CN103727081B - 桥式油路集成块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种桥式油路集成块，包括集成块本体，设置在集成块本体上的系统供油口、系统出油口、第一工作口、第二工作口、插装阀、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀以及第四单向阀；系统供油口依次通过第一单向阀、第三单向阀以及插装阀与系统出油口相贯通；系统供油口依次通过第二单向阀、第四单向阀以及插装阀与系统出油口相贯通；第一工作口分别与第一单向阀以及第三单向阀相贯通；第二工作口分别与第二单向阀以及第四单向阀相贯通；待测双向闭式变量油泵的进出口分别与第一工作口以及第二工作口相连通；集成块本体整体呈长方体或正方体。本发明提供了一种管路少而简单的桥式油路集成块。

Description

桥式油路集成块

技术领域

本发明属于机械产品性能试验技术领域，涉及一种双向闭式变量高压油泵试验用的装置，尤其涉及一种双向闭式变量油泵试验时用于自动切换油流方向的桥式油路集成块。

背景技术

双向闭式变量油泵（其图形符号如图1所示）在液压传动及控制系统中应用广泛。这种泵的进出口A、B是可以转换的，当A为进口时，B为出口；当B为进口时，A为出口。进口压力较低，一般小于1MPa，出口压力较高，可达40MPa以上。这就要求这种泵在试验时试验系统进、出被试泵的油液流向应能快速自动改变。

为完成泵的试验，一般试验系统采用4个直通式单向阀通过管路组成一个桥式油路系统，如图6所示。试验系统由管路30向被试泵供油。由插装阀、比例溢流阀、油嘴组成泵出口压力加载系统。通过比例溢流阀调整插装阀的背压（弹簧腔压力），可使插装阀进口压力（也就是泵出口压力）增大或减小到试验需要的压力。通过安全阀调整插装阀的最大背压，安全阀一般设置为略高于泵的最高压力，以保护系统不超载。

当泵内油液流向为从A端流进、B端流出时，系统工作原理为：A为泵进口（吸油），压力低；B为泵出口，压力高。油液由管路30经单向阀24、管路28、A口进入被试泵，又经B口、管路29、单向阀27、管路31进入插装阀32，再经插装阀32的开口和管路35、管路36流向流量计量装置及油箱。由于B口压力高于A口压力，单向阀26、单向阀25关闭。

当泵内油液流向为从B端进A端出时，系统工作原理为：B为泵进口（吸油），压力低；A为泵出口，压力高。油液由管路30经单向阀26、管路29、B口进入被试泵，又经A口、管路28、单向阀25、管路31进入插装阀32，再经插装阀的开口和管路35、管路36流向流量计量装置及油箱。由于A口压力高于B口压力，单向阀24、单向阀27关闭。

传统的试验系统上，单向阀采用直通式，用管路（无缝钢管）将四个单向阀连接起来，每个单向阀需要两节管路，使得管路多而复杂，占地面积大。管路与上述各阀连接时采用焊接或螺纹连接，接缝很多。在使用中管路中的油液压力高、低压频繁转换。当泵的出口压力较高，进、出口频繁换向时，对管路造成冲击，常造成焊缝开裂或螺纹连接失效，造成管路泄漏。泄漏的油液造成工作场地严重污染，还会造成现场人员的伤害。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种管路少而简单的桥式油路集成块。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种桥式油路集成块，其特殊之处在于：所述桥式油路集成块包括集成块本体，设置在集成块本体上的系统供油口、系统出油口、第一工作口、第二工作口、插装阀、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀以及第四单向阀；所述系统供油口依次通过第一单向阀、第三单向阀以及插装阀与系统出油口相贯通；所述系统供油口依次通过第二单向阀、第四单向阀以及插装阀与系统出油口相贯通；所述第一工作口分别与第一单向阀以及第三单向阀相贯通；所述第二工作口分别与第二单向阀以及第四单向阀相贯通；待测双向闭式变量油泵的进出口分别与第一工作口以及第二工作口相连通；所述集成块本体整体呈长方体或正方体。

