CN103759043B - 一种转阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转阀，属于阀组领域。所述转阀包括阀座，转阀还包括：外阀和设置于外阀内的内阀；外阀包括：可转动地密封安装在阀腔内的外阀芯，外阀芯为中空结构，且外阀芯的外形与阀腔的形状相配合，外阀芯的外壁上沿圆周方向对应四个油口的位置间隔设置有四个环形凹槽，四个环形凹槽的中心布置有四个可与油口连通的通孔；内阀包括：可转动地密封安装在外阀芯的中空结构内的内阀芯，内阀芯的外壁上对应通孔的位置间隔设置有两个油槽，且两个油槽的间距均小于通孔的直径。本发明提供的转阀通过旋转内阀和外阀，以调整的内阀和外阀的油口位置，能够实现随动位置反馈控制的功能，拓宽了转阀的应用范围。

Description

一种转阀

技术领域

本发明涉及阀组领域，特别涉及一种转阀。

背景技术

转阀作为方向控制阀用于改变管道内气体或液体流向。

现有的转阀包括矩形的阀座、带有腰形槽的阀板、阀盖和与阀板传动连接的手柄，阀座上设置的顶面竖直布置有四个通孔，该阀板置于阀座上，且腰形槽朝向阀座的顶面布置，在阀板上部布置与阀座固定的阀盖，手柄通过传动轴与阀板传动连接，且该传动轴穿过阀盖，通过手柄的转动能够带动使腰形槽转动，使腰形槽将阀座上相邻的两个通孔连通，以实现与该相邻的两个阀座上的通孔连通的管路连通。

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：

现有的转阀不具有随动位置反馈控制的功能，只能实现简单的方向开关控制，因此限制了转阀的应用范围。

发明内容

为了解决现有技术中的转阀不具随动位置反馈控制的功能的问题，本发明实施例提供了一种转阀。所述技术方案如下：

本发明提供了一种转阀，包括阀座，所述阀座上设置有圆柱型的阀腔，所述阀腔的圆周上均匀布置四个油口，所述转阀还包括：外阀和设置于所述外阀内的内阀。

所述外阀包括：可转动地密封安装在所述阀腔内的外阀芯，所述外阀芯为中空结构，且所述外阀芯的外形与所述阀腔的形状相配合，所述外阀芯的外壁上沿圆周方向对应所述四个油口的位置间隔设置有四个环形凹槽，所述四个所述环形凹槽的中心布置有四个可与所述油口连通的通孔。

所述内阀包括：可转动地密封安装在所述外阀芯的中空结构内的内阀芯，所述内阀芯的外壁上对应所述通孔的位置间隔设置有两个油槽，且两个所述油槽的间距均小于所述通孔的直径。

进一步地，所述通孔的直径大于所述油口的直径。

进一步地，四个所述油口分别为P口、A口、T口和B口，四个所述通孔依次为P1孔、A1孔、T1孔和B1孔，且四个所述油口P口、A口、T口和B口分别与四个所述通孔P1孔、A1孔、T1孔和B1孔对应布置，两个所述油槽一侧的间距大于两个所述油槽另一侧的间距，且间距大的一侧对应所述T1孔。

具体地，所述外阀芯的外壁上沿所述环形凹槽的外缘设置有槽，所述槽内设置有密封圈。

可选地，所述阀座上还设置有空腔，所述空腔位于所述阀腔下方，所述空腔内设置有用于支撑所述内阀芯的轴承。

进一步地，所述外阀芯上设置有中空结构的外阀杆。

更进一步地，所述外阀杆位于所述外阀芯的上方，所述外阀杆上设置有用于连接控制位置输入机构的操作控制柄。

进一步地，所述内阀芯上设置有插装在所述外阀杆内的内阀杆。

更进一步地，所述内阀杆位于所述内阀芯的上方，所述内阀杆由所述外阀杆的中空结构内伸出并与反馈位置输入机构的反馈控制柄连接。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供的转阀通过旋转内阀和外阀，以调整的内阀和外阀的油孔位置，通过将内阀与反馈位置输入机构连接，从而实现了转阀的随动位置反馈控制的功能，拓宽了转阀的应用范围。

