CN106090307B - 一种用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀，包括阀套、阀芯、阀座和电磁铁；所述阀座一端通过螺纹配合固定连接电磁铁，另一端通过螺纹配合固定连接阀套，阀芯由阀芯小直径段和阀芯大直径段组成，阀芯小直径段的一端固定连接弹簧座，阀芯装配在阀套内，阀套在其与阀座相连的螺纹端内设置有弹簧腔，且阀芯小直径段装配在阀套的弹簧腔内，阀套的弹簧腔内还设置有平垫圈，复位弹簧设置在弹簧座与平垫圈之间，推杆设置在电磁铁内部，推杆一端与阀芯接触；所述阀套上沿轴向依次设置有油口A、油口P、油口P1和油口B；所述阀芯大直径段内开设有换向阀T口。本发明占用安装空间小，满足了车载系统对安全性和紧凑性的要求。

Description

一种用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀
技术领域
本发明涉及车辆电液助力转向系统技术领域，具体是一种用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀。
背景技术
由于机械液压助力需要大幅消耗发动机动力，所以人们在机械液压助力的基础上进行改进，开发出了更节省能耗的电子液压助力转向系统，简称电液转向系统。这套系统的转向油泵不再由发动机直接驱动，而是由电动机来驱动，并且在之前的基础上加装了电控系统，使得转向辅助力的大小不光与转向角度有关，还与车速相关。电子液压助力拥有机械液压助力的大部分优点，同时还降低了能耗，反应也更加灵敏，转向助力大小也能根据转角、车速等参数自行调节，更加人性化。电液转向技术是目前高端重卡推广的一项新技术，电液转向系统主要用于重卡后桥转向，一般由转向回路和对中回路组成，该系统大幅提升了重卡的操控性和机动性。为了保证高速状态下电液转向系统的安全性，一项基本的要求是高速（70Km/h以上）状态和所有故障状态下，转向油缸必须回中位，也就要求转向油缸处于浮动状态，并且与高压油路切断，实现与对中油缸的随动关系。传统电液转向系统的液压回路设计中一般要选用多种液压阀来实现以上要求。传统电液转向系统存在以下缺点：液压阀种类繁多、安全性差，重量大，占用安装空间大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀，包括阀套、阀芯、阀座和电磁铁；所述阀座一端通过螺纹配合固定连接电磁铁，阀座与电磁铁的连接处设置有第一O型圈，阀座另一端通过螺纹配合固定连接阀套，阀座与阀套的连接处设置有第二O型圈；所述阀芯由阀芯小直径段和阀芯大直径段组成，阀芯大直径段的截面直径大于阀芯小直径段，阀芯小直径段的一端通过轴用钢丝挡圈固定连接弹簧座，阀芯装配在阀套内，阀套在其与阀座相连的螺纹端内设置有弹簧腔，且阀芯小直径段装配在阀套的弹簧腔内，阀套的弹簧腔内还设置有限定弹簧座位置的孔用弹性挡圈和平垫圈，复位弹簧设置在弹簧座与平垫圈之间，电磁铁的推杆设置在电磁铁内部，推杆的一端与阀芯接触；所述阀套上沿轴向依次设置有油口A、油口P、油口P1和油口B；所述阀芯大直径段内开设有换向阀T口。
作为本发明进一步的方案：所述阀座外设置有第三O型圈。
作为本发明再进一步的方案：所述阀套上设置有第四O型圈、第五O型圈、第六O型圈和第七O型圈，第四O型圈位于油口A与油口P之间，第五O型圈位于油口P与油口P1之间，第六O型圈位于油口P1与油口B之间，第七O型圈位于油口B远离油口P1的外侧。
作为本发明再进一步的方案：所述第一O型圈、第二O型圈、第三O型圈、第四O型圈、第五O型圈、第六O型圈和第七O型圈均采用邵氏硬度为90的O型圈。
作为本发明再进一步的方案：所述阀芯小直径段上开设有径向的通孔。
作为本发明再进一步的方案：所述阀芯小直径段内设置有与换向阀T口相连通的轴向细孔。
作为本发明再进一步的方案：所述弹簧座为“凸”字形结构。
作为本发明再进一步的方案：所述阀芯大直径段外侧设置有环形槽，环形槽共有多个，且沿阀芯大直径段的轴向间隔设置。
作为本发明再进一步的方案：所述阀芯大直径段与阀套之间的间隙为8μm-10μm。
作为本发明再进一步的方案：所述换向阀T口的直径为5mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明作为用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀不仅能实现了两种工作位的可靠、灵敏切换，确保转向系统在高速和所有故障状态下的安全防护，而且结构简单，占用安装空间小，满足了车载系统对安全性、轻量性和紧凑性的要求。
附图说明
图1为用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀的结构示意图。
图2为用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀中阀芯的结构示意图。
图3为用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀的原理示意图。
图4为用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀在得电情况下的结构示意图。
