CN103115032B - 一种手动旋转式液压换向阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手动旋转式液压换向阀，其特征在于：包括转阀套（9），转阀芯（7），转动套（12），转阀套（9）的转阀芯安装孔（902）外侧设有环槽（901），环槽（901）内水平设有复位弹簧（10），其间通过固定销（11）隔开，固定销（11）与转阀套（12）刚性连接，并随其转动；还包括转阀配油板（1），转阀配油板（1）与转阀套（9）下端面固定连接，其上设有中心油路孔（101），及至少两个换向油路孔（102），转阀芯（7）下部设有与换向油路孔（102）对应的换向槽，换向槽内设有换向通油嘴（4），换向通油嘴（4）与转阀芯（7）之间通过压紧弹簧（5）进行压紧固定，两者间为平面密封。

Description

一种手动旋转式液压换向阀

技术领域

本发明涉及一种液压换向阀，具体来说，是一种手动旋转式液压换向阀，属于液压换向阀技术领域。

背景技术

液压系统广泛用于机械工业的各个领域，换向阀使往复或旋转运动液压执行机构改变运动方向，换向阀是利用阀芯和阀体间相对位置的不同，来改变改变阀体上各主油口的通断关系，实现各油路连通、切断或改变液流方向的阀类。

目前常用的手动旋转式液压换向阀常采用阀芯上轴向布置油液沟槽结构，靠阀芯外圆与阀座上阀芯安装孔内壁配合间隙进行密封，负载时径向受力不平衡，阀芯、阀座孔易磨损，造成间隙密封失效，压力损失大效率低，使用寿命短。因其采用间隙密封方式，故阀芯直径不宜加工过大，使额载流量大小受限制，同时负载保压性能差，额载压力低。所以在一些需要高压、大流量的液压系统中，传统的换向阀无法满足使用要求。

关于操作手柄定位结构，常用的手动旋转式液压换向阀手柄定位方式普遍采用钢球定位结构，根据换向阀位数进行设置档位数量，如此结构被实践证明存在以下操作安全及技术问题，其一，定位结构操作手柄，使用时根据执行机构工进情况将手柄预先停留在换向阀对应阀位上，使换向阀油路常通，在无操作人员及操作人员疏忽忘记操作换向阀情况下执行机构连续运转，对设备及液压系统甚至人身安全存有较大安全隐患；其二，液压系统长时间连续运转，多余油液经溢流阀流回油箱造成液压系统不必要的功率损失，并使系统温度升高。

因此，设计一种密封方式可靠，负载保压性能稳定、额载压力高、流量大，自动复位的换向阀是相关领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明实际需要解决的技术问题是：

1）现有的手动旋转式液压换向阀，采用径向间隙密封的方式，阀芯、阀座孔易磨损，密封容易失效，压力损失大，效率低，使用寿命短，阀芯直径受限制，负载保压性能差，额载压力低；

2）手柄定位方式采用钢球定位结构，需要人为复位操作；多余油液经溢流阀流回油箱造成液压系统不必要的功率损失，并使系统温度升高。

本发明采取以下技术方案：

一种手动旋转式液压换向阀，包括转阀套9，转阀芯7，转动套12，所述转阀套9的转阀芯安装孔902外侧设有环槽901，所述环槽901内水平设有复位弹簧10，所述复位弹簧10之间通过固定销11隔开，所述固定销11与所述转阀套12刚性连接，并随其转动；还包括转阀配油板1，所述转阀配油板1与所述转阀套9下端面固定连接，其上设有中心油路孔101，及至少两个换向油路孔102，所述转阀芯7下部设有与所述换向油路孔102对应的换向槽，所述换向槽内设有换向通油嘴4，所述换向通油嘴4的外径大于所述换向油路孔102的内径，所述换向通油嘴4与所述转阀芯7之间通过压紧弹簧5进行压紧固定，两者间为平面密封。