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是本发明实施例提供的转阀的工作原理图；

图2是本发明实施例提供的转阀的分解爆炸图；

图3是本发明实施例提供的阀座的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的外阀结构示意图；

图5是本发明实施例提供的内阀结构示意图；

图6是本发明实施例提供的转阀的工作状态结构示意图；

图7是本发明实施例提供的转阀的另一工作状态结构示意图；

图8是本发明实施例提供的反馈控制柄的结构示意图；

图9是本发明实施例提供的操作控制柄的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的P口和T口连通状态的转阀截面图；

图11是本发明实施例提供的P口和B口连通且T口和A口连通状态的转阀截面图；

图12是本发明实施例提供的P口和T口连通的另一状态的转阀截面图；

图13是本发明实施例提供的操作控制柄的结构示意图。

图中：1-阀座、1a-阀腔、1b-空腔、2-外阀、2a-外阀芯、2b-外阀杆、2c-环形凹槽、3-内阀、3a-内阀芯、3b-内阀杆、31a-第一油槽、32a-第二油槽、4-槽、4a-O型密封圈、5-轴承、6-操作控制柄、6a-第一孔、6b-第一缺口、6c-第一开口、7-反馈控制柄、7a-第二孔、7b-第二缺口、7c-第二开口、8-位置输入手柄、9-软轴、10-活塞杆、11-传动杆、12-连杆、13-阀盖、14-螺母。

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

本发明实施例提供一种转阀，如图2和图3所示，该转阀包括阀座1，阀座1上设置有圆柱型的阀腔1a，阀腔1a的圆周上均匀布置四个油口，转阀还包括：外阀2和设置于外阀2内的内阀3，其中，四个油口依次为P口、A口、T口和B口。

如图4所示，外阀2包括：可转动地密封安装在阀腔1a内的外阀芯2a，外阀芯2a为中空结构，且外阀芯2a的外形与阀腔1a的形状相配合，外阀芯2a的外壁上沿圆周方向对应四个油口P口、A口、T口和B口的位置间隔设置有四个环形凹槽2c，外阀芯2a对应四个环形凹槽2c的中心布置有四个可与油口P口、A口、T口和B口连通的通孔(四个通孔依次为P1孔、A1孔、T1孔和B1孔)，且四个通孔P1孔、A1孔、T1孔和B1孔分别与四个油口P口、A口、T口和B口对应布置。

如图5所示，内阀3包括：可转动地密封安装在外阀芯2a的中空结构内的内阀芯3a，内阀芯3a的外壁上对应通孔P1孔、A1孔、T1孔和B1孔的位置间隔设置有两个油槽(两个油槽分别为第一油槽31a和第二油槽32a)，且两个油槽的间距均小于通孔(P1孔或T1孔)的直径。

进一步地，通孔P1孔、A1孔、T1孔和B1孔的直径分别大于油口的直径P口、A口、T口和B口。

进一步地，如图10所示，两个油槽31a和32a一侧的间距大于两个油槽31a和32a另一侧的间距。内阀芯3a的第一油槽31a和第二油槽32a形成的间距不同，且间距较大的一侧对应T1孔，这使得外阀芯2a逆时针转动后，内阀芯3a在追随外阀芯2a逆时针转动并最终达到中位卸荷状态(即P1孔和T1孔连通)的过程中：首先，P1孔的油液只从第二油槽32a流向B1孔，A1孔的油液直接通过第一油槽31a由T1孔排到T口(泄油口)；然后，当内阀芯3a逆时针逐渐趋近中位卸荷状态时(即P口和P孔的中心重合)，两个油槽31a和32a间距较小侧逐渐转向P1孔，从而使得第一油槽31a与P1孔连通，此时P1孔的油液能够流进A1孔，使A1孔流进T1孔的油液的流速减慢，从而使双活塞杆液压油缸的活塞杆10的运动速度变慢，使得反馈控制更精确；最后，当内阀芯3a处于中位卸荷状态时，P1孔的油液由第一油槽31a和第二油槽32a流向T1孔内实现中位卸荷状态。