上述插装阀包括插装阀衬套、插装阀阀芯以及插装阀弹簧；所述插装阀衬套设置在集成块本体内部；所述插装阀阀芯通过插装阀弹簧设置在插装阀衬套内部，所述插装阀阀芯可在插装阀衬套内部进行滑动；所述第三单向阀或第四单向阀分别通过插装阀阀芯和插装阀衬套与系统出油口相贯通。

上述插装阀衬套包括插装阀衬套外圆以及插装阀衬套内部；所述插装阀衬套外圆呈分段圆柱台阶结构；所述插装阀衬套内部是由圆柱孔以及与圆柱孔相接的锥孔构成；所述插装阀弹簧将插装阀阀芯贴附在插装阀衬套内部的锥孔壁上；所述插装阀衬套上设置有贯通插装阀衬套外圆以及插装阀衬套内部的径向通孔；所述第三单向阀或第四单向阀分别通过插装阀阀芯和设置在插装阀衬套上的径向通孔与系统出油口相贯通。

上述插装阀阀芯整体呈圆柱体；所述插装阀阀芯包括插装阀阀芯外圆以及插装阀阀芯内部；所述插装阀弹簧设置在插装阀阀芯内部；所述插装阀阀芯外圆设置有梯形环槽；所述梯形环槽的下边缘贴附在插装阀衬套内部的锥孔壁上。

上述插装阀弹簧是螺旋压力弹簧。

上述插装阀衬套外圆上设置有一道或多道环形槽；所述环形槽内设置有径向密封圈；所述插装阀衬套端面上设置有凹下的台阶；所述凹下的台阶内设置有端面密封圈。

上述第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀以及第四单向阀均包括单向阀衬套、单向阀阀芯、单向阀弹簧以及单向阀堵头；所述单向阀堵头以及单向阀衬套依次设置在集成块本体内部；所述单向阀弹簧的一端设置在单向阀堵头上，另一端设置在单向阀阀芯上；所述单向阀阀芯可在单向阀衬套内部进行滑动。

上述单向阀衬套包括单向阀衬套外部以及单向阀衬套内部；所述单向阀衬套外部呈圆柱体；所述单向阀衬套内部是由圆柱孔以及锥孔共同形成的桶状结构；所述单向阀阀芯贴附在单向阀衬套内部的锥孔上；所述单向阀衬套开设有贯通单向阀衬套外部以及单向阀衬套内部的通孔；所述单向阀阀芯包括外壁以及内部；所述单向阀弹簧的一端设置在单向阀堵头上，另一端设置在单向阀阀芯内部；所述单向阀阀芯开设有贯通单向阀阀芯外壁以及内部的单向阀阀芯小孔；所述单向阀衬套上的通孔与单向阀阀芯上的小孔相贯通；所述单向阀衬套外部设置有一道或多道环形槽；所述环形槽内部设置有单向阀衬套密封圈。

上述单向阀阀芯是由圆柱体以及与圆柱体相连接的圆锥体形成；所述单向阀阀芯的圆锥体与单向阀衬套内部的锥孔是相适配的；所述单向阀阀芯的圆锥体贴附在单向阀衬套内部的锥孔上；所述单向阀弹簧是螺旋压力弹簧。

上述桥式油路集成块还包括设置在集成块本体上的集成块盖板；所述集成块盖板通过压紧螺栓与集成块本体相连。

本发明的优点是：

本发明所提供的一种双向闭式变量高压油泵试验用的桥式油路集成块，包括1个集成块本体、4个插装式单向阀、1个插装主阀以及1个盖板；本体是一个长方体，在长方体上设置有互通的所有油路，安装4个插装式单向阀的安装孔及1个安装插装主阀的安装孔，集成块本体上对外只有四个接口孔，一个接口可与系统的供油管路连接，一个接口可与系统的回油管路连接，一个接口可与被试泵的A口连接，一个接口可与被试泵的B口连接。4个插装式单向阀，1个插装主阀都安装在集成块本体上。盖板是一个长方体，在盖板上可安装安全阀、比例溢流阀以及油嘴等，构成泵出口压力加载系统。本发明采用插装阀集成技术设计，很好地解决了试验器管路连接复杂、焊缝多、易开裂的问题；高压油路在集成块内部完成，系统进入集成块和流出集成块的油路都是低压油路，只有集成块与被试泵A、B口连接的两条管路是高压。采用本发明的试验系统管路极大减少，连接方便，消除了焊缝，杜绝了开裂隐患，使得试验工作可以安全、清洁进行。

