CN106438536A - 一种可扩展高可靠液压锁 - Google Patents

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Abstract

一种可扩展高可靠液压锁，壳体上设置主油路、控制油路接口；壳体内部设置控制阀芯安装腔和用于主阀芯安装的锁闭腔；控制阀芯由两个不同直径的阀芯组成，安装小直径阀芯的安装腔与锁闭腔连通；控制油路接口通过流道分别与锁开启控制腔、锁关闭控制腔连通；锁开启控制腔通过流道连通控制阀芯安装腔且位于大直径控制阀芯的外端面以外；锁关闭控制腔通过流道连通至大直径控制阀芯的内端面；主阀芯通过复位弹簧以及堵头安装在锁闭腔内；控制阀芯安装腔通过安装在壳体上的堵头密封；开启时，液压锁开启控制腔加高压油，控制阀芯推动主阀芯向外运动，打开主油路；关闭时，锁关闭控制腔加高压油，控制阀芯向外运动，主阀芯在复位弹簧的作用下切断主油路。

Description

一种可扩展高可靠液压锁
技术领域
本发明涉及一种可扩展高可靠液压锁，该为一种高度集成液压元件。
背景技术
液压锁广泛应用于航空航天、运输机械、起重机械中的液压回路中，用来防止执行机构在外力作用下发生误动作，起到锁的作用，其工作原理为在主油路中串联液压锁，通过控制油路控制液压锁主阀芯的开启和关闭从而达到开启油路和锁闭油路的作用。
然而，目前液压锁仍存在压力波动造成的主阀芯开启或主阀芯密封不可靠导致的锁闭性不可靠问题，还有由于意外引起的锁闭压力过高，造成液压系统或液压锁损坏问题，以及结构复杂，工艺性差，对外接口复杂等问题。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种可扩展高可靠液压锁。
本发明的技术解决方案是：一种可扩展高可靠液压锁，包括壳体、堵头、控制阀芯、主阀芯、复位弹簧；
壳体上设置主油路接口和控制油路接口；壳体内部设置控制阀芯安装腔和用于主阀芯安装的锁闭腔；控制阀芯由两个不同直径的阀芯组成，其安装腔直径根据对应阀芯直径适应设计；其中用于安装小直径阀芯的安装腔与锁闭腔连通；控制油路接口通过流道分别与锁开启控制腔、锁关闭控制腔连通；锁开启控制腔通过流道连通控制阀芯安装腔且位于大直径控制阀芯的外端面以外；锁关闭控制腔通过流道连通至大直径控制阀芯的内端面；主阀芯通过复位弹簧以及安装在壳体上的堵头安装在锁闭腔内；控制阀芯安装腔通过安装在壳体上的堵头密封；
液压锁开启时，液压锁开启控制腔加高压油，控制阀芯推动主阀芯向外运动，打开主油路；在液压锁关闭时，锁关闭控制腔加高压油，控制阀芯向外运动，主阀芯在复位弹簧的作用下切断主油路。
控制阀芯采用分体式结构，包括大控制阀芯和小控制阀芯，小控制阀芯位于大控制阀芯与主阀芯之间。
壳体上设置可扩展接口，可扩展接口与液压锁的锁闭腔相连，可扩展接口用于外接溢流阀，防止锁闭压力过高，提高安全性，不安装溢流阀时安装堵头。
主阀芯侧面开有导流槽和通油孔。
小直径控制阀芯安装腔与锁闭腔交界的腔口位置设置一圈向外的唇边，主阀芯与唇边对应的位置加工一圈凹槽，凹槽内安装压胶，通过压胶面和唇边密封实现主油路密封。
所述的唇边顶部通过圆角保证光滑。
圆角R为0.3～0.5mm。
为保证密封比压，同时又保证压胶面寿命，唇边底部距离小直径控制阀芯安装腔与锁闭腔交界面H为0.2～0.4mm。
主油路接口和控制油路接口设置在壳体的两端面，直接与换向器和执行结构板式连接。
本发明与现有技术相比有益效果为：该液压锁集成度高，可扩展性强，结构紧凑，无复杂特征，加工工艺简单，锁闭性能、对外密封性能可靠性高，板式安装简单，占用空间小。具体如下：
(1)通过流道高度集成，实现可扩展。液压锁压力在不同负载的作用下压力波动较大，在意外情况下，可能造成压力过高，对整个液压系统和液压锁造成损伤。此液压锁通过流道集成，在锁闭腔设有溢流阀安装孔，在复杂条件下可以外接溢流阀，在锁闭腔压力过高时，通过溢流提高液压系统的安全性。若不需要，直接安装堵头即可。
