CN102923291A - 一种用于转叶式舵机的液压控制阀组 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于转叶式舵机的液压控制阀组，属于液压控制阀组领域。所述阀组包括：电磁换向阀、梭阀、先导式溢流阀、第一插装阀、第二插装阀、第三插装阀、第四插装阀、第五插装阀、第六插装阀和第七插装阀，所述阀组的进油口分别与第七插装阀的第一油口和所述电磁换向阀的第一进油口连通，所述第七插装阀的第二油口与所述阀组的出油口连通，所述第七插装阀的控油口分别与所述先导式溢流阀的进油口和所述出油口连通，所述先导式溢流阀的出油口与所述阀组的出油口连通。本发明通过减少液压系统的发热，从而减小液压泵站油箱的体积，节省船内空间。

Description

一种用于转叶式舵机的液压控制阀组

技术领域

本发明涉及液压控制阀组领域，特别涉及一种用于转叶式舵机的液压控制阀组。

背景技术

转叶式舵机是目前国际上广泛应用于各类船舶的一种新型舵机。其工作原理类似于双向摆动叶片马达的形式，转子的转动为该装置的输出，转子与舵杆通过过盈或其它方式连接，转子的转动带动舵杆的转动，从而实现对舵叶的运动控制。

转叶式液压舵机通过液压系统控制转子的转动，其液压系统内部采用多个滑阀、内控换向阀等阀门配合液压系统内其他部件工作，实现向舵机提供足够的液压能。液压系统在工作过程中，会产生一定的热量。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

液压系统发热主要来自于主泵机械发热，以及换向阀中位时泵的卸荷压力损失和换向时换向阀、液压锁及其它阀件中的压降损失等。由于液压系统中采用滑阀配合液压系统内其他部件工作，但是，转叶式舵机要求的工作压力低，所以经过转叶式舵机的流量就要大，而滑阀的通流量较小，这会增加转叶式舵机内部的节流损失，功率消耗增大，使液压系统发热严重；普通内控换向阀由于要平衡对中弹簧的推力，对进油口有最低压力要求，需在进油口加装液阻产生压降，为液压系统提供卸荷压力，而液压系统卸荷时，此卸荷压力没有作用，只会引起液压系统发热，此外，还有系统内其他阀，也会存在压降损失，进而引发液压系统发热。如果液压系统发热量大，就需要液压泵站内的油箱为液压泵站系统留出一部分空间，以满足转叶式舵机的动力的需求，油箱留出的空间占有较大的体积，也会导致液压泵站的体积增大，为液压泵站的使用带来不便。

发明内容

为了解决现有技术中液压系统发热量大，导致转叶式舵机体积大的问题，本发明实施例提供了一种用于转叶式舵机的液压控制阀组。所述技术方案如下：

本发明实施例提供一种用于转叶式舵机的液压控制阀组，所述阀组包括：电磁换向阀、梭阀、先导式溢流阀、第一插装阀、第二插装阀、第三插装阀、第四插装阀、第五插装阀、第六插装阀和第七插装阀，所述阀组的进油口分别与第七插装阀的第一油口和所述电磁换向阀的第一进油口连通，所述第七插装阀的第二油口与所述阀组的出油口连通，所述第七插装阀的控油口与所述先导式溢流阀的进油口连通，所述先导式溢流阀的出油口与所述阀组的出油口连通；

所述电磁换向阀的第一出油口分别与第三插装阀的控油口、第一插装阀的控油口和所述梭阀的第一进油口连通，所述梭阀的出油口分别与所述先导式溢流阀的进油口和所述第一插装阀的控油口连通，所述电磁换向阀的第二出油口分别与第四插装阀的控油口、所述第二插装阀的控油口和所述梭阀的第二进油口连通，所述电磁换向阀的第三出油口与泄油口连通；

所述阀组的出油口还分别与第四插装阀的第一油口和所述第一插装阀的第一油口连通，所述阀组的进油口还分别与第二插装阀的第一油口和所述第三插装阀的第一油口连通；

所述第一插装阀的第二油口和所述第二插装阀的第二油口分别与第五插装阀的第一油口连通，所述第五插装阀的第二油口和所述第五插装阀的控油口分别与转舵机构的第一工作油口连通，所述第三插装阀的第二油口和所述第四插装阀的第二油口分别与所述第六插装阀的第一油口连通，所述第六插装阀的第二油口和所述第六插装阀的控制口分别与所述转舵机构的第二工作油口连通。

