CN107288947B - 一种手动比例换向阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种手动比例换向阀，其包括：前端盖，前端盖上设有手柄，前端盖内设有传动结构，传动结构与手柄配合连接；阀体，阀体内设有阀体主孔、进油口P、工作油口A、工作油口B、回油口T和贯通油道，阀体主孔内设有阀芯，阀芯与传动结构配合连接，阀芯上设有第一渐变节流槽和第二渐变节流槽，第一渐变节流槽与工作油口A容腔控制边配合形成第一控制开口，第二渐变节流槽与工作油口B容腔控制边配合形成第二控制开口；后端盖，后端盖与阀体连通。本发明结构简单紧凑，可靠性好，可使阀芯控制流量与阀芯位移成比例，从而实现液流方向和液流大小的连续控制，不需要对复杂的驱动装置和控制装置与其配合使用，大大节约了成本。

Description

一种手动比例换向阀

技术领域

本发明涉及一种液压控制阀，具体涉及一种手动比例换向阀。

背景技术

传统的手动换向阀为开关式结构，通过掰动操作手柄，可使换向阀芯在左位，中位和右位三个位置间来回切换，从而实现液压油路方向的切换，不过由于操作手柄无法驱动阀芯连续移动，无法实现液压流量的连续调节，不具备比例调节功能。

传统的比例换向阀由比例电磁铁驱动，需要复杂的驱动装置和控制装置与其配合使用，成本高昂，环境耐受性也不及纯机械结构的手动换向阀，并不适用于自动化要求不高且环境恶劣的场合。

发明内容

本发明为了解决上述问题，从而提供一种结构简单紧凑、可靠性好和可实现液流方向和液流大小的连续控制的手动比例换向阀。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种手动比例换向阀，所述手动比例换向阀包括：

前端盖，所述前端盖上设有手柄，所述手柄可在前端盖上旋转，所述前端盖内设有传动结构，所述传动结构与手柄配合连接；

阀体，所述阀体内设有阀体主孔、进油口P、工作油口A、工作油口B、回油口T和贯通油道，所述进油口P、工作油口A、工作油口B和回油口通过阀体底面与外部液压系统连接，所述阀体主孔内设有阀芯，所述阀芯与传动结构配合连接，所述传动结构可带动阀芯进行轴向位移，阀芯一端可轴向位移到前端盖内，所述阀芯上位于工作油口A一侧设有第一渐变节流槽，所述阀芯上位于工作油口B一侧设有第二渐变节流槽，所述第一渐变节流槽与工作油口A容腔控制边配合形成第一控制开口，所述第二渐变节流槽与工作油口B容腔控制边配合形成第二控制开口；

后端盖，所述后端盖与阀体连通，阀芯另一端可轴向位移到后端盖内，贯通油道分别与前端盖和后端盖内部的容腔贯通。

在本发明的一个优选实施例中，所述前端盖内设有侧向贯通孔和轴向盲孔，所述传动结构包括转轴、滑块和拨销，所述转轴安装在侧向贯通孔中，并与侧向贯通孔间隙配合，所述手柄通过固定螺母固联在转轴上，并可带动转轴绕侧向贯通孔沿轴线往复移动，所述滑块设置在轴向盲孔内，并与轴向盲孔间隙配合，所述滑块与阀芯配合连接，所述拨销一端与转轴连接，另一端与滑块连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述转轴上设有径向环形槽，所述滑块上设有圆柱形凹槽，所述拨销一端为球体，另一端为圆柱体，圆柱体端可拆卸地嵌入径向环形槽内，球体端可拆卸地嵌入圆柱形凹槽内。

在本发明的一个优选实施例中，前端盖与阀体之间通过直口结构连接，所述轴向盲孔与阀体主孔位于同一轴线上。

在本发明的一个优选实施例中，所述轴向盲孔内设有第一复位弹簧，所述第一复位弹簧一端固定在轴向盲孔内，另一端与阀芯连接。

在本发明的一个优选实施例中，所述滑块上设有T型端头，所述阀芯一端设有T型槽，所述T型端头可拆卸地嵌入T型槽内。

在本发明的一个优选实施例中，所述后端盖内设有轴向连接口，所述轴向连接口与阀体主孔连通，并与阀体主孔位于同一轴线上。

在本发明的一个优选实施例中，所述轴向连接口内设有第二复位弹簧，所述第二复位弹簧一端固定在轴向连接口内，另一端与阀芯连接。

本发明的有益效果是：

本发明结构简单紧凑，可靠性好，可使阀芯控制流量与阀芯位移成比例，从而实现液流方向和液流大小的连续控制，不需要对复杂的驱动装置和控制装置与其配合使用，大大节约了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的正向剖面示意图；

图2为为本发明的侧向配面示意图；

图3为手柄中位时控制开口示意图；

图4为手柄顺时针转动时控制开口示意图；

图5为手柄逆时针转动时控制开口示意图；

图6为摆角-流量特性示意图；

图7为阀芯与油口的配合示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1和图2，本发明提供的手动比例换向阀，其包括前端盖100、阀体200和后端盖300，前端盖100和后端盖300分别设置在阀体200两侧，并分别与阀体200连通。