(2)可靠锁闭。采用唇边与压胶阀芯端面密封的形式，实现了当锁闭时，主液路零泄露；液压锁对外密封多采用双道密封形式，实现了对可靠密封，同样保证了可靠锁闭；液压锁主阀芯侧面开有小孔和导油槽，有助于在系统加压瞬间，液压油顺利到达弹簧侧，防止阀芯瞬间开启，保证可靠锁闭。
(3)高可靠控制阀芯。控制阀芯采用分体式设计，从而防止了控制阀芯卡滞，降低了对阀芯和壳体的同轴度要求，提高了机加工艺性。
(4)板式连接方式，为节省连接空间，液压锁控制油口和主油路接口，在液压锁两端面，可直接与换向器和执行机构板式连接。安装方便并且节省空间。
附图说明
图1液压锁结构图；
图2分体式控制阀芯；
图3可扩展结构图；
图4主油路密封结构；
图5密封唇边；
图6主阀结构；
图7主阀芯结构；
图8对外双道密封结构；
图9液压锁接口图。
具体实施方式
下面结合附图及实例对本发明做详细说明。具体如下：
液压锁结构图见图1。其连接关系为：壳体1上设置主油路接口E和控制油路接口G；壳体1有两个锁闭腔，即锁闭腔A和锁闭腔B，以及对应数量的控制阀芯安装腔；
控制阀芯由两个不同直径的阀芯组成，其安装腔直径根据对应阀芯直径适应设计；(本例中两个控制阀芯分别记为大控制阀芯5和小控制阀芯6)小控制阀芯6的安装腔与锁闭腔连通；控制油路接口通过流道分别与锁开启控制腔C、锁关闭控制腔连通D；锁开启控制腔通过流道连通控制阀芯安装腔且位于大控制阀芯5的外端面以外；锁关闭控制腔通过流道连通至大控制阀芯5的内端面；
大控制阀芯5和小控制阀芯6装在壳体的左侧用于控制主阀芯7的开启和关闭，主阀芯7装在壳体的右侧在小阀芯6和复位弹簧8的作用下，用于切断和开启主油路，堵头Ⅰ2上装有非金属密封圈4并通过螺钉3安装在壳体1上实现控制腔对外密封，堵头Ⅱ11安装在壳体上，并通过非金属密封圈9和铜密封圈10实现对外密封，壳体1上开有溢流阀可扩展接口F，在不使用时可用配有两道非金属密封圈13的扩展口堵头12堵死。
本发明工作原理如下：
液压锁开启状态：当液压锁开启控制腔加高压油时，大控制阀芯5和小控制阀芯6在高压油的作用下，克服复位弹簧8力，使主阀芯7与壳体1唇边脱开，即打开主阀芯，从而使主油路行程通路，液压锁在液压回路中不起作用。如图2所示，大控制阀芯5和小控制阀芯6采用分体式设计，可以降低控制阀芯的同轴度要求，从而降低加工难度，保证阀芯能在壳体内顺畅运动，防止控制阀芯的卡滞。液压锁堵头I2和堵头Ⅱ11主要是为降低壳体加工难度，实现对外密封。
液压锁关闭过程：当液压锁开启控制腔无高压油，锁闭控制腔加高压油时，控制阀芯在高压油的作用下向左移动，同时主阀芯7在复位弹簧8力的作用下复位压紧壳体唇边实现密封，从而切断主油路，如图4所示，为主油路密封方式，通过压胶面和唇边7.4密封实现零泄露，达到可靠密封，图5为壳体密封唇边结构，为保护压胶面7.3，在密封唇边顶部通过圆角R(0.3～0.5mm)保证光滑,为保证密封比压，同时又保证压胶面寿命，唇边底部距离小直径控制阀芯安装腔与锁闭腔交界面H为0.2～0.4mm。液压系统在工作中存在压力波动，为防止主阀芯的瞬间开启，如图6和图7所示，在主阀芯7侧面开有导流槽7.1和小孔7.2，可以使锁闭腔的压力很快传递到弹簧一侧，从而实现液压锁的可靠锁闭。在某些恶劣工况下，液压锁锁闭过程中，锁闭腔压力可能出现极高情况，为保护液压系统和液压锁，在通过流道集成，在液压锁锁闭腔开有溢流阀扩展槽以保护液压系统和液压锁，如图3所示。如图8所示，对外密封多采用双道密封，为液压锁提供了良好的密封形式，实现可靠锁闭。
板式连接方式：图9所示，此液压锁采用板式连接方式，控制油口G和主油路E均集成在液压锁两侧，直接与换向器和执行器连接(K为连接螺栓孔)，极大的节省了空间。
整个液压锁集成度高，安全可靠，安装和控制简单，占用空间小，便于拆卸和维护。
本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。

