CN104315200B - 单阀芯式多路换向阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单阀芯式多路换向阀，包括阀体和阀芯，阀体上设置有多个工作油口、进油口和回油口；阀芯插入于阀体内且可在阀体内转动并上下移动；阀芯在阀体内有多个转位；多个转位的每一个转位并上下移动使得不同的工作油口获得工作液压油；阀芯能够通过顺序转动，从而使得阀芯在多个转位之间按照预设顺序转换。本发明的单阀芯式多路换向阀，具有可依照一定的顺序进行顺序操作、体积小、制造容易且成本低等优点。

Description

单阀芯式多路换向阀

技术领域

本发明涉及一种单阀芯式多路换向阀。

背景技术

换向阀是借助阀芯与阀体之间的相对运动来改变连接在阀体上个油道的通断关系的阀类。多路换向阀是由两个以上换向阀为主体的组合阀。根据不同的工作要求，还可以组合上安全溢流阀、单向阀和补油阀等附属阀。和其他类型的阀相比，多路换向阀具有结构紧凑压力损失小，滑阀移动阻力不大，有多位功能、寿命长，制造简单等优点。

目前，常规的多路换向阀是将两个以上的阀块组合在一起，用以操纵多个执行元件的运动。如图7所示，现有的液压机械用多路阀，大多是由进油阀片1、多个工作阀片2和回油阀片3等部分构成，工作阀片上设置有工作油口A1～A5、B1～B2。每个工作阀片内插入有一个阀杆6，通过阀杆6的动作，来控制工作油口的工作。相邻的两个阀片之间，采用片间密封垫4进行密封，需要多个片间密封垫，因此片间渗漏油的风险比较大，多路阀的工作可靠性较差。阀片之间采用螺栓连接的方式，通过一个紧固螺栓5将所述进油阀片1、多个工作阀片2和回油阀片3紧固为一体。

这种常规的多路阀，存在有以下几个技术缺陷。(1)现有多路阀采用了分体式结构，包括多个工作阀片和相应的阀杆，体积大，制造难度大且成本高。(2)每个工作阀片只能单独换向，工作阀片的动作为相互独立的，工作阀片之间不能相互关联，不能满足顺序操作的工作要求。在对操作顺序要求比较高的机械上，比如农业机械上，需要按照顺序操作时，就容易出现误操作，从而出现操作安全问题。比如，在收割机中，需要先将收割刀具调整到一定的高度再进行收割；如果未调整高度就开始收割动作，那么会出现收割高度不合理的问题。(3)现有多路阀中，内部的油路复杂，阀体内存在弯曲油道和密闭腔体。这种弯曲油道和密闭腔体，不易通过机加工的方式加工，只能通过铸造的方式铸造成形。对铸造技术要求比较高，也使得制造难度大且成本高。(4)这种分体式结构的多路阀，需首先将分体组合，然后再加工孔；因为阀体在打紧时，阀主孔会有微量的变形，导致阀杆在装试时出现卡滞现象；所以需要在分体组装成整体后，需要修正主孔的尺寸，保证阀杆运动的灵活性。

发明内容

本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种单阀芯式多路换向阀，以实现多路阀的小型化并实现操作动作有序化。

本发明为解决技术问题采用以下技术方案。

单阀芯式多路换向阀，其结构特点是，包括阀体和阀芯，所述阀体上设置有多个工作油口、进油口和回油口；所述阀芯插入于所述阀体内阀腔中且可在所述阀腔内转动并沿着所述阀体的轴向上下移动；所述阀芯在所述阀体内有多个转位；所述多个转位的每一个转位并上下移动使得不同的工作油口获得工作液压油；所述阀芯能够通过顺序转动，从而使得阀芯在所述多个转位之间按照预设顺序转换。

本发明的单阀芯式多路换向阀的结构特点也在于：

如图1和2所示，所述阀体为筒形体，所述阀芯为圆柱形体；所述阀芯上沿着轴向设置有轴向贯穿所述阀芯的轴向油孔，所述阀芯外周面上还设有径向油孔；所述轴向油孔与所述径向油孔相连通；所述轴向油孔与回油口之间相连通；