附图说明

图1是现有技术中双向闭式变量油泵图形符号示意图；

图2是本发明所提供的桥式油路集成块的正视图；

图3是图2的A-A处的横向剖面图；

图4是图2的B-B处的纵向剖面图；

图5是图3的C-C处的横向剖面图；

图6是现有技术中双向闭式变量泵的试验原理图；

其中：

1-集成块本体；2-集成块盖板；3-插装阀衬套；4-插装阀阀芯；5-插装阀弹簧；6-插装阀径向大密封圈；7-插装阀端面密封圈；8-油路小堵头；9-小堵头密封圈；10-插装阀径向小密封圈；11-油路大堵头；12-大堵头密封圈；13-单向阀衬套；14-单向阀阀芯；15-单向阀弹簧；16-单向阀堵头；17-单向阀堵头密封圈；18-单向阀衬套密封圈；19-压紧螺栓；20-系统出油口；21-系统供油口；22-第一工作口；23-第二工作口；24-单项阀；25-单项阀；26-单项阀；27-单项阀；28-管路；29-管路；30-管路；31-管路；32-插装主阀；33-油嘴；34-安全阀；35-管路36-管路；37-管路；38-比例溢流阀；39-被试泵。

具体实施方式

参见图2、图3、图4以及图5，本发明提供了一种桥式油路集成块，该桥式油路集成块包括集成块本体，设置在集成块本体上的系统供油口21、系统出油口20、第一工作口22、第二工作口23、插装阀、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀以及第四单向阀；系统供油口依次通过第一单向阀、第三单向阀以及插装阀与系统出油口相贯通；系统供油口依次通过第二单向阀、第四单向阀以及插装阀与系统出油口相贯通；第一工作口分别与第一单向阀以及第三单向阀相贯通；第二工作口分别与第二单向阀以及第四单向阀相贯通；待测双向闭式变量油泵的进出口分别与第一工作口以及第二工作口相连通；集成块本体整体呈长方体或正方体。

插装阀包括插装阀衬套、插装阀阀芯以及插装阀弹簧；插装阀衬套设置在集成块本体内部；插装阀阀芯通过插装阀弹簧设置在插装阀衬套内部，插装阀阀芯可在插装阀衬套内部进行滑动；第三单向阀或第四单向阀分别通过插装阀阀芯和插装阀衬套与系统出油口相贯通。

插装阀衬套包括插装阀衬套外圆以及插装阀衬套内部；插装阀衬套外圆呈分段圆柱台阶结构；插装阀衬套内部是由圆柱孔以及与圆柱孔相接的锥孔构成；插装阀弹簧将插装阀阀芯贴附在插装阀衬套内部的锥孔壁上；插装阀衬套上设置有贯通插装阀衬套外圆以及插装阀衬套内部的径向通孔；第三单向阀或第四单向阀分别通过插装阀阀芯和设置在插装阀衬套上的径向通孔与系统出油口相贯通。

插装阀阀芯整体呈圆柱体；插装阀阀芯包括插装阀阀芯外圆以及插装阀阀芯内部；插装阀弹簧设置在插装阀阀芯内部；插装阀阀芯外圆设置有梯形环槽；梯形环槽的下边缘贴附在插装阀衬套内部的锥孔壁上。

插装阀弹簧是螺旋压力弹簧。

插装阀衬套外圆上设置有一道或多道环形槽；环形槽内设置有径向密封圈；插装阀衬套端面上设置有凹下的台阶；凹下的台阶内设置有端面密封圈。

第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀以及第四单向阀均包括单向阀衬套、单向阀阀芯、单向阀弹簧以及单向阀堵头；单向阀堵头以及单向阀衬套依次设置在集成块本体内部；单向阀弹簧的一端设置在单向阀堵头上，另一端设置在单向阀阀芯上；单向阀阀芯可在单向阀衬套内部进行滑动。

