置有节流螺塞；所述节流螺塞的外周面为外螺纹，节流螺塞上设有沿着所述节流螺塞的轴向贯穿所述节流螺塞的节流孔。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

（1）将进油阀片的自身进油分为两路，一路为换向阀片的工作油口供油，一路为换向阀片提供先导油，从而无需外加先导油泵和油管，简化了液压系统的结构，降低了系统成本。

（2）在端盖上设置电磁阀和手动拉杆，通过电磁阀可实现液控换向，通过手动拉杆可实现手动换向，因而本发明的换向阀具有手动和液控两种换向方式，使得手动液控功能一体化。

（3）在换向阀片之间设置合流阀片，合流阀片上设有辅助进油口P2。当换向阀片的工作油口输出流量不足时，可另外配备供油泵，为辅助进油口P2供油，从而可提高换向阀片的工作油口的输出流量，满足不同机构对不同的流量需求。

（4）在端盖回油道中设置了节流螺塞后，阀杆移动的过程中，由于节流螺塞的节流作用，端盖的换向油道的液压油是逐渐回油的，使得阀杆的移动较为缓慢，换向动作较为舒缓，使得阀杆换向冲击力较小，执行机构换向可有一微动过程，从而不易损坏阀杆或阀体，并延长了换向阀和执行机构的使用寿命。

本发明的电液多路换向阀，具有可省去先导泵和油管、简化了液压系统的结构、使得换向阀具有手动和液控两种换向方式、提高了工作油口的输出流量、对面换向动作较为舒缓等优点。

附图说明

图1为本发明的电液多路换向阀的液压原理图。

图2为本发明的电液多路换向阀的主视图。

图3为本发明的电液多路换向阀的左视图。

图4为本发明的电液多路换向阀的进油阀片的主视图。

图5为本发明的电液多路换向阀的进油阀片的左视图。

图6为图5中的A-A剖视图。

图7为图5中的C-C剖视图。

图8为本发明的电液多路换向阀的换向阀片的剖视图。

图9为图8中的局部放大图。

图10为本发明的电液多路换向阀的节流螺塞的剖视图

附图1～附图10中标号：1进油阀片，2换向阀片，3回油阀片，4合流阀片，5进油阀体，6安全阀，7进油口，8主油道，9工作油道，10第一油道，11主先导油道，12第一先导油道，13第二先导油道，14减压阀，15滑阀，16单向阀，17换向阀体，18第一端盖，19第二端盖，20电磁阀，21换向油道，22端盖回油道，23阀体先导油回油道，24手动拉杆，25阀杆，26浮动套，27换向拔块，28换向手柄，29电磁铁，30电磁阀芯，31电磁阀套，32电磁阀弹簧，33电磁阀腔，34辅助进油口，35节流螺塞，36节流孔，37液控油口，38端盖先导油进油道。