可选地，外阀芯2a的外壁上沿环形凹槽2c的外缘设置有槽4，槽4内设置有O型密封圈4a(参见图2和图4)，由于T1孔是泄油孔(压力低)因此不必安装O型密封圈4a。

可选地，阀座1上还设置有空腔1b，空腔1b位于阀腔1a下方，空腔1b内设置有用于支撑内阀芯3a的轴承5。该轴承5置于内阀3的下部，用于支撑内阀3和外阀2并保证内阀3的转动顺畅(参见图2)。

进一步地，外阀芯2a上设置有中空结构的外阀杆2b(参见图4)。

更进一步地，如图4和图6所示，外阀杆2b位于外阀芯2a的上方，外阀杆2b上设置有用于连接控制位置输入机构的操作控制柄6。其中，控制位置输入机构可以为位置输入手柄8，且位置输入手柄8与操作控制柄6通过软轴9连接。通过位置输入手柄8可以带动外阀杆2b使外阀芯2a转动。

具体地，如图9所示，该操作控制柄6上设置有能够卡在外阀杆2b外壁上的第一孔6a，为了使第一孔6a能够有效的卡住外阀杆2b，并防止在转动过程中操作控制柄6在外阀杆2b上窜动，可以在外阀杆2b上设置第一缺口6b，且第一孔6a的形状配合该第一缺口6b的形状，此外，为了将操作控制柄6紧固在外阀杆2b上，可以在操作控制柄6上设置有由操作控制柄6边缘贯通至第一孔6a的第一开口6c，并在对应第一开口6c两侧的操作控制柄6上设置有用于安装螺栓的通孔，这样，通过松紧安装在通孔内的螺栓可改变第一孔6a的孔径大小，从而可控制操作控制柄6与外阀杆2b的卡紧程度。

进一步地，如图2和图5所示，内阀芯3a上设置有插装在外阀杆2b内的内阀杆3b。

更进一步地，如图7和图8所示，内阀杆3b位于内阀芯3a的上方，内阀杆3b由外阀杆2b的中空结构内伸出并与反馈位置输入机构的反馈控制柄7连接。其中，反馈位置输入机构可以为双活塞杆液压油缸的活塞杆10。

具体地，如图6和图7所示，该反馈控制柄7上设置有能够卡在内阀杆3b外壁上的第二孔7a，为了使第二孔7a能够有效的卡住内阀杆3b，并防止在转动过程中反馈控制柄7在内阀杆3b上窜动，可以在内阀杆3b上设置第二缺口7b，且第二孔7a的形状配合该第二缺口7b的形状，此外，为了将反馈控制柄7紧固在内阀杆3b上，可以在反馈控制柄7上设置有由反馈控制柄7边缘贯通至第二孔7a的第二开口7c，并在对应第二开口7c两侧的反馈控制柄7上设置有用于安装螺栓的通孔，这样，通过松紧安装在通孔内的螺栓可改变第二孔7a的孔径大小，从而可控制反馈控制柄7与内阀杆3b的卡紧程度。具体地，在反馈控制柄7上连接传动杆11，且该传动杆11铰接在连杆12中部，该连杆12的一端安装在双活塞杆液压油缸的活塞杆10上，该连杆12的另一端铰接在一个固定的位置上，通过双活塞杆液压油缸的活塞杆10的移动可以带动反馈控制柄7的转动，从而使反馈控制柄7能够带动内阀杆3b转动。

