CN107435668B - 双向机械触点式换向阀的操作方法 - Google Patents

双向机械触点式换向阀的操作方法 Download PDF

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Abstract

本发明具体为一种双向机械触点式换向阀的操作方法，解决了液压缸带动往复式切割器切割大直径、宽幅树木枝桠工作过程中电磁换向阀无法在环境恶劣、工作时间长、换向频率高的工况下稳定工作的问题。双向机械触点式换向阀，包括阀体，阀体表面开有主进油口、主回油口、工作油口A、工作油口B，阀体内设有先导阀芯，先导阀芯形成左二连通腔、左一连通腔、中部连通腔、右一连通腔和右二连通腔，先导阀芯在先导腔体内有左右两个极限位置，阀体还设有主阀芯，主阀芯在主阀芯腔体内有左右两个极限位置。本发明一体式结构方便装卸，也便于应用在不同领域的换向控制结构中，由于换向采用机械方式，不需要电磁控制，可应用于恶劣环境。

Description

双向机械触点式换向阀的操作方法
技术领域
本发明涉及农林业植物枝叶修剪设备，具体为一种双向机械触点式换向阀。
背景技术
枝桠修剪是林木抚育的一项重要工作，它直接影响树木的生长、成材、结实率、城市绿化、交通道路等。我国的林木资源非常丰富，枝桠修剪可使林木通直、粗壮生长，由于生长旺盛，也能减少病虫危害，树木优质程度大大提高。所以适时的进行枝桠修剪，有利于萌发大量枝条，更好的促进植株生长，提高防护效益，并为综合加工提供原料。由于修枝设备落后，修枝困难，人们往往不修枝或修低不修高、修细不修粗，导致现有树木侧枝发达，抑制主干生长，干冠比达1∶2～1∶3，难以培育出通直、圆满、无节、高干良材，不能充分发挥树木潜在的生产力，从而造成了林业可得资源的严重浪费。
切割器是枝桠修剪的核心部件，在枝桠修剪中相对技术成熟、应用广泛的切割器类型主要有圆盘式和往复式，圆盘式切割器是无支撑切割，切割速度较高，圆盘式切割器可切割较粗树木枝桠，但其工作幅宽受到回转直径和转盘数的限制，通常用于窄割幅的收获机中。往复式切割器结构简单，通常由定刀片、动刀片、摩擦片、支撑架、压刃器等组成，工作性能可靠、环境适应性强，是有支撑的切割，切割速度要求不高，修剪断面质量较好，作业宽度大，通常往复式切割器定刀片与支撑架相连，动刀片固定在刀杆上并由曲柄连杆机构驱动，做周期性的往复运动，从而与定刀片形成剪切，将树枝剪断，该机构工作时，动刀片在周期运动中为变速运动，刀片在遇到阻力时会产生冲击，振动较大，当修剪枝桠较粗时，该机构不易采用。
用液压缸带动动刀往复运动，采用电磁换向阀控制液压缸换向可实现较粗树木枝桠，由于修剪工作头工作环境恶劣，动刀片长时间往复运动，换向频率高，很容易造成电磁线圈发热甚至线圈烧毁，电磁换向阀也不适合在野外恶劣环境下作业。
发明内容
本发明为了解决液压缸带动往复式切割器切割大直径、宽幅树木枝桠工作过程中电磁换向阀无法在环境恶劣、工作时间长、换向频率高的工况下稳定工作的问题，提供了一种双向机械触点式换向阀。
本发明是采用如下技术方案实现的：双向机械触点式换向阀，包括阀体，阀体表面开有主进油口、主回油口、工作油口A、工作油口B，阀体内开有先导腔体，先导腔体内设有先导阀芯，先导阀芯内分别开有左阀芯连通腔和右阀芯连通腔，先导阀芯两端固定有伸出阀体的左机械推杆和右机械推杆，先导腔体与先导阀芯组合形成左二连通腔、左一连通腔、中部连通腔、右一连通腔和右二连通腔，先导阀芯在先导腔体内有左右两个极限位置，先导阀芯处于先导腔体左极限位置时，右控制油路口通过中部连通腔与主进油口连通，左控制油路口通过右一连通腔、右阀芯连通腔、右二连通腔与主回油口连通，先导阀芯处于先导腔体右极限位置时，左控制油路口通过中部连通腔与主进油口连通，右控制油路口通过左一连通腔、左阀芯连通腔和左二连通腔与主回油口连通；阀体还开有主阀芯腔体，主阀芯腔体内设有主阀芯，主阀芯腔体在主阀芯左右两端外侧分别设有左驱动腔和右驱动腔，左驱动腔连接到左控制油路口，右驱动腔连接到右控制油路口，主阀芯腔体与主阀芯组合形成左三阶连通腔和右三阶连通腔，主阀芯在主阀芯腔体内有左右两个极限位置，主阀芯处于主阀芯腔体右极限位置时，主进油口通过左三阶连通腔与工作油口A连通，主回油口通过右三阶连通腔与工作油口B连通，主阀芯处于主阀芯腔体左极限位置时，主进油口通过右三阶连通腔与工作油口B连通，主回油口通过左三阶连通腔与工作油口A连通。
