CN104806592A - 一种流量可调的双边板式三位四通转阀 - Google Patents

Abstract

一种流量可调的双边板式三位四通转阀，包括阀芯，阀芯两端配合安装有阀板，可调凸台安装在阀板另一端，可调凸台中心开孔安装在内置电机的电机轴的输出端上，调节丝杠螺母机构由外置电机的输出丝杠轴滑移螺母组成，丝杠轴放置在电机轴的中心孔内，滑移螺母能够在外端盖的内孔里滑动，滑移螺母与可调凸台之间连接有推力球轴承，外端盖与阀套连接，丝杠轴上的两端螺纹为反相对称的，使得阀芯两端的可调凸台同时同向或反向直线运动，可调凸台上开有四个用于放置弹簧的小孔，保证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，本发明通过阀芯两端的阀板的配合转动，控制液压油的通断，可调凸台调节油液的流量大小，简化了液压系统。

Description

一种流量可调的双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，特别是一种流量可调的双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

为了克服现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种流量可调的双边板式三位四通转阀，通过阀芯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：

一种流量可调的双边板式三位四通转阀，包括阀芯7，阀芯7为圆柱状，中心开孔用于放置内置电机6，轴向按端面圆均分开有8个扇形流道通孔，阀芯7的两端配合安装有两个相同圆形的第一阀板3和第二阀板14，第一阀板3、第二阀板14上开有与阀芯7上的扇形流道通孔相对应的8个扇形流道通孔a、b、c、d、e、f、g、h，第一可调凸台2、第二可调凸台8分别安装在第一阀板3和第二阀板14另一端，第一阀板3、第二阀板14上加工有可滑移的配合槽，第一可调凸台2、第二可调凸台8中心开孔安装在内置电机6的电机轴5的输出端上，一对深沟球轴承16分别安装在内置电机6两端，深沟球轴承16内圈装在电机轴5上，深沟球轴承16分别用第一轴承端盖4和第二轴承端盖15固定，第一轴承端盖4、第二轴承端盖15固定在阀芯7上，调节丝杠螺母机构由外置电机12的输出丝杠轴13与第二滑移螺母11、第一滑移螺母19组成，丝杠轴13的两端均加工有螺纹并与第二滑移螺母11、第一滑移螺母19配合，丝杠轴13放置在电机轴5的中心孔内，丝杠轴13的两端通过深沟球轴承17支撑在电机轴5的中心孔内，第二滑移螺母11、第一滑移螺母19在第二外端盖10、第一外端盖1的内孔里滑动，第二滑移螺母11、第一滑移螺母19与第二外端盖10、第一外端盖1开有配合销孔20用于安装定位销，第一滑移螺母19、第二滑移螺母11与第一可调凸台2、第二可调凸台8之间连接有推力球轴承18，第一外端盖1、第二外端盖10与阀套9连接，

丝杠轴13上的两端螺纹为反相对称的，使得阀芯7两端的可调凸台同时同向或反向直线运动，可调凸台上开有用于放置弹簧的小孔，通过弹簧保证可调凸台在轴向移动过程中将阀板始终压靠在阀芯7的端面上。

所述的内置电机6的电机轴5通过花键和第一可调凸台2、第二可调凸台8连接，带动可调凸台旋转，阀板上加工有呈十字分布的可供可调凸台轴向滑移的配合槽Ⅰ、Ⅱ，可调凸台通过卡槽带动阀板做旋转运动，阀板上的8个扇形口与阀芯7上的8个扇形通孔有重合时，且可调凸台与阀板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内置电机6的旋转而改变，且电机轴5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与阀板之间的流通腔高度，当丝杠轴13转动时，使得滑移螺母在外端盖内孔中滑动，可调凸台与阀板之间的流通腔高度随着丝杠轴13的旋转而改变，从而调节转阀在工作过程中的流量，且当丝杠轴13转到极限位置，可调凸台与阀板之间的流通腔高度为0时，无论内置电机6带动可调凸台与阀板旋转到什么位置，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，将主驱动装置安装在阀芯内部，简化了转阀结构，且整个阀体对称设计，阀芯上的8个扇形通道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。阀芯两端均布置阀板与可调凸台，使得液压油向两边对称流动，同样减小了液动力不平衡现象。由于增加了可调凸台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)是本发明中第一阀板3或第二阀板14的主视图，图3(b)是图3(a)的A-A剖视图。