具体地，如图2和图6所示，在外阀芯2a上可以设置有与阀座1固定连接的阀盖13。

本发明提供的转阀能够应用于两个油缸腔室的面积相等的液压油缸中，现以该转阀以用于控制双活塞杆液压油缸(该双活塞杆液压油缸的两个腔的面积相同)为例，其工作过程如下：

具体地，如图1所示，将转阀的P口与液压泵的输出口连通，且液压泵的输入口与油箱连通，将转阀的T口与油箱连通，将转阀的A口与双活塞杆液压油缸的第一油腔连通，将转阀的B口与双活塞杆液压油缸的第二油腔连通(本发明中所指的双活塞杆液压油缸的活塞杆10为第二油腔内的活塞杆)，此时双活塞杆液压油缸的活塞杆10作为反馈位置输入机构与转阀的内阀杆3b通过反馈控制柄7传动连接，位置输入手柄8作为控制位置输入机构与转阀的外阀杆2b通过操作控制柄6传动连接。

1、转阀的中位卸荷状态具体为：

如图10所示，T1孔与T口的中心线重合，P1孔和P口的中心线重合，两个油槽31a和32a的间距较大侧朝向T1孔，两个油槽31a和32a的间距较小侧朝向P1孔，此时，油液由P口进入经过P1孔后，分别由两个油槽31a和32a流入T1孔再流至T口，由T口流回油箱，从而实现了相对布置的两个油口连通(即P口和T口连通，此时，由于A口和B口的油液均是由P口流进，所以A口和B口内的油液压力相等，即双活塞杆液压油缸的第一油腔和第二油腔所受油液的作用力相同，双活塞杆液压油缸的活塞杆10不动作)，达到转阀的卸荷目的。

2、转阀由中位卸荷状态变成方向控制状态，以外阀芯2a逆时针转动为例，具体过程为：

转阀处于中位卸荷状态，操作者推动位置输入手柄8，位置输入手柄8拉动软轴9，并通过操作控制柄6，带动外阀杆2b逆时针转动，使外阀芯2a转到相应的角度(外阀芯2a转动的最大角度为环形凹槽2c弧长对应角度的一半，且外阀芯2a外壁上的环形凹槽2c始终与对应的阀座1上的四个油口P口、A口、T口和B口连通)，当外阀芯2a转动后，外阀芯2a与内阀芯3a形成角度差，参见图11，油箱中的液压油由P口通过环形凹槽2c进入外阀芯2a的P1孔，再经内阀芯3a的第二油槽32a流至B1孔，最后经过另一环形凹槽2c流至B口，此时，双活塞杆液压油缸的第二油腔通过B口进油，双活塞杆液压油缸的第一油腔通过A口出油，且A口通过环形凹槽2c流经A1孔，A1孔的油液直接通过第一油槽31a由T1孔排到T口，由于T口与油箱连通，所以油液直接排进油箱实现卸荷，通过对双活塞杆液压油缸的第二油腔加油，对双活塞杆液压油缸的第一油腔排油，使得双活塞杆液压油缸的活塞杆10收缩。

双活塞杆液压油缸的活塞杆10在收缩的过程中，通过连杆12和传动杆11带动反馈控制柄7使内阀芯3a逆时针转动，使得内阀芯3a与外阀芯2a间的夹角不断减小，使得内阀芯3a不断趋向外阀芯2a转动，从而实现卸荷状态，最终，当两者夹角差为0°时，转阀完成卸荷动作，即P口和T口连通，参见图12，由于双活塞杆液压油缸的第二油腔和第一油腔所受的压力相同，使得双活塞杆液压油缸的活塞杆10停止收缩运动。此外，如果需要双活塞杆液压油缸的活塞杆10再次发生移动时，只需要再次调整位置输入手柄8的位置，双活塞杆液压油缸的活塞杆10就会随位置输入手柄8再次动作，在全过程中，位置输入手柄8的全行程与双活塞杆液压油缸的活塞杆10的运动全行程对应，即位置输入手柄8的任一位置都能准确地反映双活塞杆液压油缸的活塞杆10的伸缩位置。