图1～附图10中字母标记：P进油口，P2辅助进油口，PG测压口，PG2第二测压口，T-回油口，A1～A5工作油口，B1～B5工作油口。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参见附图1～附图10，电液多路换向阀，包括进油阀片1、换向阀片2和回油阀片3。所述进油阀片1包括进油阀体5和安全阀6；所述安全阀6安装在进油阀体5上；所述进油阀体5上设有进油口P7，进油阀体5内设有主油道8、工作油道9和第一油道10，所述主油道8与进油口7相连通，所述工作油道9和第一油道10均与主油道8相连通；所述第一油道10与先导油道相连接，所述先导油道包括主先导油道11、第一先导油道12和第二先导油道13，所述主先导油道11与所述第一油道10连接处设有减压阀14；所述工作油道9内设滑阀15，所述工作油道9通过安全阀6与回油通道相连接。外部液压油通过进油口PP进入进油阀片的主油道，从主油道分为两路：一路通过滑阀进入工作油道，另一路通过减压阀进入先导油道。通过滑阀进入工作油道的液压油流入各个换向阀片，当阀杆换向时给工作油口A1-A5、B1-B5供油；当油压超过安全阀的设定压力时，安全阀打开卸荷，使得液压油通过安全阀从回油口回油，从而避免阀内压力过高，保护液压系统的安全。流入第一油道的液压油通过减压阀流入先导油道，进而分为两路分别流入第一先导油道和第二先导油道，液压油分别通过第一先导油道和第二先导油道流入换向阀片的两端，用于作为控制换向的先导油。第一先导油道或第二先导油道的先导油通过换向阀片的液控油口37进入电磁阀进油道，使得先导油进入换向阀片内的换向油道，电磁铁通电时先导油控制换向阀片换向，断电时换向阀片的阀杆回位。电磁阀断电时，先导油道内的先导油就无法进入换向油道，先导油道内的压力就会增大，当先导油道内的压力增大到预定值时，减压阀就会关闭，不再向先导油道内注入先导油。通过电磁铁控制电磁阀芯，使得先导油进入换向阀片端盖的换向油道，或者使得换向油道内的液压油通过回油道流到回油口T，满足换向阀片的阀杆的换向。由于将进油阀片的自身进油分为两路，一路为换向阀片的工作油口供油，一路为换向阀片换向提供先导油，从而无需外加先导油泵和油管，简化了液压系统的结构，降低了系统成本。另外，通过安全阀能够在阀内压力过高时卸荷，从而可保护液压系统的安全。减压阀分出的先导油进入先导油道，当先导油道内的压力油压达到一定的数值时，减压阀的阀芯就会将第一油道和先导油道之间的连接口堵上，不再有先导油进入先导油道，从而限定了先导油的最高压力和供油，同时也不会造成先导液压油白流的浪费。一旦先导油在工作过程中有损失，造成先导油的压力下降时，减压阀又会打开第一油道与先导油道之间的连接口，补充先导油，直至先导油压力达到预设值才再次堵上连接口。因而，可通过先导油的油压变化控制减压阀阀芯的左右运动，进而控制第一油道与先导油道之间的接通和断开，从而控制先导油的补充与停供，实现先导油的限压和最小流量保证先导油路的功能需求。

所述换向阀片2包括换向阀体17、第一端盖18和第二端盖19，第一端盖18和第二端盖19分别设于换向阀体17的两端；第一端盖18和第二端盖19上均设有电磁阀20；所述第一端盖18和第二端盖19的内腔中均设有换向油道21和端盖回油道22，所述端盖回油道22与阀体先导油回油道23相连通；

所述第一端盖18的内腔中的换向油道21内设有手动拉杆24；所述换向阀片2的阀杆25左端部伸入所述第一端盖18的换向油道21中；在所述换向阀片2的阀杆25的左端设置有浮动套26；所述阀杆25的左端部设有外螺纹，浮动套26的内表面设有内螺纹，阀杆25与浮动套26通过螺纹副相连接；浮动套26的左端部为空腔，手动拉杆24的右端部嵌入在浮动套26左端部的空腔内，所述手动拉杆24的右端部与所述浮动套26的空腔之间为间隙配合；所述手动拉杆24的左端部上固定连接有换向拔块27，所述换向手柄28固定连接在所述换向拔块27上；

所述电磁阀20包括电磁铁29、电磁阀芯30、电磁阀套31和电磁阀弹簧32；所述第一端盖18上的电磁铁29设于第一端盖18的左端部，电磁阀芯30设于第一端盖18的电磁阀腔33内；所述电磁阀套31和电磁阀弹簧32均套设于所述电磁阀芯30上；所述电磁阀腔33与所述换向油道21相连通，所述电磁阀腔33与端盖先导油进油道38和端盖回油道22相连通。如图8-9所示，换向阀片的两端均设有端盖，即上述第一端盖和第二端盖，两个端盖上分别设有一个电磁阀，用于换向阀片两端的换向控制。在第一端盖上设置手动拉杆，手动拉杆右端的卡在浮动套的内腔中，手动拉杆为圆柱体，浮动套为圆筒形。浮动套的内腔右侧部分为螺纹段，与阀杆左端的外螺纹配合，使得浮动套与阀杆相固定连接。浮动套内腔左侧为空腔，拉杆右端设有凸台，其中端部直径较大，恰好可卡在浮动套的内腔中。手动拉杆外周面与浮动套内周面为常规的轴-孔间隙配合，配合间隙为18dmm～22dmm(丝米)，以20 dmm为最佳。通过采用这种间隙配合的方式，手动拉杆与端盖、阀杆与阀体之间也不会发生卡死的现象，手动拉杆与阀杆之间也不会发生卡死的现象。手动拉杆的左端与换向拔块相连接，换向拔块上固定了手柄，故此可通过手柄拉动手动拉杆，进而带动阀杆换向。同样的手动换向机构也可设置在第二端盖上。