图4(a)是本发明中第一可调凸台2或第二可调凸台8的主视图，图4(b)是图4(a)的B-B剖视图。

图5是本发明转阀的工作原理图，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，一种流量可调的双边板式三位四通转阀，包括阀芯7，阀芯7为圆柱状，中心开孔用于放置内置电机6，轴向按端面圆均分开有8个扇形流道通孔，阀芯7的两端配合安装有两个相同圆形的第一阀板3和第二阀板14，第一阀板3、第二阀板14上开有与阀芯7上的扇形流道通孔相对应的8个扇形流道通孔a、b、c、d、e、f、g、h，第一可调凸台2、第二可调凸台8分别安装在第一阀板3和第二阀板14另一端，第一阀板3、第二阀板14上加工有可滑移的配合槽，第一可调凸台2、第二可调凸台8中心开孔安装在内置电机6的电机轴5的输出端上，一对深沟球轴承16分别安装在内置电机6两端，深沟球轴承16内圈装在电机轴5上，深沟球轴承16分别用第一轴承端盖4和第二轴承端盖15固定，第一轴承端盖4、第二轴承端盖15通过螺钉固定在阀芯7上，调节丝杠螺母机构由外置电机12的输出丝杠轴13与第二滑移螺母11、第一滑移螺母19组成，丝杠轴13的两端均加工有螺纹并与第二滑移螺母11、第一滑移螺母19配合，丝杠轴13放置在电机轴5的中心孔内，丝杠轴13的两端通过深沟球轴承17支撑在电机轴5的中心孔内，第二滑移螺母11、第一滑移螺母19能够在第二外端盖10、第一外端盖1的内孔里滑动，第二滑移螺母11、第一滑移螺母19与第二外端盖10、第一外端盖1开有配合销孔20用于安装定位销，第一滑移螺母19、第二滑移螺母11与第一可调凸台2、第二可调凸台8之间连接有推力球轴承18，第一外端盖1、第二外端盖10与阀套9用螺钉连接，

丝杠轴13上的两端螺纹为反相对称的，使得阀芯7两端的可调凸台同时同向或反向直线运动，可调凸台上开有四个用于放置弹簧的小孔，通过弹簧保证可调凸台在轴向移动过程中将阀板始终压靠在阀芯7的端面上。

所述的内置电机6的电机轴5通过花键和第一可调凸台2、第二可调凸台8连接，带动可调凸台旋转，可调凸台通过卡槽带动阀板做旋转运动，如图3、图4所示，阀板7上加工有呈十字分布的可供可调凸台9轴向滑移的配合槽Ⅰ、Ⅱ，阀板上的8个扇形流道通孔与阀芯7上的8个扇形流道通孔有重合时，且可调凸台与阀板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内置电机6的旋转而改变，且电机轴5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与阀板之间的流通腔高度，当丝杠轴13转动时，使得滑移螺母在外端盖内孔中滑动，可调凸台与阀板之间的流通腔高度随着丝杠轴13的旋转而改变，从而调节转阀在工作过程中的流量，且当丝杠轴13转到极限位置，可调凸台与阀板之间的流通腔高度为0时，无论内置电机6带动可调凸台与阀板旋转到什么位置，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，此时由于第一可调凸台2、第二可调凸台8与第一阀板3、第二阀板14之间的流通腔高度为0，无论内置电机6是否转动，阀芯7均处于关闭状态，当阀芯7与第一阀板3、第二阀板14位置如图5(a)所示，阀芯7与第一阀板3、第二阀板14的流道通孔没有重合，首先调节外置电机12，通过丝杠轴13驱动第二滑移螺母11、第一滑移螺母19分别向外侧滑动，此时阀芯7进油，第一可调凸台2、第二可调凸台8在油液压力作用下也分别向外侧滑动，而第一阀板3、第二阀板14在弹簧力下压靠在阀芯7上保持不动，通过控制外置电机12使得第一可调凸台2、第二可调凸台8向外侧移动一定距离，即在可调凸台与阀板之间形成一定高度的流通腔，从而实现阀口导通。当内置电机6旋转时，阀板与阀芯7从图5(a)的位置开始变化，旋转到图5(b)状态时，阀板流道通孔与阀芯流道通孔重合一部分，此时，阀芯7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。当阀板继续旋转到如图5(c)位置时，阀板流道通孔与阀芯7流道通孔完全重合，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，任然可以控制外置电机对流通腔高度进行调节，从而改变流量。