在前端盖100上设有手柄110，手柄110为杆状，具体由耐腐蚀材料如不锈钢制成，手柄110可在前端盖100上旋转。

在前端盖100内设有传动结构，传动结构分别与手柄110和阀体200内的阀芯400配合连接，传动结构可将手柄110的摆动角位移转化成轴线位移，从而带动阀芯400在阀体200内进行水平轴向位移。

在前端盖100内设有侧向贯通孔120和轴向盲孔130，传动结构包括转轴510、滑块520和拨销530。

转轴510安装在侧向贯通孔120中，并与侧向贯通孔120间隙配合，手柄110通过固定螺母111固联在转轴510上，这样手柄110在旋转时可带动转轴510绕侧向贯通孔510沿轴线往复移动。

滑块520，其安装在轴向盲孔130内，并与轴向盲孔130间隙配合，而轴向盲孔130与阀体200连通，这样滑块520一端可与阀芯400连接。

拨销530，其一端与转轴510连接，另一端与滑块520连接，其是用于实现转轴510与滑块520之间的联动，使得转轴510在随着手柄110转动时，可带动滑块520进行轴向水平位移，并且游隙小，控制精确。

具体可在转轴510上设有径向环形槽，在滑块520上设有圆柱形凹槽，拨销530一端为球体，另一端为圆柱体，圆柱体端可拆卸地嵌入径向环形槽内，球体端可拆卸地嵌入圆柱形凹槽内，这样使得转轴510、滑块520和拨销530之间为可拆卸式固定。

在轴向盲孔130内设有第一复位弹簧131，第一复位弹簧131一端固定在轴向盲孔130内，另一端与阀芯400连接，这样阀芯400在向左位移时，第一复位弹簧131可给予阀芯400弹力，使得阀芯400位移受到阻力，便于对阀芯400的位移距离进行精确调节。

阀体200，其为铸件，其内部设有阀体主孔210、进油口P220、工作油口A230、工作油口B240、回油口T250和贯通油道260。

进油口P220、工作油口A230、工作油口B240和回油口T250通过阀体200底面与外部液压系统连接。

阀体主孔210与轴向盲孔130连通，阀芯400设置在阀体主孔210内，阀芯400一端与轴向盲孔130内的滑块520连接。

具体在阀芯400一端设有T型槽，而在滑块520上设有T型端头，滑块520通过T型端头嵌入阀芯400的T型槽内，从而实现固定，这样便于拆卸安装。

前端盖100具体与阀体200之间通过直口结构连接，这样使得轴向盲孔130与阀体主孔210位于同一轴线上，从而保证滑块520和阀芯400在同一轴线上进行往复位移，这样提高了精确度。

在阀芯400上位于工作油口A230一侧设有第一渐变节流槽410，在阀芯400上位于工作油口240B一侧设有第二渐变节流槽420，第一渐变节流槽410与工作油口A容腔控制边配合形成第一控制开口411，第二渐变节流槽420与工作油口B容腔控制边配合形成第二控制开口421。

参见图7，第一控制开口411和第二控制开口421的具体形成如下：

阀体工作油口A容腔和工作油口B容腔上分别设有环形槽，并形成工作油口A容腔控制边412和工作油口B容腔控制边422，在阀芯400上设有第一渐变节流槽410和第二渐变节流槽420，形状呈V型，第一渐变节流槽410的V型尖端与工作油口A容腔控制边412对应配合可形成第一控制开口411，第二渐变节流槽420的V型尖端与工作油口B容腔控制边422对应配合，可形成第二控制开口421。

本申请中通过第一渐变节流槽410和第二渐变节流槽420来实现第一控制开口411和第二控制开口421的连续变化，从而实现液流方向和液流大小的连续控制的具体实现方式如下：

设第一控制开口411大小为X1，第二控制开口421大小为X2，当控制开口为正遮盖时，X1和X2为负值，当控制开口为负遮盖时，X1和X2为正值，参见图3，此时阀位于中位，X1＝X2且均为负值，工作油口A230和工作油口B240基本无输出流量。参见图4，阀芯400向左位移动过程中，X1数值逐渐增大，X2数值逐渐减小，当X1由负值变化至正值后，工作油口A230打开，输出与X1值成正比的工作流量。参见图5，阀芯400向右位移动过程中，X2数值逐渐增大，X1数值逐渐减小，当X2由负值变化至正值后，工作油口B240打开，输出与X2值成正比的工作流量。

参见图1和图2，后端盖300，其与阀体200连通，具体也通过直口结构连接，在其内设有轴向连接口，轴向连接口与阀体主孔210连通，并也与阀体主孔210位于同一轴线上，这样保证阀芯400在位移时，始终保持在前端盖100、阀体200和后端盖300的同一轴线上。