进一步地，所述阀组还包括：第一液控单向阀和第二液控单向阀，所述转舵机构的第一工作油口与第一液控单向阀的出油口连通，所述第一液压单向阀的控油口与第六插装阀的第一油口连通，所述第一液压单向阀的进油口分别与第二液控单向阀的进油口和所述泄油口连通，所述转舵机构的第二工作油口与所述第二液控单向阀的出油口连通，所述第二液控单向阀的控油口与所述第五插装阀的第一油口连通。

进一步地，所述阀组还包括第一单向阀和第二单向阀，所述转舵机构的第一工作油口与第一单向阀的出油口连通，所述第一单向阀的进油口与所述出油口连通，所述转舵机构的第二工作油口与第二单向阀的出油口连通，所述第二单向阀的进油口与所述出油口连通。

进一步地，所述电磁换向阀为Y型电磁换向阀。

进一步地，所述第五插装阀的控油口与所述转舵机构的第一工作油口之间的油路上、第一液控单向阀与转舵机构的第一工作油口之间的油路上、第六插装阀的控油口与转舵机构的第二工作油口之间的油路上分别设有节流阀，所述第一、第二、第三和第四插装阀的控油口相连的油路上均设有节流阀。

优选地，所述第一、第二、第三和第四插装阀的上均连接有用于检测阀芯位置的位置传感器。

具体地，所述电磁换向阀、所述梭阀、所述先导式溢流阀、所述第一插装阀、所述第二插装阀、所述第三插装阀、所述第四插装阀、所述第五插装阀、所述第六插装阀、所述第七插装阀、所述第一液压单向阀、所述第二液压单向阀、所述第一单向阀和所述第一单向阀均固定安装在主阀体上。

具体地，所述7个插装阀均通过盖板固定在所述主阀体上。

具体地，所述主阀体为长方体结构，所述第五、第六和第七插装阀以及所述梭阀、所述两个液控单向阀和所述电磁换向阀均位于主阀体的顶面，所述先导式溢流阀固定在所述第七插装阀的盖板上，所述第一和第二插装阀位于所述主阀体第一侧壁上，所述第三和第四插装阀位于所述主阀体第三侧壁上，所述转舵机构的第一和第二工作油口位于所述主阀体的第二侧壁上，所述油箱的进油口和出油口位于所述主阀体的第四侧壁上。

具体地，所述转舵机构第一工作油口、所述转舵机构第二工作油口、所述油箱的进油口和所述出油口均与固定在主阀体上的法兰连接。

具体地，所述主阀体上安装有吊环螺钉和底板。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例插装阀替换现有转叶式舵机的液压控制阀组中的滑阀，由于插装阀的通流量比滑阀的通流量大，使转叶式舵机的液压控制阀组的压力损失小，发热量少，解决了液压系统发热严重的问题；并且，本发明实施例采用第七插装阀和溢流阀配合电磁换向阀组合先导电磁换向阀，先导电磁换向阀和梭阀配合，实现电磁阀的中位极低压卸荷，减小舵机工作时的系统压力损失，并减少发热量，液压系统温升低，这样就减小了液压泵站内油箱的体积，并使本发明的阀组结构紧凑，集成化程度高，便于维持，能够广泛的应用于大流量的液压系统。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的用于转叶式舵机的液压控制阀组线路示意图；

图2是本发明实施例二提供的用于转叶式舵机的液压控制阀组结构示意图。

图中：101-第一插装阀、102-第二插装阀、103-第三插装阀、104-第四插装阀、105-第五插装阀、106-第六插装阀、107-第七插装阀、201-第一液控单向阀、202-第二液控单向阀、301-第一单向阀、302-第二单向阀、401-电磁换向阀、Pd-电磁换向阀第一进油口、Ad-电磁换向阀第一出油口、Bd-电磁换向阀第二出油口、Td-电磁换向阀第三出油口、D1-左线圈、D2-右线圈、501-节流阀、601-位置传感器、701-梭阀、702-梭阀的第一进油口、801-先导式溢流阀、901-主阀体、902-盖板、903-法兰、904-吊环螺钉、905-底板、906-接头、P-进油口、O-出油口、T-泄油口、A-转舵机构第一工作油口、B-转舵机构第二工作油口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供一种用于转叶式舵机的液压控制阀组，该阀组包括：电磁换向阀401、梭阀701、先导式溢流阀801和7个插装阀，该阀组的进油口P分别与第七插装阀107的第一油口和电磁换向阀401的第一进油口Pd连通，第七插装阀107的出油口与该阀组的出油口O连通，第七插装阀107的控油口与先导式溢流阀801的进油口连通，先导式溢流阀801的出油口与出油口O连通，第七插装阀107和先导式溢流阀801配合电磁换向阀401，为液压系统调压、卸荷。