图5为用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀在失电情况下的结构示意图。
图6为重卡在正常运行情况下的电液转向系统的连接示意图。
图7为重卡在高速或故障状态下的电液转向系统的连接示意图。
图中：1-阀套、2-阀芯、3-阀座、4-弹簧座、5-复位弹簧、6-孔用弹性挡圈、7-轴用钢丝挡圈、8-第三O型圈、9-第四O型圈、10-第二O型圈、11-第五O型圈、12-第六O型圈、13-第七O型圈、14-电磁铁、15-推杆、16-平垫圈、17-第一O型圈、18-换向阀T口、19-通孔、20-轴向细孔、21-环形槽、22-油源、23-三位四通电磁换向阀、24-转向缸、25-连杆、26-车轮、27-油箱、28-对中缸。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-3，一种用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀，包括阀套1、阀芯2、阀座3和电磁铁14；所述阀座3一端通过螺纹配合固定连接电磁铁14，阀座3与电磁铁14的连接处设置有第一O型圈17，以防止该电磁换向阀内部的油液泄漏至外部，阀座3另一端通过螺纹配合固定连接阀套1，阀座3与阀套1的连接处设置有第二O型圈10，第二O型圈10防止该电磁换向阀内部的油液泄漏至外部；所述阀芯2由阀芯小直径段和阀芯大直径段组成，阀芯大直径段的截面直径大于阀芯小直径段，阀芯小直径段的一端通过轴用钢丝挡圈7固定连接弹簧座4，阀芯2装配在阀套1内，阀套1在其与阀座3相连的螺纹端内设置有弹簧腔，且阀芯小直径段装配在阀套1的弹簧腔内，阀套1的弹簧腔内还设置有限定弹簧座4位置的孔用弹性挡圈6和平垫圈16，孔用弹性挡圈6用于将弹簧座4限位在阀套1的弹簧腔内，避免弹簧座4从阀套1的弹簧腔内脱出，复位弹簧5设置在弹簧座4与平垫圈16之间，电磁铁14的推杆15设置在电磁铁14内部，推杆15的一端与阀芯2接触，当电磁铁14得电时，电磁铁14的推杆15伸出，推动阀芯2沿阀套1的轴向右移，复位弹簧5被压缩，当电磁铁14失电时，在复位弹簧5的作用下，阀芯2沿阀套1的轴向左移，因此在推杆15和复位弹簧5的配合作用下，阀芯2在阀套1内做轴向的往复运动；
所述阀套1上沿轴向依次设置有油口A、油口P、油口P1和油口B，为了避免该电磁换向阀的油口A处的油液通过螺纹泄漏至阀外，所述阀座3外设置有第三O型圈8；为了确保油口A、油口P、油口P1和油口B之间互不相通，所述阀套1上设置有第四O型圈9、第五O型圈11、第六O型圈12和第七O型圈13，第四O型圈9位于油口A与油口P之间，第五O型圈11位于油口P与油口P1之间，第六O型圈12位于油口P1与油口B之间，第七O型圈13位于油口B远离油口P1的外侧；所述阀芯大直径段内开设有换向阀T口18，所述换向阀T口18的直径为5mm，通过在阀芯大直径段内开设一直径5mm的深孔作为该电磁换向阀的T口，有利于减小安装尺寸，节省安装空间；所述第一O型圈17、第二O型圈10、第三O型圈8、第四O型圈9、第五O型圈11、第六O型圈12和第七O型圈13均采用邵氏硬度为90的O型圈，从而无需在O型圈处设置相应的挡圈，省掉挡圈所占的空间，有利于减小安装尺寸，节省安装空间；
所述阀芯小直径段上开设有径向的通孔19，用于将阀套1的弹簧腔内的泄漏油及时排出；
所述阀芯小直径段内设置有与换向阀T口18相连通的轴向细孔20，轴向细孔20用于将电磁铁14的推杆15附近的液压油及时排出；
所述弹簧座4为“凸”字形结构，保证了弹簧座4在阀套1的弹簧腔内轴向移动时的稳定性，同时能够为复位弹簧5导向；
所述阀芯大直径段外侧设置有环形槽21，所述环形槽21共有多个，且沿阀芯大直径段的轴向间隔设置，环形槽21能够减小阀芯2上的轴向不平衡力，克服阀芯2的液压卡紧现象；
所述阀芯大直径段与阀套1之间的间隙为8μm-10μm，如此设置，在保证阀芯2运行的流畅性的情况下，控制该电磁换向阀的内泄漏量。
图4为所述用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀在得电情况下的结构示意图，图5为所述用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀在失电情况下的结构示意图。
图6为正常运行情况下重卡电液转向系统的连接示意图，此时，所述用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀得电，电磁铁14的推杆15伸出，推动阀芯2沿阀套1的轴向右移，复位弹簧5被压缩，此时该两位五通型电磁换向阀的状态如图4所示，此时油口P和油口P1相连通，油口A、油口B和换向阀T口18均断开（如图3的左工作位），从油源22流出的液压油经过该两位五通型电磁换向阀到达三位四通电磁换向阀23，三位四通电磁换向阀23一端的电磁铁得电使液压油到达转向缸24，通过控制三位四通电磁换向阀23两端电磁铁的得电顺序来驱动转向缸24的活塞杆的往复运动，进而通过连杆25来驱动车轮26的转向，在此过程中，对中缸28不工作。