在轴向连接口内设有第二复位弹簧310，第二复位弹簧310一端固定在轴向连接口内，另一端与阀芯400连接，第二复位弹簧310可对阀芯400另一端提供弹力。

贯通油道260可分别与前端盖100和后端盖300内部的容腔贯通，这样可以平衡阀芯400两端的液压力，操控阀芯400运动时可避免附加液压力的影响。

下面是本申请的具体实施过程

参见图3和图6，当手柄110不旋转，转动角度a为零，位于中位时，阀芯400在第一复位弹簧131和第二复位弹簧310作用下保持在中位，这时第一控制开口411和第二控制开口421的大小相等，工作油口A230和工作油口B240上基本无输出流量。

参见图4和图6，当顺时针转动手柄110，在转动时，转动角度a为正值，拨销510会带动滑块520逐渐往左移动，阀芯400会跟随滑块520同步往左移动，直至滑块520左端面克服第一复位弹簧131的弹力与前端盖100底面接触限位，而阀芯400由中位向左位移动过程中，手柄110的操作扭矩与第一复位弹簧131的作用力是相平衡的，而第一控制开口411会逐渐增大，第二控制开口421会逐渐减小，这时工作油口A230控制流量的会同步增大。

参见图5和图6，当逆时针转动手柄110，，转动角度a为负值，拨销510会带动滑块520逐渐往右移动，阀芯400会跟随滑块520同步往右移动，直至阀芯400右端面克服第二复位弹簧310的弹力与后端盖300底面接触限位，而阀芯400由中位向右移动过程中，手柄110的操作扭矩与第二复位弹簧310的作用力是相平衡的，在移动过程中，第二控制开口421会逐渐增大，第一控制开口411会逐渐减小，这时工作油口B240的控制流量会同步增大。

这样，通过上述实施，当手柄100以中位为基准往复掰动时，阀芯400上的第一渐变节流槽410和第二渐变节流槽420会分别对应控制第一控制开口411和第二控制开口421呈差动连续变化，从而实现液流方向和液流大小的连续控制。

以上显示和描述了本发明的基本原理和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说明本发明的原理，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范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种手动比例换向阀，其特征在于，所述手动比例换向阀包括：

前端盖，所述前端盖上设有手柄，所述手柄可在前端盖上旋转，所述前端盖内设有传动结构，所述传动结构与手柄配合连接；

阀体，所述阀体内设有阀体主孔、进油口P、工作油口A、工作油口B、回油口T和贯通油道，所述进油口P、工作油口A、工作油口B和回油口通过阀体底面与外部液压系统连接，所述阀体主孔内设有阀芯，所述阀芯与传动结构配合连接，所述传动结构可带动阀芯进行轴向位移，阀芯一端可轴向位移到前端盖内，所述阀体工作油口A容腔和工作油口B容腔上分别设有环形槽，并形成工作油口A容腔控制边和工作油口B容腔控制边，所述阀芯上位于工作油口A一侧设有第一渐变节流槽，所述阀芯上位于工作油口B一侧设有第二渐变节流槽，所述第一渐变节流槽与工作油口A容腔控制边配合形成第一控制开口，所述第二渐变节流槽与工作油口B容腔控制边配合形成第二控制开口，通过第一渐变节流槽和第二渐变节流槽来第一控制开口和第二控制开口的连续变化，以连续控制液流方向和液流大小；

后端盖，所述后端盖与阀体连通，阀芯另一端可轴向位移到后端盖内，贯通油道分别与前端盖和后端盖内部的容腔贯通。

2.根据权利要求1所述的一种手动比例换向阀，其特征在于，所述前端盖内设有侧向贯通孔和轴向盲孔，所述传动结构包括转轴、滑块和拨销，所述转轴安装在侧向贯通孔中，并与侧向贯通孔间隙配合，所述手柄通过固定螺母固联在转轴上，并可带动转轴绕侧向贯通孔沿轴线往复移动，所述滑块设置在轴向盲孔内，并与轴向盲孔间隙配合，所述滑块与阀芯配合连接，所述拨销一端与转轴连接，另一端与滑块连接。

3.根据权利要求2所述的一种手动比例换向阀，其特征在于，所述转轴上设有径向环形槽，所述滑块上设有圆柱形凹槽，所述拨销一端为球体，另一端为圆柱体，圆柱体端可拆卸地嵌入径向环形槽内，球体端可拆卸地嵌入圆柱形凹槽内。

4.根据权利要求2所述的一种手动比例换向阀，其特征在于，前端盖与阀体之间通过直口结构连接，所述轴向盲孔与阀体主孔位于同一轴线上。

5.根据权利要求2所述的一种手动比例换向阀，其特征在于，所述轴向盲孔内设有第一复位弹簧，所述第一复位弹簧一端固定在轴向盲孔内，另一端与阀芯连接。

6.根据权利要求2所述的一种手动比例换向阀，其特征在于，所述滑块上设有T型端头，所述阀芯一端设有T型槽，所述T型端头可拆卸地嵌入T型槽内。

7.根据权利要求1所述的一种手动比例换向阀，其特征在于，所述后端盖内设有轴向连接口，所述轴向连接口与阀体主孔连通，并与阀体主孔位于同一轴线上。

8.根据权利要求7所述的一种手动比例换向阀，其特征在于，所述轴向连接口内设有第二复位弹簧，所述第二复位弹簧一端固定在轴向连接口内，另一端与阀芯连接。