Claims (9)

1.一种可扩展高可靠液压锁，其特征在于：包括壳体(1)、堵头、控制阀芯、主阀芯(7)、复位弹簧(8)；
壳体(1)上设置主油路接口和控制油路接口；壳体(1)内部设置控制阀芯安装腔和用于主阀芯安装的锁闭腔；控制阀芯由两个不同直径的阀芯组成，其安装腔直径根据对应阀芯直径适应设计；其中用于安装小直径阀芯的安装腔与锁闭腔连通；控制油路接口通过流道分别与锁开启控制腔、锁关闭控制腔连通；锁开启控制腔通过流道连通控制阀芯安装腔且位于大直径控制阀芯的外端面以外；锁关闭控制腔通过流道连通至大直径控制阀芯的内端面；主阀芯(7)通过复位弹簧(8)以及安装在壳体(1)上的堵头安装在锁闭腔内；控制阀芯安装腔通过安装在壳体上的堵头密封；
液压锁开启时，液压锁开启控制腔加高压油，控制阀芯推动主阀芯向外运动，打开主油路；在液压锁关闭时，锁关闭控制腔加高压油，控制阀芯向外运动，主阀芯在复位弹簧的作用下切断主油路。
2.根据权利要求1所述的液压锁，其特征在于：控制阀芯采用分体式结构，包括大控制阀芯(5)和小控制阀芯(6)，小控制阀芯(6)位于大控制阀芯(5)与主阀芯(7)之间。
3.根据权利要求1所述的液压锁，其特征在于：壳体上设置可扩展接口，可扩展接口与液压锁的锁闭腔相连，可扩展接口用于外接溢流阀，防止锁闭压力过高，提高安全性，不安装溢流阀时安装堵头。
4.根据权利要求1所述的液压锁，其特征在于：主阀芯(7)侧面开有导流槽和通油孔。
5.根据权利要求1所述的液压锁，其特征在于：
小直径控制阀芯安装腔与锁闭腔交界的腔口位置设置一圈向外的唇边，主阀芯与唇边对应的位置加工一圈凹槽，凹槽内安装压胶，通过压胶面和唇边密封实现主油路密封。
6.根据权利要求5所述的液压锁，其特征在于：所述的唇边顶部通过圆角保证光滑。
7.根据权利要求6所述的液压锁，其特征在于：圆角R为0.3～0.5mm。
8.根据权利要求6所述的液压锁，其特征在于：为保证密封比压，同时又保证压胶面寿命，唇边底部距离小直径控制阀芯安装腔与锁闭腔交界面H为0.2～0.4mm。
9.根据权利要求1所述的液压锁，其特征在于：主油路接口和控制油路接口设置在壳体的两端面，直接与换向器和执行结构板式连接。
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