CN103758809B

CN103758809B - 流量控制换向阀

Info

Publication number: CN103758809B
Application number: CN201410065918.4A
Authority: CN
Inventors: 王亚辉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2016-08-31
Anticipated expiration: 2034-02-26
Also published as: CN103758809A

Abstract

本发明提供了一种流量控制换向阀，属于液压机械领域，包括阀体、阀杆、导轨、滑块、丝杆、轴承座、轴承、联轴器、马达、支架、底板、油箱、压力油供给系统和液压执行元件，阀体与底板连接，阀杆设置在阀体的内部，阀杆的一端和滑块连接，导轨与底板连接，滑块支承于导轨，滑块的远离阀杆的一端与丝杆螺纹连接，轴承座设置在底板上，轴承旋转支承于轴承座，丝杆套设于轴承，丝杆的远离滑块的一端与马达的转动轴通过联轴器连接，支架设置在底板上，马达与支架连接，油箱、压力油供给系统和液压执行元件均与阀体连接。提高了工作速度和效率，降低对机械系统和液压系统的冲击力，减小震动，有效地降低噪音，延长机械系统和液压系统的寿命。

Description

流量控制换向阀

技术领域

本发明涉及液压机械领域，具体而言，涉及流量控制换向阀。

背景技术

换向阀，是在液压系统中，负责控制液压油流向，从而控制液压执行元件（油缸或者液压马达等）的动作方向的元件。目前的电磁换向阀，在从截止到导通，以及从一个方向的导通，变化为反方向的导通过程中，总是一瞬间让执行元件和系统的压力油的流量从零变为最大，或者从一个方向的最大值变为反方向最大值，一迅间的动作，让压力油骤然通断或者大流量地改变方向，这样对机械系统和液压系统都造成巨大冲击，降低设备的寿命，产生噪音污染。如是，人们总是在系统中，装上一些流量控制阀，来控制和调节油路的流量，如是，全过程的速度，都均匀地被降下来，系统复杂了，效率慢下来，但是仍然会存在冲击。

发明内容

本发明提供了一种流量控制换向阀，旨在解决电磁换向阀容易对机械系统和液压系统造成冲击、降低设备的寿命、产生噪音污染以及加装流量控制阀后，换向阀的系统复杂、效率降低、冲击仍然存在的问题。

本发明是这样实现的：

一种流量控制换向阀，包括阀体、阀杆、导轨、滑块、丝杆、轴承座、轴承、联轴器、马达、支架、底板、油箱、压力油供给系统和液压执行元件，所述阀体与所述底板连接，所述阀杆设置在所述阀体的内部，所述阀杆的一端和所述滑块连接，所述导轨与所述底板连接，所述滑块支承于所述导轨，所述滑块的远离所述阀杆的一端与所述丝杆螺纹连接，所述轴承座设置在所述底板上，所述轴承旋转支承于所述轴承座，所述丝杆套设于所述轴承，所述丝杆的远离所述滑块的一端与所述马达的转动轴通过联轴器连接，所述支架设置在所述底板上，所述马达与所述支架连接，所述油箱、所述压力油供给系统和所述液压执行元件均与所述阀体连接。

阀体通过底板固定，阀杆在阀体内轴向移动可以控制油路的通断及动作的方向，导轨固定用于限制滑块的运动方向，使滑块只能沿着阀杆的轴向运动，轴承座和轴承用于支撑丝杆，使丝杆只能绕自身的轴心转动，不能移动，联轴器用于将马达的转动轴和丝杆连接固定，压力油供给系统负责提供液压油，油箱负责回收压力油，液压执行元件负责动作的执行。马达的转动轴旋转时，在联轴器的作用下带动丝杆绕轴心转动，与丝杆螺纹连接的滑块随着丝杆的转动在导轨上轴向移动，从而带动阀杆轴向移动，阀杆控制阀体内部的油路通断、油量和动作方向，从而准确地控制液压执行元件的运动速度和运动方向。阀体上分布着五个环形槽，分别与P腔（压力油口）、T腔（回油口）、A腔（执行油口）、B腔（执行油口）连通，P腔连通液压油供给系统，T腔接通油箱，阀杆的直径不同，初始时，阀杆将环形槽关闭；液压传动元件需要举起重物时，马达缓慢转动，阀杆移动速度较小，P腔和A腔从封闭到开启缓慢变化，压力油流经A腔柔性加速变大，使液压传动元件的动作部分柔性加速上升，消除系统突然接通压力油的液压冲击，P腔和A腔达到最大开口量后，马达停止转动。需要是液压传动元件停止动作时，马达逆向转动，步骤相反。需要放下重物时，马达的转动方向和举起重物时相反、步骤相同即可。这种流量控制换向阀可以在换向和通断的瞬间让液压油的流量缓慢变化，通过一个加速的时间达到最大流量，液压执行元件在启动、停止的过程中，是按照从零开始加速-匀速-减速-停止的工作过程来执行的，改变方向的过程实际上是两个不同方向的启动、停止的过程，不需要复杂的调速阀，可以方便地提高工作速度和效率，同时可以有效地降低对机械系统和液压系统的冲击力，减小震动，有效地降低噪音，延长机械系统和液压系统的寿命。