电磁阀芯恰好位于两个先导油道及回油通道与换向油道的连接口处，通过电磁阀芯的动作控制先导油道与换向油道、回油通道与换向油道之间的连通与断开，从而控制先导油的供油、换向油道的回油。电磁铁不通电时，两个先导油道与换向油道之间被堵死，换向油道与回油通道之间相通，换向油道内的液压油回油，阀杆不动作；此时，由于换向油道内无油压，可通过手动拉杆拉动阀杆，进行手动换向。当电磁铁通电时，电磁阀芯右移，两个先导油道与换向油道相通，先导油道向换向油道供油，换向油道与回油通道之间堵死，此时阀杆换向。

通过电磁阀可实现液控换向，通过手动拉杆可实现手动换向，因而本发明的换向阀具有手动和液控两种换向方式，使得手动液控功能一体化。

所述的电液多路换向阀还设置有合流阀片4；所述合流阀片4设置在两个换向阀片2之间；所述合流阀片4上设有辅助进油口34。如图2所示，合流阀片的左侧有两个换向阀片，合流阀片的右侧有三个换向阀片。当右侧换向阀片的工作油口输出流量不足时，可另外配备供油泵，为辅助进油口P2供油，从而可提高换向阀片的工作油口的输出流量，使得换向阀的工作油口输出流量可调整，提高换向阀片的工作的供油能力，提高了换向阀片的适应性。辅助进油口P2的油路通过单向阀16与合流阀片左侧的两个换向阀片的出油路相连接，以避免辅助进油口P2的进油会向合流阀片左侧的两个换向阀片倒流供油。辅助进油口P2的油路通过安全阀6与回油通道相连接，在当油压超过安全阀的设定压力时，安全阀打开卸荷，使得液压油通过安全阀从回油口回油，从而避免阀内压力过高，保护液压系统的安全。

在所述换向阀片2中，在端盖回油道22内设置有节流螺塞35；所述节流螺塞35的外周面为外螺纹，节流螺塞35上设有沿着所述节流螺塞35的轴向贯穿所述节流螺塞35的节流孔36。如图8-9，所述节流螺塞为圆筒形，外周面为外螺纹，通过外螺纹与回油道的内螺纹相配合，旋入回油道之内。如图10，节流螺塞的中间设有与螺塞轴向相同的节流孔，节流孔的一端为内六角形，以利装配时用六角扳手安装节流螺塞。在换向阀片的两个端盖的端盖回油道内均设有一个节流螺塞，节流螺塞设置在端盖回油道内，可通过先导回油道与阀体先导油回油道相通。在换向阀工作过程中，换向阀片常常需要对面前后换向，即可能一侧端盖的换向油道内充满液压油时，需另一侧的电磁阀控制阀杆换向。比如，在第一端盖的换向油道内充满液压油时，第一端盖的电磁阀断电，第一端盖中换向油道与端盖回油道相连通，第一端盖的先导油被堵死。此时，第二端盖的电磁阀通电，第二端盖的先导油流向其换向油道内，阀杆左移换向。倘若第一端盖的端盖回油道中没有节流螺塞，那么第一端盖的换向油道与回油口无阻尼相通，回油速度很快，阀杆快速左移，换向动作较为迅猛，会对系统控制的执行元件如油缸或马达等有较大的冲击，容易损坏执行机构并无法实现机构的微动需求。在第一端盖回油道中设置了节流螺塞后，阀杆左移的过程中，第一端盖的换向油道的液压油通过节流螺塞后进入阀体先导油回油道，由于节流螺塞的节流作用，第一端盖的换向油道的液压油是逐渐回油的，使得阀杆的移动较为缓慢，换向动作较为舒缓，使得系统流量冲击力较小，从而满足执行机构的微动需求，并延长了系统的使用寿命。