所述阀芯插入所述阀体时，所述阀体与所述阀芯同轴；在所述阀体的内周面上设置有一个进油环槽，所述进油环槽与所述进油口相连通；所述阀芯上设置有长孔，所述长孔的长度方向与所述阀芯的轴向一致；所述多个工作油口包括工作油口A1-An、工作油口B1-Bn；所述工作油口Ak与所述工作油口Bk在所述阀体的轴向上下对应，工作油口Ak位于所述工作油口Bk上方，其中k的取值范围为1至n，n为正整数；

当阀芯位于所述多个转位的每一个转位上时，阀芯能够沿着所述阀体的轴向上下移动，阀芯的位置在沿着所述阀体的轴向上下移动时分为上位、中位和下位三个位置；

如图3所示，当所述阀芯处于上位时，所述阀芯的长孔连通所述工作油口Ak和进油环槽，为工作油口Ak提供液压油；

如图4所示，当阀芯处于中位时，阀芯的长孔位于工作油口Ak与工作油口Bk之间，长孔既不和工作油口Ak连通，也不与工作油口Bk连通；如图6所示，此时，所述径向油孔与恰好进油环槽相连通，使得进油口、进油环槽、径向油孔、轴向油孔和回油口之间相连通，从而实现回油功能；此时，位于阀芯两侧的工作油口Ak与工作油口Bk分别与阀芯两侧的阀腔相通，工作油口Ak与工作油口Bk同时与阀芯的轴向油孔相连通，使得工作油口Ak与工作油口Bk也同时实现回油；

如图5所示，当所述阀芯处于下位时，所述阀芯的长孔连通所述工作油口Bk和进油环槽，为工作油口Bk提供液压油。

所述径向油孔的轴线和所述轴向油孔的轴线相互垂直。

所述长孔为腰形孔或者矩形孔。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

本发明的单阀芯式多路换向阀，具有以下几个技术优点：

(1)采用了一个阀体和一个阀芯的结构，整体结构体积小，制造容易。

(2)阀芯的多个转位的换位是顺序的，需要按照一定的操作顺序进行操作；能够实现农机上的顺序操作的要求。

(3)内部油路结构简单，阀芯内只有径向孔和轴向孔，阀体内只有一个内部环形油槽，阀体上设置通孔作为进油口和回油口。这些内孔都可以通过机加工的方式进行加工，无需铸造程序，加工成本低。

本发明的单阀芯式多路换向阀，具有可依照一定的顺序进行顺序操作、体积小、制造容易且成本低等优点。

附图说明

图1为本发明的单阀芯式多路换向阀的立体图。

图2为图1中的单阀芯式多路换向阀的俯视图。

图3为图2中的单阀芯式多路换向阀的阀芯位于某一转位的上位时的A-A俯视图。

图4为图2中的单阀芯式多路换向阀的阀芯位于某一转位的中位时的A-A俯视图。

图5为图2中的单阀芯式多路换向阀的阀芯位于某一转位的下位时的A-A俯视图。

图6为图2中的单阀芯式多路换向阀的阀芯位于某一转位的中位时的B-B俯视图。

图7为现有技术的片式多路阀的主视图。

附图1～附图7中标号：1进油阀片，2工作阀片，3回油阀片，4密封垫，5紧固螺栓，6阀杆，7阀体，8阀芯，9进油口，10回油口，11阀腔，12轴向油孔，13径向油孔，14进油环槽，15长孔，16阀芯操纵杆。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参见图附图1～附图6，本发明的单阀芯式多路换向阀，包括阀体7和阀芯8，所述阀体7上设置有多个工作油口、进油口9和回油口10；所述阀芯8插入于所述阀体7内阀腔11中且可在所述阀腔11内转动并沿着所述阀体7的轴向上下移动；所述阀芯8在所述阀体7内有多个转位；所述多个转位的每一个转位并上下移动使得不同的工作油口获得工作液压油；所述阀芯8能够通过顺序转动，从而使得阀芯8在所述多个转位之间按照预设顺序转换。