图7为重卡在高速或故障状态下的电液转向系统的连接示意图，所述用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀失电，电磁阀14的推杆15缩回，在复位弹簧5的作用下，阀芯2沿阀套1的轴向左移复位，此时该两位五通型电磁换向阀的状态如图5所示，此时，油口A、油口B和换向阀T口18相连通，油口P和油口P1断开（如图3的右工作位），在此状态下，从油源22流出的液压油经过该两位五通型电磁换向阀无法流入三位四通电磁换向阀23，此时对中缸28工作，转向缸24的两个油口均与油箱27相连通，且转向缸24没有液压油驱动而处于浮动状态，以实现和对中缸28的随动关系，保证了电液转向系统在重卡高速或故障状态下的安全防护。
本发明作为用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀，得电状态时为电液转向系统提供稳定的油源，失电状态时切断高压油路，同时使转向缸的两个油口接通油箱，保证转向油缸的浮动状态，实现和对中油缸的随动关系，以起到安全防护的作用。本发明用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀安装形式为螺纹插装式，结构简单，安装尺寸小；电磁铁得电后推杆伸出，驱动阀芯动作，电磁铁失电后推杆缩回，阀芯依靠弹簧力复位，保证了换向的可靠性；滑阀式结构换向阻力小，动作灵敏。
本发明作为用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀不仅能实现了两种工作位的可靠、灵敏切换，确保转向系统在高速和所有故障状态下的安全防护，而且结构简单，占用安装空间小，满足了车载系统对安全性、轻量性和紧凑性的要求。
上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀，其特征在于，包括阀套（1）、阀芯（2）、阀座（3）和电磁铁（14）；所述阀座（3）一端通过螺纹配合固定连接电磁铁（14），阀座（3）与电磁铁（14）的连接处设置有第一O型圈（17），阀座（3）另一端通过螺纹配合固定连接阀套（1），阀座（3）与阀套（1）的连接处设置有第二O型圈（10）；所述阀芯（2）由阀芯小直径段和阀芯大直径段组成，阀芯大直径段的截面直径大于阀芯小直径段，阀芯小直径段的一端通过轴用钢丝挡圈（7）固定连接弹簧座（4），阀芯（2）装配在阀套（1）内，阀套（1）在其与阀座（3）相连的螺纹端内设置有弹簧腔，且阀芯小直径段装配在阀套（1）的弹簧腔内，阀套（1）的弹簧腔内还设置有限定弹簧座（4）位置的孔用弹性挡圈（6）和平垫圈（16），复位弹簧（5）设置在弹簧座（4）与平垫圈（16）之间，电磁铁（14）的推杆（15）设置在电磁铁（14）内部，推杆（15）的一端与阀芯（2）接触；所述阀套（1）上沿轴向依次设置有油口A、油口P、油口P1和油口B；所述阀芯大直径段内开设有换向阀T口（18）；所述阀芯大直径段外侧设置有环形槽（21），环形槽（21）共有多个，且沿阀芯大直径段的轴向间隔设置。
2.根据权利要求1所述的用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀，其特征在于，所述阀座（3）外设置有第三O型圈（8）。
3.根据权利要求2所述的用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀，其特征在于，所述阀套（1）上设置有第四O型圈（9）、第五O型圈（11）、第六O型圈（12）和第七O型圈（13），第四O型圈（9）位于油口A与油口P之间，第五O型圈（11）位于油口P与油口P1之间，第六O型圈（12）位于油口P1与油口B之间，第七O型圈（13）位于油口B远离油口P1的外侧。
4.根据权利要求3所述的用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀，其特征在于，所述第一O型圈（17）、第二O型圈（10）、第三O型圈（8）、第四O型圈（9）、第五O型圈（11）、第六O型圈（12）和第七O型圈（13）均采用邵氏硬度为90的O型圈。
5.根据权利要求1所述的用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀，其特征在于，所述阀芯小直径段上开设有径向的通孔（19）。
6.根据权利要求1所述的用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀，其特征在于，所述阀芯小直径段内设置有与换向阀T口（18）相连通的轴向细孔（20）。
7.根据权利要求1所述的用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀，其特征在于，所述弹簧座（4）为“凸”字形结构。
8.根据权利要求1所述的用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀，其特征在于，所述阀芯大直径段与阀套（1）之间的间隙为8μm-10μm。
9.根据权利要求1所述的用于电液转向系统的两位五通型电磁换向阀，其特征在于，所述换向阀T口（18）的直径为5mm。
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