单向阀衬套包括单向阀衬套外部以及单向阀衬套内部；单向阀衬套外部呈圆柱体；单向阀衬套内部是由圆柱孔以及锥孔共同形成的桶状结构；单向阀阀芯贴附在单向阀衬套内部的锥孔上；单向阀衬套开设有贯通单向阀衬套外部以及单向阀衬套内部的通孔；单向阀阀芯包括外壁以及内部；单向阀弹簧的一端设置在单向阀堵头上，另一端设置在单向阀阀芯内部；单向阀阀芯开设有贯通单向阀阀芯外壁以及内部的单向阀阀芯小孔；单向阀衬套上的通孔与单向阀阀芯上的小孔相贯通；单向阀衬套外部设置有一道或多道环形槽；环形槽内部设置有单向阀衬套密封圈。

单向阀阀芯是由圆柱体以及与圆柱体相连接的圆锥体形成；单向阀阀芯的圆锥体与单向阀衬套内部的锥孔是相适配的；单向阀阀芯的圆锥体贴附在单向阀衬套内部的锥孔上；单向阀弹簧是螺旋压力弹簧。

桥式油路集成块还包括设置在集成块本体上的集成块盖板；集成块盖板通过压紧螺栓与集成块本体相连。

本发明提供了一种双向闭式变量高压油泵试验用桥式油路集成块，该集成块采用插装阀集成技术设计而成，其包括集成块本体、集成块盖板、插装阀、四个单向阀，并包含有密封的堵头、密封圈等。下面根据附图详细说明本发明的实施例。

如图2所示，集成块本体1是一个长方体，在长方体上制作有互通的油路及安装四个单向阀的安装孔，一个安装插装主阀的安装孔。集成块本体1上对外有四个接口孔：一个系统供油口（如图3），可与系统的供油管路连接；一个系统出油口（如图3），可与系统的回油管路连接；一个工作A口（如图5），可与被试泵的A口连接；一个工作B口（如图5），可与被试泵的B口连接。

如图2所示，集成块盖板2是一个长方体，在长方体上制作四个孔，可使图5中的压紧螺栓19穿过孔，将集成块盖板2压紧在集成块本体1上，并盖住图3中的插装阀衬套3。在集成块盖板2上还可制作互通的油路及安装节流嘴、安全阀、比例溢流阀的安装孔。

如图3所示，插装阀由插装阀衬套3、插装阀阀芯4、插装阀弹簧5组成。

插装阀衬套3是一个外圆为分段圆柱台阶、内部为圆柱孔和锥孔的桶状零件。插装阀衬套3上部大的一段外圆柱和下部一段小圆柱与集成块本体1的相接触的孔有较小的配合间隙。在插装阀衬套3上部大的一段外圆柱和下部一段小圆柱上有环形槽，用来安装插装阀径向大密封圈6和插装阀径向小密封圈10，使油液不能从插装阀衬套3外壁泄露。在插装阀衬套3上部端面上有凹下的台阶，用来安装插装阀端面密封圈7，使油液不能从集成块本体1和集成块盖板2结合面之间流出。插装阀衬套3中段的孔壁上开有径向的孔，可使油液流过。插装阀衬套3的内孔与插装阀阀芯4的外圆之间有较小的配合间隙。

插装阀阀芯4是一个圆柱体，在其外圆上有开有梯形的环槽，以减轻重量和通过油液。插装阀阀芯4内部是一个圆柱孔，用来安装插装阀弹簧5。

插装阀弹簧5是一个螺旋压力弹簧，向下将插装阀阀芯4压紧在插装阀衬套3上。插装阀阀芯4下部的圆柱边贴紧在插装阀衬套3的锥孔壁上起到密封作用，使插装阀阀芯4下部孔中的油液不能流上去。只有插装阀阀芯4下部孔中的油液压力大到一定程度能够克服插装阀弹簧5的弹簧力和插装阀阀芯4中间孔中的油液压力而将插装阀阀芯4向上顶开时，油液才能从插装阀阀芯4下部向上穿过插装阀衬套3上的径向孔并从集成块本体1上的系统出油口流出。