Claims (3)

1.一种流量可调的双边板式三位四通转阀，包括阀芯(7)，其特征在于：阀芯(7)为圆柱状，中心开孔用于放置内置电机(6)，轴向按端面圆均分开有8个扇形流道通孔，阀芯(7)的两端配合安装有两个相同圆形的第一阀板(3)和第一阀板(14)，第一阀板(3)、第二阀板(14)上开有与阀芯(7)上的扇形流道口相对应的8个扇形流道通孔(a、b、c、d、e、f、g、h)，第一可调凸台(2)、第二可调凸台(8)分别安装在第一阀板(3)和第二阀板(14)另一端，第一阀板(3)、第二阀板(14)上加工有可滑移的配合槽，第一可调凸台(2)、第二可调凸台(8)中心开孔安装在内置电机(6)的电机轴(5)的输出端上，一对深沟球轴承(16)分别安装在内置电机(6)两端，深沟球轴承(16)内圈装在电机轴(5)上，深沟球轴承(16)分别用第一轴承端盖(4)和第二轴承端盖(15)固定，第一轴承端盖(4)、第二轴承端盖(15)固定在阀芯(7)上，调节丝杠螺母机构由外置电机(12)的输出丝杠轴(13)与第二滑移螺母(11)、第一滑移螺母(19)组成，丝杠轴(13)的两端均加工有螺纹并与第二滑移螺母(11)、第一滑移螺母(19)配合，丝杠轴(13)放置在电机轴(5)的中心孔内，丝杠轴(13)的两端通过深沟球轴承(17)支撑在电机轴(5)的中心孔内，第二滑移螺母(11)、第一滑移螺母(19)在第二外端盖(10)、第一外端盖(1)的内孔里滑动，第二滑移螺母(11)、第一滑移螺母(19)与第二外端盖(10)、第一外端盖(1)开有配合销孔(20)用于安装定位销，第一滑移螺母(19)、第二滑移螺母(11)与第一可调凸台(2)、第二可调凸台(8)之间连接有推力球轴承(18)，第一外端盖(1)、第二外端盖(10)与阀套(9)连接，

丝杠轴(13)上的两端螺纹为反相对称的，使得阀芯(7)两端的可调凸台同时同向或反向直线运动，可调凸台上开有用于放置弹簧的小孔，通过弹簧保证可调凸台在轴向移动过程中将阀板始终压靠在阀芯(7)的端面上。

2.根据权利要求1所述的一种流量可调的双边板式三位四通转阀，其特征在于：所述的内置电机(6)的电机轴(5)通过花键和第一可调凸台(2)、第二可调凸台(8)连接，带动可调凸台旋转，阀板上加工有呈十字分布的可供可调凸台轴向滑移的配合槽(Ⅰ、Ⅱ)，可调凸台通过卡槽带动阀板做旋转运动，阀板上的8个扇形口与阀芯(7)上的8个扇形通孔有重合时，且可调凸台与阀板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内置电机(6)的旋转而改变，且电机轴(5)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双边板式三位四通转阀，其特征在于：所述的外置电机(12)的旋转用于调节可调凸台与阀板之间的流通腔高度，当丝杠轴(13)转动时，使得滑移螺母在外端盖内孔中滑动，可调凸台与阀板之间的流通腔高度随着丝杠轴(13)的旋转而改变，从而调节转阀在工作过程中的流量，且当丝杠轴(13)转到极限位置，可调凸台与阀板之间的流通腔高度为0时，无论内置电机(6)带动可调凸台与阀板旋转到什么位置，转阀均不能工作，起到了安全关闭的作用。