电磁换向阀401的第一出油口Ad分别与第三插装阀103的控油口、第一插装阀101的控油口和梭阀701的第一进油口702连通，梭阀701的出油口与先导式溢流阀801的进油口和第一插装阀101的控油口连通。电磁换向阀401的第二出油口Bd分别与第四插装阀104的控油口、第二插装阀102的控油口和梭阀701的第二进油口连通。电磁换向阀401的第三出油口Td与泄油口T连通。

该阀组的出油口O还分别与第四插装阀104的第一油口和第一插装阀101的第一油口连通，该阀组的进油口P还分别与第二插装阀102的第一油口和第三插装阀103的第一油口连通。

第一插装阀101的第二油口和第二插装阀102的第二油口与第五插装阀105的第一油口连通，第五插装阀105的第二油口和第五插装阀105的控油口与转舵机构的第一工作油口A连通，第三插装阀103的第二油口和第四插装阀104的第二油口分别与第六插装阀106的第一油口连通，第六插装阀106的第二油口与转舵机构的第二工作油口B连通，转舵机构的第二工作油口B与第六插装阀106的控制口连通。

其中，第一插装阀101、第二插装阀102、第三插装阀103和第四插装阀104初始状态为关闭状态，这四个插装阀配合使用，作为液压系统的方向控制阀，为液压系统换向。

进一步地，本发明实施例提供的阀组还包括：第一液控单向阀201和第二液控单向阀202，转舵机构的第一工作油口A与和第一液控单向阀201的出油口连通，第一液压单向阀201的控油口与第六插装阀106的进油口连通，第一液压单向阀201的进油口分别依次与第二液控单向阀202的进油口和泄油口T连通，转舵机构的第二工作油口B与第二液控单向阀202的出油口连通，第二液控单向阀202的控油口与第五插装阀105的进油口连通。这2个液控单向阀能够配合第五插装阀105和第六插装阀106实现液压锁定的功能。

进一步地，本发明实施例提供的阀组还包括第一单向阀301和第二单向阀302，转舵机构的第一工作油口A与第一单向阀301的出油口连通，第一单向阀301的进油口与出油口O连通，转舵机构的第二工作油口B与第二单向阀302的出油口连通，第二单向阀302的进油口与出油口O连通。

进一步地，电磁换向阀401可以为Y型电磁换向阀。

进一步地，第五插装阀105的控油口与转舵机构的第一工作油口A之间的油路上、第一液控单向阀201与转舵机构的第一工作油口A之间的油路上、第六插装阀106的控油口与转舵机构的第二工作油口B之间的油路上、以及第二液控单向阀202与转舵机构的第二工作油口B之间的油路上分别设有节流阀501。此外，与第一插装阀101的控油口、第二插装阀102的控油口、第三插装阀103的控油口和第四插装阀104的控油口相连的油路上均设有节流阀501。

优选地，第一插装阀101、第二插装阀102、第三插装阀103和第四插装阀104的上均连接有用于检测阀芯位置的位置传感器601。

具体地，如图2所示，电磁换向阀、梭阀、先导式溢流阀、第一插装阀、第二插装阀、第三插装阀、第四插装阀、第五插装阀、第六插装阀、第七插装阀、第一液压单向阀、第二液压单向阀、第一单向阀和第一单向阀均固定安装在主阀体901上。

具体地，7个插装阀通过盖板902固定在主阀体901上。

具体地，该主阀体901为长方体结构，第五、第六和第七插装阀107以及梭阀701、两个液控单向阀和电磁换向阀401均位于主阀体901的顶面，先导式溢流阀801固定在第七插装阀107的盖板上，第一插装阀101和第二插装阀102位于主阀体901第一侧壁上，第三插装阀103和第四插装阀104位于主阀体901第三侧壁上，转舵机构的第一工作油口A和转舵机构的第二工作油口B位于主阀体901的第二侧壁上，油箱的进油口P和油箱的出油口O位于主阀体901的第四侧壁上。