如图3所示，油路小堵头8的前端是一段带有螺纹的圆柱，中间是一段短圆柱，后段是一段六方体。在油路小堵头8的根部安装有小堵头密封圈9。油路小堵头8和小堵头密封圈9都是用来堵住集成块本体1上的油路，使油液不能外流。

如图4所示，单向阀由单向阀衬套13、单向阀阀芯14、单向阀弹簧15和单向阀堵头16组成。

单向阀衬套13是一个外部为圆柱、内部为圆柱孔和锥孔的桶状零件。单向阀衬套13外圆与集成块本体1的相接触的孔有较小的配合间隙。在单向阀衬套13下部圆柱上有环形槽，用来安装单向阀衬套密封圈18，使油液不能从单向阀衬套13外壁泄露。单向阀衬套13中段的孔壁上开有径向的小孔，下段的孔壁上开有径向的稍大的孔，可使油液流过。单向阀衬套13的内孔与单向阀阀芯14的外圆之间有较小的配合间隙。

单向阀阀芯14是一个圆柱体，在其外圆上有开有环槽，以通过油液。在单向阀阀芯14下部是一段圆锥体。单向阀阀芯14内部是一个圆柱孔，用来安装单向阀弹簧15。在单向阀阀芯14的环槽处开有径向的小孔。

单向阀弹簧15是一个螺旋压力弹簧，具有很小的弹簧力，向下将单向阀阀芯14压紧在单向阀衬套13上。

单向阀堵头16的下部是一段圆柱，中间是一段螺纹，螺纹上部有环槽，环槽上部是一段短圆柱，后段是一段六方体。在单向阀堵头16的短圆柱和螺纹段之间安装有单向阀堵头密封圈17。单向阀堵头16和单向阀堵头密封圈17都是用来堵住单向阀后面的孔，使油液不能外流。单向阀堵头16压紧单向阀衬套13，并使单向阀弹簧15定位。

油路大堵头11的前端是一段带有螺纹的圆柱，中间是一段短圆柱，后段是一段六方体。在油路大堵头11的根部安装有大堵头密封圈12。油路大堵头11和大堵头密封圈12都是用来堵住集成块本体1上的油路，使油液不能外流。

如图4所示，单向阀的工作原理是这样的：当单向阀下端（也就是集成块本体1竖直的孔）中油液的压力小于上端（也就是集成块本体1横向的孔）中油液的压力时，横向孔中的高压油液经单向阀衬套13中段的径向小孔、单向阀阀芯14的环槽处及径向小孔进入单向阀阀芯14的上腔，在弹簧力和高压油液的作用下，单向阀阀芯14向下压紧在单向阀衬套13上，单向阀阀芯14的圆锥面与单向阀衬套13的圆锥孔紧密贴合，将竖直的孔中的低压力油液和横向孔中的高压力油液隔开。

当单向阀下端油液的压力大于横向的孔中油液的压力时，在下端油液压力的作用下，单向阀阀芯14克服了上腔的弹簧力和油液的低压力后向上移动而打开，高压油液可以从单向阀下端的集成块本体1的竖直孔中流入横向的孔中。

由单向阀衬套13、单向阀阀芯14、单向阀弹簧15和单向阀堵头16组成的单向阀共有四组，图4示出了两组，图5示出了两组。图2～图5所示四组单向阀及其他符号的零件构成了双向闭式变量高压油泵试验用桥式油路集成块。

Claims (9)