进一步地，还包括控制器和马达驱动电路，所述马达驱动电路分别与所述控制器和所述马达连接。控制器可以通过马达驱动电路对马达的转速和转动方向实现精确控制，从而实现对液压执行元件的速度和方向的精确控制。

进一步地，所述控制器为PC。PC结构简单、控制精确、安装方便、使用成本较低，同时可以通过编程使控制器方便地控制马达，减小工作人员的劳动强度和工作量。

进一步地，所述控制器为单片机。单片机结构简单、控制精确、抗干扰能力强、安装方便、使用成本较低，同时可以通过编程使控制器方便地控制马达，减小工作人员的劳动强度和工作量。

进一步地，所述控制器为PLC。PLC结构简单、控制精确、安装方便、使用成本较低，同时可以通过编程使控制器方便地控制马达，减小工作人员的劳动强度和工作量。

本发明的有益效果是：这种流量控制换向阀可以在换向和通断的瞬间让液压油的流量缓慢变化，通过一个加速的时间达到最大流量，液压执行元件在启动、停止的过程中，是按照从零开始加速-匀速-减速-停止的工作过程来执行的，改变方向的过程实际上是两个不同方向的启动、停止的过程，不需要复杂的调速阀，可以方便地提高工作速度和效率，同时可以有效地降低对机械系统和液压系统的冲击力，减小震动，有效地降低噪音，延长机械系统和液压系统的寿命。

附图说明

图1示出了本发明第一实施例提供的流量控制换向阀示意图；

图2示出了本发明第一、第二实施例提供的流量控制换向阀示意图；

图3示出了本发明第二实施例提供的流量控制换向阀示意图。

具体实施方式

图1、图2示出了本发明第一实施例提供的流量控制换向阀，包括阀体1、阀杆2、导轨3、滑块4、丝杆5、轴承座6、轴承7、联轴器9、马达10、支架11、底板12、油箱13、压力油供给系统14和液压执行元件15，阀体1与底板12连接，阀杆2设置在阀体1的内部，阀杆2的一端和滑块4连接，导轨3与底板12连接，滑块4支承于导轨3，滑块4的远离阀杆2的一端与丝杆5螺纹连接，轴承座6设置在底板12上，轴承7旋转支承于轴承座6，丝杆5套设于轴承7，丝杆5的远离滑块4的一端与马达10的转动轴通过联轴器9连接，支架11设置在底板12上，马达10与支架11连接，油箱13、压力油供给系统14和液压执行元件15均与阀体1连接。马达10为步进马达。