具体地，转舵机构的第一工作油口A、转舵机构的第二工作油口B、油箱的进油口P和出油口O均与固定在主阀体901上的法兰903连接，主阀体901上设置有与泄油口T连接的接头906。

具体地，主阀体901上安装有吊环螺钉904和底板905，用于安装和固定主阀体901。

下面简单描述本发明实施例提供的一种用于转叶式舵机的液压控制阀组的工作原理：

1、当电磁换向阀401位于中位卸荷时，进油口P的油液直接通过第七插装阀107回到油箱的出油口O，并通过滤器回油箱。

2、当电磁换向阀401的左线圈D1得电时，电磁换向阀401换左位，电磁换向阀401的第一进油口Pd连通电磁换向阀401的第一出油口Ad，电磁换向阀401的第二出油口Bd连通电磁换向阀401的第三出油口Td。进油口P油液通过电磁换向阀401的第一进油口Pd和第一出油口Ad，流入梭阀701，进入第七插装阀107的控制腔，第七插装阀107关闭。同时，进油口P油液通过电磁换向阀401的第一进油口Pd和第一出油口Ad，从第一插装阀101的控制口和第三插装阀103的控制口，流进第三插装阀103的控制腔内，保持第一插装阀101和第三插装阀103关闭。此时，进油口P油压持续升高，油液从进油口P依次推开第二插装阀102和第五插装阀105，并通过转舵机构第一工作油口A进入转舵机构，推动机构左转，同时机构回油经转舵机构第二工作油口B，推动第六插装阀106和第四插装阀104回至出油口O。

3、当电磁换向阀401的左线圈D2得电时，电磁换向阀401换右位，电磁换向阀401的第一进油口Pd连通电磁换向阀401的第二出油口Bd，电磁换向阀401的第一出油口Ad连通电磁换向阀401的第三出油口Td，进油口P油液依次通过第二插装阀102的控制口和第四插装阀104的控制口，并流进第二插装阀102和第四插装阀104的控制腔内，保证第二插装阀102和第四插装阀104关闭。同时，进油口P油液流入梭阀701，进入第七插装阀107的控制腔，第七插装阀107关闭。进油口P油压持续升高，进油口P的油液依次推开第三插装阀103和第六插装阀106，并通过转舵机构第二工作油口B进入转舵机构，推动机构右转，同时机构回油经转舵机构第一工作油口A，推动第五插装阀105和到第一插装阀101回至油箱。

本发明实施例提供的用于转叶式舵机的液压控制阀组具有以下优点：

1、本发明实施例采用插装阀替换现有转叶式舵机的液压控制阀组中的滑阀，由于插装阀的通流量比滑阀的通流量大，减小了节流损失，功率消耗减少，解决了液压系统发热严重的问题。

2、本发明实施例采用第七插装阀和溢流阀配合，先导电磁换向阀和梭阀配合，实现电磁阀的中位极低压卸荷，减小舵机工作时的系统压力损失，并减少发热量，液压系统温升低，这样就减小了液压泵站油箱的体积，本发明的阀组能够以较小的体积，实现同等的流量输出，达到国外同类先进产品的技术水平。减小了液压泵站油箱的体积，使本发明的阀组结构紧凑，集成化程度高，便于维持，能够广泛的应用于大流量的液压系统。同时，减少发热量还可以减缓液压系统密封件的老化，延长了密封件的使用寿命。

3、本发明实施例在第一至第四插装阀上设置了位置传感器，这样能实现液压系统换向和状态的监测，确保每个插装阀的动作处于检测状态下，使整个阀组工作可靠性高，同时，通过对插装阀阀芯位置的检测，实现了转叶式舵机液压锁定、补油功能，保证了整个舵机工作的可靠。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于转叶式舵机的液压控制阀组，其特征在于，所述阀组包括：电磁换向阀、梭阀、先导式溢流阀、第一插装阀、第二插装阀、第三插装阀、第四插装阀、第五插装阀、第六插装阀和第七插装阀，所述阀组的进油口分别与第七插装阀的第一油口和所述电磁换向阀的第一进油口连通，所述第七插装阀的第二油口与所述阀组的出油口连通，所述第七插装阀的控油口与所述先导式溢流阀的进油口连通，所述先导式溢流阀的出油口与所述阀组的出油口连通；