如图1所示，压力油a从进油口P分为两路b和c。其中b路经过滑阀进入各换向阀片，b路压力油用于在阀杆换向时给工作油口A1~A5、B1~B5供油。当b路压力油超过安全阀6设定的压力时，安全阀6卸荷，以确保系统不会油压过高。安全阀6还有一个作用是确保b路压力油能保持一定的背压，比如1Mpa左右，满足液控时换向的最小压力的需求。c路供油经过减压阀14后分为两路e（对应于图7中的第二先导油道13）和f（对应于图7中的第一先导油道12），分别流向各换向阀片的两端，用于作为液压控制换向的先导油，从图8中的液控油口37流入换向阀片，从而通过左右端盖的端盖先导油进油道38流向电磁阀腔33。第一先导油道12和第二先导油道13分别与换向阀片的阀体上的左右两个液控油口37相通，通过端盖的端盖先导油进油道38将先导油引入电磁阀腔33。

图6和图7中的第一油道10通过工艺孔实现，使得主油道8内的液压油能够通过第一油道10进入主先导油道11，位于主先导油道11内的减压阀14恰好设于第一油道10与主先导油道11之间的连接口处，以便于控制先导油道内的先导油压力。

Claims (2)

1.电液多路换向阀，包括进油阀片(1)、换向阀片(2)和回油阀片(3)，其特征是，所述进油阀片(1)包括进油阀体(5)和安全阀(6)；所述安全阀(6)安装在进油阀体(5)上；所述进油阀体(5)上设有进油口P(7)，进油阀体(5)内设有主油道(8)、工作油道(9)和第一油道(10)，所述主油道(8)与进油口(7)相连通，所述工作油道(9)和第一油道(10)均与主油道(8)相连通；所述第一油道(10)与先导油道相连接，所述先导油道包括主先导油道(11)、第一先导油道(12)和第二先导油道(13)，所述主先导油道(11)与所述第一油道(10)连接处设有减压阀(14)；所述工作油道(9)内设滑阀(15)，所述工作油道(9)通过安全阀(6)与回油通道相连接；所述换向阀片(2)包括换向阀体(17)、第一端盖(18)和第二端盖(19)，第一端盖(18)和第二端盖(19)分别设于换向阀体(17)的两端；第一端盖(18)和第二端盖(19)上均设有电磁阀(20)；所述第一端盖(18)和第二端盖(19)的内腔中均设有换向油道(21)和端盖回油道(22)，所述端盖回油道(22)与阀体先导油回油道(23)相连通；

所述第一端盖(18)的内腔中的换向油道(21)内设有手动拉杆(24)；所述换向阀片(2)的阀杆(25)左端部伸入所述第一端盖(18)的换向油道(21)中；在所述换向阀片(2)的阀杆(25)的左端设置有浮动套(26)；所述阀杆(25)的左端部设有外螺纹，浮动套(26)的内表面设有内螺纹，阀杆(25)与浮动套(26)通过螺纹副相连接；浮动套(26)的左端部为空腔，手动拉杆(24)的右端部嵌入在浮动套(26)左端部的空腔内，所述手动拉杆(24)的右端部与所述浮动套(26)的空腔之间为间隙配合；所述手动拉杆(24)的左端部上固定连接有换向拔块(27)，换向手柄(28)固定连接在所述换向拔块(27)上；

所述电磁阀(20)包括电磁铁(29)、电磁阀芯(30)、电磁阀套(31)和电磁阀弹簧(32)；所述第一端盖(18)上的电磁铁(29)设于第一端盖(18)的左端部，电磁阀芯(30)设于第一端盖(18)的电磁阀腔(33)内；所述电磁阀套(31)和电磁阀弹簧(32)均套设于所述电磁阀芯(30)上；所述电磁阀腔(33)与所述换向油道(21)相连通，所述电磁阀腔(33)与端盖先导油进油道(38)和端盖回油道(22)相连通；

电液多路换向阀还设置有合流阀片(4)；所述合流阀片(4)设置在两个换向阀片(2)之间；所述合流阀片(4)上设有辅助进油口(34)。

2.根据权利要求1所述的电液多路换向阀，其特征是，在所述换向阀片(2)中，在端盖回油道(22)内设置有节流螺塞(35)；所述节流螺塞(35)的外周面为外螺纹，节流螺塞(35)上设有沿着所述节流螺塞(35)的轴向贯穿所述节流螺塞(35)的节流孔(36)。