CN104747773B - 一种流量可调的单边板式三位四通转阀 - Google Patents

一种流量可调的单边板式三位四通转阀 Download PDF

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Abstract

一种流量可调的单边板式三位四通转阀，包括驱动电机，驱动电机的输出轴与通过星齿轮减速器、转臂套筒和驱动轴连接，阀芯一端与转臂套筒连接，另一端与阀板贴合，驱动轴与可调凸台连接，可调凸台与阀板之间通过沟槽连接，驱动电机固定在左端盖上，调节电机固定在右端盖上，调节电机的输出轴为丝杠，丝杠的滑移螺母在右端盖的内圆柱槽内能够来回移动，可调凸台在轴向移动过程中将阀板始终压靠在阀芯的端面上，驱动部分采用伺服电机加行星齿轮减速器，本发明提高了控制精度并可调节减速比，可调凸台与调节丝杠螺母机构能够方便的调节流量以及关闭阀，实现流量调节一体化，简化了液压系统。

Description

一种流量可调的单边板式三位四通转阀
技术领域
本发明属于高频液压阀领域，特别涉及一种流量可调的单边板式三位四通转阀。
背景技术
上世纪70年代后期，电子电路控制技术的发展使得一系列电控驱动器如电磁铁等得以高速发展，从而推动了高速开关阀的发展。传统的液压阀技术不能满足高速开关阀对于高频率的要求，也对高速开关阀的结构设计、驱动装置等提出了新的要求。高速开关阀的关键技术在于提高开关频率的同时最大化减少能量损失以及驱动功率。传统转阀可用手动或机动操纵。由于转阀径向力不平衡，旋转阀芯所需操纵力较大，且密封性能较差，所以一般用于低压小流量场合，或作先导阀用，尤其在需要高频振动的动态疲劳试验机上，作动缸需要高频稳定的动作，目前均采用进口的高频阀，造价高昂且受限。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种流量可调的单边板式三位四通转阀，通过阀体两端的阀板的配合转动，控制液压油的通断，且与阀板配合的可调凸台可调节油液的流量大小。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种流量可调的单边板式三位四通转阀，包括驱动电机1，驱动电机1的输出轴与行星齿轮减速器的小中心轮17连接，行星齿轮减速器由小中心轮17、大中心轮15以及行星轮4连接而成，驱动轴14的一端连接有转臂套筒5，转臂套筒5和行星齿轮减速器的行星轮4连接，阀芯6为圆柱状，中心开孔，其一端与转臂套筒5上安装的一对深沟球轴承16配合，另一端与阀板7左端面贴合在一起，驱动轴14的另一端花键部分与可调凸台9连接，可调凸台9与阀板7之间通过相互配合的沟槽连接，行星齿轮减速器、阀芯6、阀板7、可调凸台9均安装在阀体8内，阀体8的两端均打有安装配合孔，一端与左端盖2固定，另一端与右端盖10固定，驱动电机1固定在左端盖2上，调节电机12固定在右端盖10上，调节电机12的输出轴为丝杠，丝杠与滑移螺母11连接，滑移螺母11在右端盖10的内圆柱槽内来回移动，滑移螺母11与可调凸台9之间安装有推力轴承13，可调凸台9上开有用于放置弹簧的小孔，通过弹簧保证可调凸台9在轴向移动过程中将阀板7始终压靠在阀芯6的端面上。
所述的阀芯6轴向按端面圆均分开有8个扇形流道盲孔，每个盲孔中部径向分别开有油口，阀芯上的8个扇形流道分别对应于两组相同的四个油口P、A、T、B，阀板7上开有与阀芯6上的扇形流道盲孔相对应的8个扇形流道通孔a、b、c、d、e、f、g、h，阀板7上加工有呈十字分布的可供可调凸台9轴向滑移的沟槽Ⅰ、Ⅱ，当阀板7上的8个扇形流道通孔与阀芯6上的8个扇形流道盲孔有重合部分时，且可调凸台9与阀板7之间的流通腔高度不为0，转阀即实现三位四通阀的某一机能，且流通流量与阀的工作位置随着驱动电机1的旋转而改变，且驱动轴每转一周，转阀实现两次三位四通阀的全部机能位，满足了高频动作的要求。
所述的外置电机12的旋转用于调节可调凸台9与阀板7之间的流通腔高度，当外置电机12的输出丝杠轴转动时，使得滑移螺母11在右端盖10中滑动，滑移螺母11与可调凸台9之间安装有推力轴承13将滑移螺母11的轴向位移传递给可调凸台9，使可调凸台9在驱动轴14的右端花键部分上滑动，从而调节与阀板7之间通过配合面产生的流通腔的高度，且当可调凸台9与阀板7之间的流通腔高度为0时，无论驱动电机1带动可调凸台9与阀板7旋转到什么位置，转阀均不能工作，起到了安全关闭的作用。