阀体1通过底板12固定，阀杆2在阀体1内轴向移动可以控制油路的通断及动作的方向，导轨3固定用于限制滑块4的运动方向，使滑块4只能沿着阀杆2的轴向运动，轴承座6和轴承7用于支撑丝杆5，使丝杆5只能绕自身的轴心转动，不能移动，联轴器9用于将马达10的转动轴和丝杆5连接固定，压力油供给系统14负责提供液压油，油箱13负责回收压力油，液压执行元件15负责动作的执行。马达10的转动轴旋转时，在联轴器9的作用下带动丝杆5绕轴心转动，与丝杆5螺纹连接的滑块4随着丝杆5的转动在导轨3上轴向移动，从而带动阀杆2轴向移动，阀杆2控制阀体1内部的油路通断、油量和动作方向，从而准确地控制液压执行元件15的运动速度和运动方向。阀体1上分布着五个环形槽，分别与P腔（压力油口）、T腔（回油口）、A腔（执行油口）、B腔（执行油口）连通，P腔连通液压油供给系统，T腔接通油箱13，阀杆2的直径不同，初始时，阀杆2将环形槽关闭；液压传动元件需要举起重物时，马达10缓慢转动，阀杆2移动速度较小，P腔和A腔从封闭到开启缓慢变化，压力油流经A腔柔性加速变大，使液压传动元件的动作部分柔性加速上升，消除系统突然接通压力油的液压冲击，P腔和A腔达到最大开口量后，马达10停止转动。需要是液压传动元件停止动作时，马达10逆向转动，步骤相反。需要放下重物时，马达10的转动方向和举起重物时相反、步骤相同即可。这种流量控制换向阀可以在换向和通断的瞬间让液压油的流量缓慢变化，通过一个加速的时间达到最大流量，液压执行元件15在启动、停止的过程中，是按照从零开始加速-匀速-减速-停止的工作过程来执行的，改变方向的过程实际上是两个不同方向的启动、停止的过程，不需要复杂的调速阀，可以方便地提高工作速度和效率，同时可以有效地降低对机械系统和液压系统的冲击力，减小震动，有效地降低噪音，延长机械系统和液压系统的寿命。

图2、图3示出了本发明第二实施例提供的流量控制换向阀，包括阀体1、阀杆2、导轨3、滑块4、丝杆5、轴承座6、轴承7、联轴器9、马达10、支架11、底板12、油箱13、压力油供给系统14和液压执行元件15，阀体1与底板12连接，阀杆2设置在阀体1的内部，阀杆2的一端和滑块4连接，导轨3与底板12连接，滑块4支承于导轨3，滑块4为方形，滑块4的远离阀杆2的一端与丝杆5螺纹连接，轴承座6设置在底板12上，轴承7旋转支承于轴承座6，丝杆5套设于轴承7，丝杆5的远离滑块4的一端与马达10的转动轴通过联轴器9连接，支架11设置在底板12上，马达10与支架11连接，油箱13、压力油供给系统14和液压执行元件15均与阀体1连接；还包括控制器16和马达驱动电路17，马达驱动电路17分别与控制器16和马达10连接，控制器16为PC。马达10为伺服马达。

控制器16可以通过马达驱动电路17对马达10的转速和转动方向实现精确控制，从而实现对液压执行元件15的速度和方向的精确控制。

控制器16也可以为其它结构，例如单片机和PLC。PC、单片机和PLC结构简单、控制精确、安装方便、使用成本较低，同时可以通过编程使控制器16方便地控制马达10，减小工作人员的劳动强度和工作量。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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

1.一种流量控制换向阀，其特征在于，包括阀体、阀杆、导轨、滑块、丝杆、轴承座、轴承、联轴器、马达、支架、底板、油箱、压力油供给系统和液压执行元件，所述阀体与所述底板连接，所述阀杆设置在所述阀体的内部，所述阀杆的一端和所述滑块连接，所述导轨与所述底板连接，所述滑块支承于所述导轨，所述滑块为矩形块，所述滑块的远离所述阀杆的一端与所述丝杆螺纹连接，所述轴承座设置在所述底板上，所述轴承旋转支承于所述轴承座，所述丝杆套设于所述轴承，所述丝杆的远离所述滑块的一端与所述马达的转动轴通过联轴器连接，所述支架设置在所述底板上，所述马达与所述支架连接，所述油箱、所述压力油供给系统和所述液压执行元件均与所述阀体连接。

2.根据权利要求1所述的流量控制换向阀，其特征在于，还包括控制器和马达驱动电路，所述马达驱动电路分别与所述控制器和所述马达连接。

3.根据权利要求2所述的流量控制换向阀，其特征在于，所述控制器为PC。

4.根据权利要求2所述的流量控制换向阀，其特征在于，所述控制器为单片机。

5.根据权利要求2所述的流量控制换向阀，其特征在于，所述控制器为PLC。