本发明提供的转阀通过旋转内阀和外阀，以调整的内阀和外阀的油孔位置，通过将内阀与反馈位置输入机构连接，从而实现了转阀的随动位置反馈控制的功能，拓宽了转阀的应用范围。同时，本发明提供的转阀能够通过在反馈控制柄和操作控制柄上连接位置输入手柄和双活塞杆液压油缸的活塞杆，实现操作者直接对双活塞杆液压油缸的位置控制，通过调整操作操作控制柄的位置与双活塞杆液压油缸的活塞杆的位置对应，操作人员只需要控制位置输入手柄，双活塞杆液压油缸的活塞杆就能随动至相应位置，不需要操作者人为观察确定油缸最终位置，使控制更精准。

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 (9)

1.一种转阀，包括阀座(1)，所述阀座(1)上设置有圆柱型的阀腔(1a)，所述阀腔(1a)的圆周上均匀布置四个油口，其特征在于，所述转阀还包括：外阀(2)和设置于所述外阀(2)内的内阀(3)；

所述外阀(2)包括：可转动地密封安装在所述阀腔(1a)内的外阀芯(2a)，所述外阀芯(2a)为中空结构，且所述外阀芯(2a)的外形与所述阀腔(1a)的形状相配合，所述外阀芯(2a)的外壁上沿圆周方向对应所述四个油口的位置间隔设置有四个环形凹槽(2c)，所述外阀芯(2a)对应四个所述环形凹槽(2c)的中心布置有四个可与所述油口连通的通孔；

所述内阀(3)包括：可转动地密封安装在所述外阀芯(2a)的中空结构内的内阀芯(3a)，所述内阀芯(3a)的外壁上对应所述通孔的位置间隔设置有两个油槽，且两个所述油槽的间距均小于所述通孔的直径。

2.根据权利要求1所述的转阀，其特征在于，所述通孔的直径大于所述油口的直径。

3.根据权利要求1所述的转阀，其特征在于，四个所述油口分别为P口、A口、T口和B口，四个所述通孔依次为P1孔、A1孔、T1孔和B1孔，且四个所述油口P口、A口、T口和B口分别与四个所述通孔P1孔、A1孔、T1孔和B1孔对应布置，两个所述油槽一侧的间距大于两个所述油槽另一侧的间距，且间距大的一侧对应所述T1孔。

4.根据权利要求1所述的转阀，其特征在于，所述外阀芯(2a)的外壁上沿所述环形凹槽(2c)的外缘设置有槽(4)，所述槽(4)内设置有密封圈(4a)。

5.根据权利要求1所述的转阀，其特征在于，所述阀座(1)上还设置有空腔(1b)，所述空腔(1b)位于所述阀腔(1a)下方，所述空腔(1b)内设置有用于支撑所述内阀芯(3a)的轴承(5)。

6.根据权利要求1-5任一项所述的转阀，其特征在于，所述外阀芯(2a)上设置有中空结构的外阀杆(2b)。

7.根据权利要求6所述的转阀，其特征在于，所述外阀杆(2b)位于所述外阀芯(2a)的上方，所述外阀杆(2b)上设置有用于连接控制位置输出机构的操作控制柄(6)。

8.根据权利要求6所述的转阀，其特征在于，所述内阀芯(3a)上设置有插装在所述外阀杆(2b)内的内阀杆(3b)。

9.根据权利要求8所述的转阀，其特征在于，所述内阀杆(3b)位于所述内阀芯(3a)的上方，所述内阀杆(3b)由所述外阀杆(2b)的中空结构内伸出并与反馈位置输入机构的反馈控制柄(7)连接。