本发明与现有技术相比，驱动部分采用伺服电机加行星齿轮减速器，提高了控制精度并可调节减速比，阀芯6上的8个扇形流道盲孔分别对应于两组相同的四个油口P、A、T、B，避免了单侧进油出油造成的液动力不平衡。由于增加了可调凸台9与调节丝杠螺母机构，可以方便的调节流量以及关闭阀。整个转阀在提高动作频率的基础上减小液动力并实现流量调节一体化，简化了液压系统。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的液压图形符号。
图3-(a)是本发明中阀板7的主视图，图3-(b)图3-(a)的A-A剖视图。
图4-(a)是本发明中可调凸台9的主视图，图4-(b)是图4-(a)与B-B剖视图。
图5-(a)是流道口完全重合图；图5-(b)是阀板转过11.25°时流道对应图；图5-(c)是阀板转过22.5°时流道对应图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，一种流量可调的单边板式三位四通转阀，包括驱动电机1，驱动电机1的输出轴与行星齿轮减速器的中心轮12通过键与压盖连接，行星齿轮减速器由小中心轮17、大中心轮15以及行星轮4连接而成，驱动轴14的一端通过花键连接有转臂套筒5，转臂套筒5通过销轴3和行星齿轮减速器的行星轮4连接，行星齿轮减速器的行星轮4带动转臂套筒5进而带动驱动轴14旋转，阀芯6为圆柱状，中心开孔，其一端与转臂套筒5上安装的一对深沟球轴承16配合，另一端与阀板7左端面贴合在一起，驱动轴14的另一端花键部分与可调凸台9连接，驱动可调凸台9转动，可调凸台9与阀板7之间通过相互配合的沟槽连接，可传递旋转运动及扭矩，行星齿轮减速器、阀芯6、阀板7、可调凸台9均安装在阀体8内，阀体8的两端均打有安装配合孔，一端与左端盖2固定，另一端与右端盖10固定，驱动电机1通过螺钉固定在左端盖2上，调节电机12通过螺钉固定在右端盖10上，调节电机12的输出轴为丝杠，丝杠与滑移螺母11连接，滑移螺母11在右端盖10的内圆柱槽内来回移动，滑移螺母11与可调凸台9之间安装有推力轴承13，可调凸台9上开有四个用于放置弹簧的小孔，通过弹簧保证可调凸台9在轴向移动过程中将阀板7始终压靠在阀芯6的端面上。
所述的阀芯6轴向按端面圆均分开有8个扇形流道盲孔，每个盲孔中部径向分别开有油口，如图2所示，阀芯上的8个扇形流道盲孔分别对应于两组相同的四个油口P、A、T、B，阀板7上开有与阀芯6上的扇形流道盲孔相对应的8个扇形流道通孔a、b、c、d、e、f、g、h，如图3-(a)、图3-(b)、图4-(a)、图4-(b)所示，阀板7上加工有十字型可供可调凸台9轴向滑移的沟槽Ⅰ、Ⅱ，安装好后既可以作为键使阀板7随着可调凸台9一起旋转运动，也可通过轴向运动实现流通腔高度的调节，当阀板7上的8个扇形流道通孔与阀芯6上的8个扇形流道盲孔有重合部分时，且可调凸台9与阀板7之间的流通腔高度不为0，转阀即实现三位四通阀的某一机能，且流通流量与阀的工作位置随着驱动电机1的旋转而改变，且驱动轴每转一周，转阀实现两次如图2所示的三位四通阀的全部机能位，满足了高频动作的要求。
所述的外置电机12的旋转用于调节可调凸台9与阀板7之间的流通腔高度，当外置电机12的输出丝杠轴转动时，使得滑移螺母11在右端盖10中滑动，滑移螺母11与可调凸台9之间安装有推力轴承将滑移螺母11的轴向位移传递给可调凸台9，使可调凸台9在驱动轴14的右端花键部分上滑动，从而调节与阀板7之间通过配合面产生的流通腔的高度，且当可调凸台9与阀板7之间的流通腔高度为0时，无论驱动电机1带动可调凸台9与阀板7旋转到什么位置，转阀均不能工作，起到了安全关闭的作用。
本发明的工作原理为：
设初始位置如图1所示，即初始状态由于可调凸台9与阀板7之间的流通腔高度为0，无论驱动电机1是否转动，转阀均处于关闭状态，当阀芯6与阀板7位置如图5-(a)所示，阀芯6与阀板7的扇形流道盲孔与扇形流道通孔没有重合，首先通过调节电机12驱动滑移螺母11向右侧滑动，此时阀芯6进油，可调凸台9在油液压力作用下也分别向外侧滑动，而阀板7在弹簧力下压靠在阀芯6上保持不动，通过控制调节电机12使得可调凸台9向右侧移动一定距离，即在可调凸台9与阀板7之间形成一定高度的流通腔，从而实现阀口导通；当驱动电机1旋转时，阀板7与阀芯6从图5-(a)的位置开始变化，旋转到图5-(b)状态时，阀板7的扇形流道通孔与阀芯6的扇形流道盲孔重合一部分，此时，阀芯6中的液压油能够通过重合的部分流到流通腔中，即P口与A口相通，同时T口与B口相通，当阀板7继续旋转到如图5-(c)位置时，阀板7流道通孔与阀芯6流道盲孔完全重合，此时即为流量最大位置，也即是图2所示液压阀的左位机能，当阀板7继续旋转，重合位置改变，P口与B口相通，同时T口与A口相通，即为液压阀的右位机能，在工作过程中，仍然可以控制调节电机对流通腔高度进行调节，从而改变流量。