所述电磁换向阀的第一出油口分别与第三插装阀的控油口、第一插装阀的控油口和所述梭阀的第一进油口连通，所述梭阀的出油口分别与所述先导式溢流阀的进油口和所述第一插装阀的控油口连通，所述电磁换向阀的第二出油口分别与第四插装阀的控油口、所述第二插装阀的控油口和所述梭阀的第二进油口连通，所述电磁换向阀的第三出油口与泄油口连通；

所述阀组的出油口还分别与第四插装阀的第一油口和所述第一插装阀的第一油口连通，所述阀组的进油口还分别与第二插装阀的第一油口和所述第三插装阀的第一油口连通；

所述第一插装阀的第二油口和所述第二插装阀的第二油口分别与第五插装阀的第一油口连通，所述第五插装阀的第二油口和所述第五插装阀的控油口分别与转舵机构的第一工作油口连通，所述第三插装阀的第二油口和所述第四插装阀的第二油口分别与所述第六插装阀的第一油口连通，所述第六插装阀的第二油口和所述第六插装阀的控制口分别与所述转舵机构的第二工作油口连通。

2.根据权利要求1所述的阀组，其特征在于，所述阀组还包括：第一液控单向阀和第二液控单向阀，所述转舵机构的第一工作油口与第一液控单向阀的出油口连通，所述第一液压单向阀的控油口与第六插装阀的第一油口连通，所述第一液压单向阀的进油口分别与第二液控单向阀的进油口和所述泄油口连通，所述转舵机构的第二工作油口与所述第二液控单向阀的出油口连通，所述第二液控单向阀的控油口与所述第五插装阀的第一油口连通。

3.根据权利要求1所述的阀组，其特征在于，所述阀组还包括第一单向阀和第二单向阀，所述转舵机构的第一工作油口与第一单向阀的出油口连通，所述第一单向阀的进油口与所述出油口连通，所述转舵机构的第二工作油口与第二单向阀的出油口连通，所述第二单向阀的进油口与所述出油口连通。

4.根据权利要求1所述的阀组，其特征在于，所述电磁换向阀为Y型电磁换向阀。

5.根据权利要求1所述的阀组，其特征在于，所述第五插装阀的控油口与所述转舵机构的第一工作油口之间的油路上、第一液控单向阀与转舵机构的第一工作油口之间的油路上、第六插装阀的控油口与转舵机构的第二工作油口之间的油路上分别设有节流阀，所述第一、第二、第三和第四插装阀的控油口相连的油路上均设有节流阀。

6.根据权利要求1所述的阀组，其特征在于，所述第一、第二、第三和第四插装阀的上均连接有用于检测阀芯位置的位置传感器。

7.根据权利要求1-6任一项所述的阀组，其特征在于，所述电磁换向阀、所述梭阀、所述先导式溢流阀、所述第一插装阀、所述第二插装阀、所述第三插装阀、所述第四插装阀、所述第五插装阀、所述第六插装阀、所述第七插装阀、所述第一液压单向阀、所述第二液压单向阀、所述第一单向阀和所述第一单向阀均固定安装在主阀体上。

8.根据权利要求7所述的阀组，其特征在于，所述7个插装阀均通过盖板固定在所述主阀体上。

9.根据权利要求7所述的阀组，其特征在于，所述主阀体为长方体结构，所述第五、第六和第七插装阀以及所述梭阀、所述两个液控单向阀和所述电磁换向阀均位于主阀体的顶面，所述先导式溢流阀固定在所述第七插装阀的盖板上，所述第一和第二插装阀位于所述主阀体第一侧壁上，所述第三和第四插装阀位于所述主阀体第三侧壁上，所述转舵机构的第一和第二工作油口位于所述主阀体的第二侧壁上，所述油箱的进油口和出油口位于所述主阀体的第四侧壁上。

10.根据权利要求7所述的阀组，其特征在于，所述第一工作油口、所述第二工作油口、所述油箱的进油口和所述出油口均与固定在主阀体上的法兰连接。

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