1.一种桥式油路集成块，其特征在于：所述桥式油路集成块包括集成块本体，设置在集成块本体上的系统供油口、系统出油口、第一工作口、第二工作口、插装阀、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀以及第四单向阀；所述系统供油口依次通过第一单向阀、第三单向阀以及插装阀与系统出油口相贯通；所述系统供油口依次通过第二单向阀、第四单向阀以及插装阀与系统出油口相贯通；所述第一工作口分别与第一单向阀以及第三单向阀相贯通；所述第二工作口分别与第二单向阀以及第四单向阀相贯通；待测双向闭式变量油泵的进出口分别与第一工作口以及第二工作口相连通；所述集成块本体整体呈长方体或正方体；所述插装阀包括插装阀衬套、插装阀阀芯以及插装阀弹簧；所述插装阀衬套设置在集成块本体内部；所述插装阀阀芯通过插装阀弹簧设置在插装阀衬套内部，所述插装阀阀芯可在插装阀衬套内部进行滑动；所述第三单向阀或第四单向阀分别通过插装阀阀芯和插装阀衬套与系统出油口相贯通。

2.根据权利要求1所述的桥式油路集成块，其特征在于：所述插装阀衬套包括插装阀衬套外圆以及插装阀衬套内部；所述插装阀衬套外圆呈分段圆柱台阶结构；所述插装阀衬套内部是由圆柱孔以及与圆柱孔相接的锥孔构成；所述插装阀弹簧将插装阀阀芯贴附在插装阀衬套内部的锥孔壁上；所述插装阀衬套上设置有贯通插装阀衬套外圆以及插装阀衬套内部的径向通孔；所述第三单向阀或第四单向阀分别通过插装阀阀芯和设置在插装阀衬套上的径向通孔与系统出油口相贯通。

3.根据权利要求2所述的桥式油路集成块，其特征在于：所述插装阀阀芯整体呈圆柱体；所述插装阀阀芯包括插装阀阀芯外圆以及插装阀阀芯内部；所述插装阀弹簧设置在插装阀阀芯内部；所述插装阀阀芯外圆设置有梯形环槽；所述梯形环槽的下边缘贴附在插装阀衬套内部的锥孔壁上。

4.根据权利要求3所述的桥式油路集成块，其特征在于：所述插装阀弹簧是螺旋压力弹簧。

5.根据权利要求2-4任一权利要求所述的桥式油路集成块，其特征在于：所述插装阀衬套外圆上设置有一道或多道环形槽；所述环形槽内设置有径向密封圈；所述插装阀衬套端面上设置有凹下的台阶；所述凹下的台阶内设置有端面密封圈。

6.根据权利要求5所述的桥式油路集成块，其特征在于：所述第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀以及第四单向阀均包括单向阀衬套、单向阀阀芯、单向阀弹簧以及单向阀堵头；所述单向阀堵头以及单向阀衬套依次设置在集成块本体内部；所述单向阀弹簧的一端设置在单向阀堵头上，另一端设置在单向阀阀芯上；所述单向阀阀芯可在单向阀衬套内部进行滑动。

7.根据权利要求6所述的桥式油路集成块，其特征在于：所述单向阀衬套包括单向阀衬套外部以及单向阀衬套内部；所述单向阀衬套外部呈圆柱体；所述单向阀衬套内部是由圆柱孔以及锥孔共同形成的桶状结构；所述单向阀阀芯贴附在单向阀衬套内部的锥孔上；所述单向阀衬套开设有贯通单向阀衬套外部以及单向阀衬套内部的通孔；所述单向阀阀芯包括外壁以及内部；所述单向阀弹簧的一端设置在单向阀堵头上，另一端设置在单向阀阀芯内部；所述单向阀阀芯开设有贯通单向阀阀芯外壁以及内部的单向阀阀芯小孔；所述单向阀衬套上的通孔与单向阀阀芯上的小孔相贯通；所述单向阀衬套外部设置有一道或多道环形槽；所述环形槽内部设置有单向阀衬套密封圈。

8.根据权利要求7所述的桥式油路集成块，其特征在于：所述单向阀阀芯是由圆柱体以及与圆柱体相连接的圆锥体形成；所述单向阀阀芯的圆锥体与单向阀衬套内部的锥孔是相适配的；所述单向阀阀芯的圆锥体贴附在单向阀衬套内部的锥孔上；所述单向阀弹簧是螺旋压力弹簧。

9.根据权利要求8所述的桥式油路集成块，其特征在于：所述桥式油路集成块还包括设置在集成块本体上的集成块盖板；所述集成块盖板通过压紧螺栓与集成块本体相连。