Claims (3)

1.一种流量可调的单边板式三位四通转阀，包括驱动电机(1)，其特征在于：驱动电机(1)的输出轴与行星齿轮减速器的小中心轮(17)连接，行星齿轮减速器由小中心轮(17)、大中心轮(15)以及行星轮(4)连接而成，驱动轴(14)的一端连接有转臂套筒(5)，转臂套筒(5)和行星齿轮减速器的行星轮(4)连接，阀芯(6)为圆柱状，中心开孔，其一端与转臂套筒(5)上安装的一对深沟球轴承(16)配合，另一端与阀板(7)左端面贴合在一起，驱动轴(14)的另一端花键部分与可调凸台(9)连接，可调凸台(9)与阀板(7)之间通过相互配合的沟槽连接，行星齿轮减速器、阀芯(6)、阀板(7)、可调凸台(9)均安装在阀体(8)内，阀体(8)的一端与左端盖(2)固定，另一端与右端盖(10)固定，驱动电机(1)固定在左端盖(2)上，调节电机(12)固定在右端盖(10)上，调节电机(12)的输出轴为丝杠，丝杠与滑移螺母(11)连接，滑移螺母(11)在右端盖(10)的内圆柱槽内来回移动，滑移螺母(11)与可调凸台(9)之间安装有推力轴承(13)，可调凸台(9)上开有用于放置弹簧的小孔，通过弹簧保证可调凸台(9)在轴向移动过程中将阀板(7)始终压靠在阀芯(6)的端面上。
2.根据权利要求1所述的一种流量可调的单边板式三位四通转阀，其特征在于：所述的阀芯(6)轴向按端面圆均分开有8个扇形流道盲孔，每个盲孔中部径向分别开有油口，阀芯上的8个扇形流道盲孔分别对应于两组相同的四个油口(P、A、T、B)，阀板(7)上开有与阀芯(6)上的扇形流道盲孔相对应的8个扇形流道通孔(a、b、c、d、e、f、g、h)，阀板(7)上加工有呈十字分布的可供可调凸台(9)轴向滑移的沟槽(Ⅰ、Ⅱ)，当阀板(7)上的8个扇形流道通孔与阀芯(6)上的8个扇形流道盲孔有重合部分时，且可调凸台(9)与阀板(7)之间的流通腔高度不为0，转阀即实现三位四通阀的某一机能，且流通流量与阀的工作位置随着驱动电机(1)的旋转而改变，且驱动轴每转一周，转阀实现两次三位四通阀的全部机能位，满足了高频动作的要求。
3.根据权利要求1所述的一种流量可调的单边板式三位四通转阀，其特征在于：所述的调节电机(12)的旋转用于调节可调凸台(9)与阀板(7)之间的流通腔高度，当调节电机(12)的输出丝杠轴转动时，使得滑移螺母(11)在右端盖(10)中滑动，滑移螺母(11)与可调凸台(9)之间安装有推力轴承(13)将滑移螺母(11)的轴向位移传递给可调凸台(9)，使可调凸台(9)在驱动轴(14)的右端花键部分上滑动，从而调节与阀板(7)之间通过配合面产生的流通腔的高度，且当可调凸台(9)与阀板(7)之间的流通腔高度为0时，无论驱动电机(1)带动可调凸台(9)与阀板(7)旋转到什么位置，转阀均不能工作，起到了安全关闭的作用。
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