进一步的，所述转阀套9与转阀芯7通过推力球轴承8进行轴向固定。

进一步的，所述转阀配油板1上设有三个换向油路孔102。

本发明的特点是：采用了带环槽结构的转阀套，并在环槽内设置复位弹簧，复位弹簧之间通过固定销隔开，当转动套转动，带动固定销同步转动，复位弹簧受到固定销的推力压缩变形，从而自动产生复位的推力，当液压换向阀需要进行复位操作的时候，松开手柄，转动套在复位弹簧的弹力作用下自动进行复位，带动转阀芯同步进行自动复位。此外，在转阀芯的下部对应位置处开设换向槽，并在换向槽内设置压紧弹簧，通过压紧弹簧将换向通油嘴与转阀配油板高压密封，换向通油嘴的外径大于换向油路孔的内径，实现平面密封。

本发明的有益效果在于：

1）负载径向受力均衡，大大降低了阀芯、阀座孔的磨损，提高了使用寿命。

2）密封性能大大提高，降低了压损，提高了效率。

3）阀芯直径不影响密封的程度，使得额载流量不受其限制，同时负载保压性能大大提高，能够满足大流量液压系统的需求。

4）自动复位的设计，防止了由于操作人员疏忽忘记操作换向阀的情况，或造成执行机构的连续运转的安全隐患，提高了安全等级。

5）大大减少了多余油液经溢流阀流回油箱的情况，降低了系统功耗，提高了系统的能效。

6）密封方式可靠，负载保压性能稳定、额载压力高、流量大。

附图说明

图1是本发明手动旋转式液压换向阀的爆炸示意图。

图2是本发明手动旋转式液压换向阀的外形示意图。

图3是本发明手动旋转式液压换向阀的俯视示意图。

图4是图2中A-A向剖视示意图。

图5是图4中B-B向剖视示意图。

其中，1、转阀配油板，2、中心通油嘴密封圈，3、中心通油嘴，4、换向通油嘴，5、压紧弹簧，6、平键，7、转阀芯，8、推力球轴承，9、转阀套，10、复位弹簧，11、固定销，12、转动套，13手柄，101、中心油路孔，102、换向油路孔，701、第一键槽，702、中心通油嘴安装孔，703、换向通油嘴安装孔，901、环槽，902、阀芯安装孔，1201、圆柱销安装孔，1202、第二键槽，13、手柄，14、T形垫。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步说明。

参见图1-图5，转阀套9具有一转阀芯安装孔902，该转阀芯安装孔902为阶梯两段式，其内装配有推力球轴承8，推力球轴承8座圈外径与转阀芯安装孔902孔的内壁紧配合，转阀芯7设有台阶轴并与推力球轴承8的轴圈内孔紧配合，即推力球轴承8介于转阀芯7与转阀套9之间，用于对转阀芯7的轴向定位并支撑转阀芯7转动。

在转阀套9的转阀芯安装孔902内壁设有一沟槽用于安装侧面O型密封圈，侧面O型密封圈介于转阀套9与转阀芯7之间，与转阀芯7外圆柱面构成径向密封结构。

在转阀套9法兰边端面设有一组四个螺纹安装孔，转阀配油板2上对应位置设有与其对应的一组四个螺栓安装孔，使用四个内六角螺钉将其连接成一体，同时在转阀套9法兰边端面设有一端面环形沟槽用于端面O型密封圈，端面O型密封圈介于转阀套9法兰端面与转阀配油板1端面之间，构成轴向密封结构；

转阀套9圆柱端端面，即上端面设有环槽901，环槽901圆柱表面和内孔表面相同位置分别设有成对称布置的凸点，将环槽901分割成中心连通的两个腰部圆形槽，参见图5，复位弹簧10弯曲成半圆形，放置于两个腰部圆形槽孔内，并由固定销11隔开，转动套12锥端大端面设有圆柱销安装孔，圆柱销11的一端与圆柱销安装孔配合，另一端装配在前述转阀套9端面环槽901内，复位弹簧10端面之间构成的空间内，构成换向阀的复位机构；