如图1和2所示，所述阀体7为筒形体，所述阀芯8为圆柱形体；所述阀芯8上沿着轴向设置有轴向贯穿所述阀芯8的轴向油孔12，所述阀芯8外周面上还设有径向油孔13；所述轴向油孔12与所述径向油孔13相连通；所述轴向油孔12与回油口10之间相连通；

所述阀芯8插入所述阀体7时，所述阀体7与所述阀芯8同轴；在所述阀体7的内周面上设置有一个进油环槽14，所述进油环槽14与所述进油口9相连通；所述阀芯8上设置有长孔15，所述长孔15的长度方向与所述阀芯8的轴向一致；所述多个工作油口包括工作油口A1-An、工作油口B1-Bn；所述工作油口Ak与所述工作油口Bk在所述阀体7的轴向上下对应，工作油口Ak位于所述工作油口Bk上方，其中k的取值范围为1至n，n为正整数；

当阀芯8位于所述多个转位的每一个转位上时，阀芯8能够沿着所述阀体7的轴向上下移动，阀芯8的位置在沿着所述阀体7的轴向上下移动时分为上位、中位和下位三个位置；

如图3所示，当所述阀芯8处于上位时，所述阀芯8的长孔15连通所述工作油口Ak和进油环槽14，为工作油口Ak提供液压油；

如图4所示，当阀芯8处于中位时，阀芯8的长孔15位于工作油口Ak与工作油口Bk之间，长孔15既不和工作油口Ak连通，也不与工作油口Bk连通；如图6所示，此时，所述径向油孔13与恰好进油环槽14相连通，使得进油口9、进油环槽14、径向油孔13、轴向油孔12和回油口10之间相连通，从而实现回油功能；此时，位于阀芯8两侧的工作油口Ak与工作油口Bk分别与阀芯8两侧的阀腔11相通，工作油口Ak与工作油口Bk同时与阀芯8的轴向油孔12相连通，使得工作油口Ak与工作油口Bk也同时实现回油；

如图5所示，当所述阀芯8处于下位时，所述阀芯8的长孔15连通所述工作油口Bk和进油环槽，为工作油口Bk提供液压油。

所述径向油孔13的轴线和所述轴向油孔12的轴线相互垂直。

所述长孔15为腰形孔或者矩形孔。

本发明的单阀芯式多路换向阀，可以通过转动阀芯，在多组工作油口相互转换；而且，由于阀芯的初始位置与工作油口的位置之间是相对固定的，因此从阀芯的初始位置转移到某一特定位置，需要经过一定的转动角度，也就是说各个转位之间的顺序是特定的。

阀芯上设置一个阀芯操纵杆16，阀芯操纵杆16的下端与所述阀芯相固定连接，阀芯操纵杆16的顶端设置转盘，转盘每次只能转动一定的角度，即只能转至下一个或上一个转位上。因此，阀芯只能从第一转位转至第二转位后才能到第三转位，而不能从第一转位直接变动至第三或第四等转位。如此一来，在某些液压式农机或其他需要特定顺序操作的机械上，就可以实现顺序式操作。

在某一转位上，通过轴向上调整阀芯的位置，使得进油口与不同的工作油口相连通，实现不同的工作目的。在任一转位的中位上，可实现工作油口与进油口的回油。回油口设置于所述阀体上远离所述阀芯操纵杆的一侧，回油口与阀体内腔相同，阀体内腔与所述轴向油孔相连通，使得回油口始终与轴向油孔相连通。当工作油口与阀体内腔相通时，能实现工作油口回油。径向油孔与进油环槽相同时，进油口、进油环槽、径向油孔、轴向油孔、阀体内腔和回油口均连通，实现进油口的回油。

如图3-6，在所述阀体的阀腔内，在靠近所述阀芯操纵杆16的一侧，设置有一个限位环。该限位环卡嵌在阀腔内，当阀芯移动至限位环时即停止，不能继续移动，以免阀芯被拔出阀体而出现故障。具体实施时，在阀体的远离所述阀芯操纵杆16的一侧，设置有后盖，将阀体的阀腔密封。在所述阀芯和所述后盖之间还可设置弹簧，一来限定阀芯的下行行程，二来使得阀芯处于上位和下位时能在弹簧作用下自动回复中位。通过限位环和后盖将阀腔的两端封闭，使得阀芯在封闭的阀腔内运动。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (3)

1.单阀芯式多路换向阀，其特征是，包括阀体(7)和阀芯(8)，所述阀体(7)上设置有多个工作油口、进油口(9)和回油口(10)；所述阀芯(8)插入于所述阀体(7)内阀腔(11)中且可在所述阀腔(11)内转动并沿着所述阀体(7)的轴向上下移动；所述阀芯(8)在所述阀体(7)内有多个转位；所述多个转位的每一个转位并上下移动使得不同的工作油口获得工作液压油；所述阀芯(8)能够通过顺序转动，从而使得阀芯(8)在所述多个转位之间按照预设顺序转换；

所述阀体(7)为筒形体，所述阀芯(8)为圆柱形体；所述阀芯(8)上沿着轴向设置有轴向贯穿所述阀芯(8)的轴向油孔(12)，所述阀芯(8)外周面上还设有径向油孔(13)；所述轴向油孔(12)与所述径向油孔(13)相连通；所述轴向油孔(12)与回油口(10)之间相连通；

所述阀芯(8)插入所述阀体(7)时，所述阀体(7)与所述阀芯(8)同轴；在所述阀体(7)的内周面上设置有一个进油环槽(14)，所述进油环槽(14)与所述进油口(9)相连通；所述阀芯(8)上设置有长孔(15)，所述长孔(15)的长度方向与所述阀芯(8)的轴向一致；所述多个工作油口包括工作油口A1-An、工作油口B1-Bn；所述工作油口Ak与所述工作油口Bk在所述阀体(7)的轴向上下对应，工作油口Ak位于所述工作油口Bk上方，其中k的取值范围为1至n，n为正整数；

当阀芯(8)位于所述多个转位的每一个转位上时，阀芯(8)能够沿着所述阀体(7)的轴向上下移动，阀芯(8)的位置在沿着所述阀体(7)的轴向上下移动时分为上位、中位和下位三个位置；

当所述阀芯(8)处于上位时，所述阀芯(8)的长孔(15)连通所述工作油口Ak和进油环槽(14)，为工作油口Ak提供液压油；

当阀芯(8)处于中位时，阀芯(8)的长孔(15)位于工作油口Ak与工作油口Bk之间，长孔(15)既不和工作油口Ak连通，也不与工作油口Bk连通；此时，所述径向油孔(13)与恰好进油环槽(14)相连通，使得进油口(9)、进油环槽(14)、径向油孔(13)、轴向油孔(12)和回油口(10)之间相连通，从而实现回油功能；此时，位于阀芯(8)两侧的工作油口Ak与工作油口Bk分别与阀芯(8)两侧的阀腔(11)相通，工作油口Ak与工作油口Bk同时与阀芯(8)的轴向油孔(12)相连通，使得工作油口Ak与工作油口Bk也同时实现回油；

当所述阀芯(8)处于下位时，所述阀芯(8)的长孔(15)连通所述工作油口Bk和进油环槽，为工作油口Bk提供液压油。

2.根据权利要求1所述的单阀芯式多路换向阀，其特征是，所述径向油孔(13)的轴线和所述轴向油孔(12)的轴线相互垂直。

3.根据权利要求1或2所述的单阀芯式多路换向阀，其特征是，所述长孔(15)为腰形孔或者矩形孔。