参见图1，转阀芯7细圆柱段伸出转阀套9与转动套12内孔配合，转阀芯7细圆柱段轴向设有第一键槽701，转动套12内孔设有第二键槽1202，平键6置于前述第一、第二键槽701、1202内，构成换向阀转阀芯旋转的传力机构；

参见图1，转阀芯7细圆柱段端面设有螺纹安装孔，内六角螺钉穿过T型垫14内孔旋紧于该螺纹安装孔内，T型垫14起到防止平键6脱落和限制转阀芯7延推力球轴承8限定的轴线方向反向移动的作用；

参见图1，转动套12锥面设有手柄螺纹安装孔，手柄13螺纹端旋及于该螺纹安装孔内构成换向阀的操作机构；

参见图1，转阀芯7端面设有中心通油嘴安装孔702，换向通油嘴安装孔703，中心通油嘴安装孔702置于转阀芯7端面中心，换向通油嘴安装孔703在距端面中心适当位置处；中心通油嘴3芯部加工有轴向通孔，沿周向适当位置设有两个密封圈槽，并通过中心通油嘴密封圈2进行密封，后将中心通油嘴3两端分别置于转阀芯7的中心通油嘴安装孔702和转阀配油板1的中心油路孔101内，构成换向阀进油通道，详见图1、图4。

换向通油嘴4芯部加工有轴向通孔，一端留有台肩孔，另一端留有锥口，沿周向靠近台肩孔端适当位置设有密封圈安装槽，换向通油嘴密封圈置于前述安装槽内，压紧弹簧5安装在换向通油嘴4的台肩孔内，将换向通油嘴4带有压紧弹簧6的一端装配于转阀芯7的换向通油嘴安装孔703内，锥口端端面紧贴转阀配油板1的平面，构成连接换向阀的其中一个换向油路孔102的出油通道，通过转阀芯7的转动使换向通油嘴4与各油路接通达到油路换向的目的，二者间两接触面构成机械密封结构，密封面为二者接触部分，压紧弹簧5及负载油压一同建立起超高压平面静密封。

参见图4，转阀配油板1端面上设有4个油路孔，该4个孔分别对应转阀配油板1对面的中心油路孔101和换向油路孔102并与设备油路板油路口配合，通过内六角螺钉将其固定在设备油路板上，构成完整的液压系统，所述每个油路孔边加工有与其同芯的密封环槽，O型圈置于环槽内密封各油路孔，防止漏油，设置环形密封槽可防止O型圈被高速液流倒吸进液压系统中。

除上述实施例外，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种手动旋转式液压换向阀，其特征在于：

包括转阀套(9)，转阀芯(7)，转动套(12)，所述转阀套(9)的转阀芯安装孔(902)外侧设有环槽(901)，所述环槽(901)内水平设有复位弹簧(10)，所述复位弹簧(10)之间通过固定销(11)隔开，所述固定销(11)与所述转动套(12)刚性连接，并随其转动；

还包括转阀配油板(1)，所述转阀配油板(1)与所述转阀套(9)下端面固定连接，其上设有中心油路孔(101)，及至少两个换向油路孔(102)，所述转阀芯(7)下部设有与所述换向油路孔(102)对应的换向槽，所述换向槽内设有换向通油嘴(4)，所述换向通油嘴(4)的外径大于所述换向油路孔(102)的内径，所述换向通油嘴(4)与所述转阀芯(7)之间通过压紧弹簧(5)进行压紧固定，两者间为平面密封。

2.如权利要求1所述的手动旋转式液压换向阀，其特征在于：所述转阀套(9)与转阀芯(7)通过推力球轴承(8)进行轴向固定。

3.如权利要求1所述的手动旋转式液压换向阀，其特征在于：所述转阀配油板(1)上设有三个换向油路孔(102)。