工作时，主进油口接进油管路、主回油口接出油管路、工作油口A接伸缩油缸的无杆腔、工作油口B接伸缩油缸的有杆腔。当右机械推杆受力时，先导阀芯向左移动到先导腔体左极限位置，液压系统压力油经过主进油口流经中部连通腔从右控制油路口进入右驱动腔推动主阀芯向左运动直至主阀芯移动到主阀芯腔体内左极限位置，此时液压系统压力油通过主进油口流经右三阶连通腔、工作油口B进入伸缩油缸的有杆腔，同时伸缩油缸的无杆腔的压力油通过工作油口A流经左三阶连通腔、主回油口回到液压系统；当左机械推杆受力时，先导阀芯向右移动到先导腔体右极限位置，液压系统压力油经过主进油口流经中部连通腔从左控制油路口进入左驱动腔推动主阀芯向右运动直至主阀芯移动到主阀芯腔体内右极限位置，此时液压系统压力油通过主进油口流经左三阶连通腔、工作油口A进入伸缩油缸的无杆腔，同时伸缩油缸的有杆腔的压力油通过工作油口B流经右三阶连通腔、主回油口回到液压系统；上述工作过程即实现了利用左右两个机械推杆控制先导阀芯位置从而控制主油路切换。
本发明的有益效果如下：利用左右两个机械推杆改变先导阀芯位置，从而改变先导腔体的油路流向，从而驱动主阀芯的运动，实现控制主阀芯腔体内的油路流向，最终完成控制工作油口A和工作油口B的油路流向。本发明通过按压机械推杆换向，从而实现工作油口A和工作油口B的油路换向来控制伸缩油缸的往复运动，换向动作平稳，行程可调节，不论是先导阀芯、先导腔体还是主阀芯、主阀芯腔体均集成在了同一阀体内，这种设计不仅方便了主进油口、主回油口、工作油口A、工作油口B等相关油路的连通，而且阀体一体式结构方便装卸，也便于应用在不同领域的换向控制结构中，由于换向采用机械方式，不需要电磁控制，可应用于恶劣环境。
附图说明
图1为本发明中先导阀芯处于先导腔体内左极限位置时的结构示意图；
图2为本发明中先导阀芯处于先导腔体内右极限位置时的结构示意图；
图3为中主阀芯处于主阀芯腔体内右极限位置时的结构示意图；
图4为中主阀芯处于主阀芯腔体内左极限位置时的结构示意图；
图5为本发明的外部结构示意图；
图6为主阀芯的结构示意图；
图7为先导阀芯的结构示意图；
图8为右机械推杆的结构示意图；
图中，1-左机械推杆，2-先导阀芯，3-右机械推杆，4-阀体，5-先导腔体，6-左二连通腔，7-左一连通腔，8-中部连通腔，9-右一连通腔，10-右二连通腔，11-左阀芯连通腔，12-右阀芯连通腔，13-主阀芯，14-主阀芯腔体，15-左驱动腔，16-右驱动腔，17-左三阶连通腔，18-右三阶连通腔，19-主进油口，20-主回油口，21-左控制油路口，22-右控制油路口，23-工作油口A，24-工作油口B，25-单向阀。
具体实施方式
双向机械触点式换向阀，包括阀体4，阀体4表面开有主进油口19、主回油口20、工作油口A23、工作油口B24，阀体4内开有先导腔体5，先导腔体5内设有先导阀芯2，先导阀芯2内分别开有左阀芯连通腔11和右阀芯连通腔12，先导阀芯2两端固定有伸出阀体4的左机械推杆1和右机械推杆3，先导腔体5与先导阀芯2组合形成左二连通腔6、左一连通腔7、中部连通腔8、右一连通腔9和右二连通腔10，先导阀芯2在先导腔体5内有左右两个极限位置，先导阀芯2处于先导腔体5左极限位置时，右控制油路口22通过中部连通腔8与主进油口19连通，左控制油路口21通过右一连通腔9、右阀芯连通腔12、右二连通腔10与主回油口20连通，先导阀芯2处于先导腔体5右极限位置时，左控制油路口21通过中部连通腔8与主进油口19连通，右控制油路口22通过左一连通腔7、左阀芯连通腔11和左二连通腔6与主回油口20连通；阀体4还开有主阀芯腔体14，主阀芯腔体14内设有主阀芯13，主阀芯腔体14在主阀芯13左右两端外侧分别设有左驱动腔15和右驱动腔16，左驱动腔15连接到左控制油路口21，右驱动腔16连接到右控制油路口22，主阀芯腔体14与主阀芯13组合形成左三阶连通腔17和右三阶连通腔18，主阀芯13在主阀芯腔体14内有左右两个极限位置，主阀芯13处于主阀芯腔体14右极限位置时，主进油口19通过左三阶连通腔17与工作油口A23连通，主回油口20通过右三阶连通腔18与工作油口B24连通，主阀芯13处于主阀芯腔体14左极限位置时，主进油口19通过右三阶连通腔18与工作油口B24连通，主回油口20通过左三阶连通腔17与工作油口A23连通。
具体实施过程中，主进油口19与先导腔体5之间设有单向阀25。保证系统在设定压力下工作，保证油路平稳切换。

Claims (2)

1.一种双向机械触点式换向阀的操作方法，其特征在于：包括阀体(4)，阀体(4)表面开有主进油口(19)、主回油口(20)、工作油口A(23)、工作油口B(24)，
阀体(4)内开有先导腔体(5)，先导腔体(5)内设有先导阀芯(2)，先导阀芯(2)内分别开有左阀芯连通腔(11)和右阀芯连通腔(12)，先导阀芯(2)两端固定有伸出阀体(4)的左机械推杆(1)和右机械推杆(3)，先导腔体(5)与先导阀芯(2)组合形成左二连通腔(6)、左一连通腔(7)、中部连通腔(8)、右一连通腔(9)和右二连通腔(10)，先导阀芯(2)在先导腔体(5)内有左右两个极限位置，先导阀芯(2)处于先导腔体(5)左极限位置时，右控制油路口(22)通过中部连通腔(8)与主进油口(19)连通，左控制油路口(21)通过右一连通腔(9)、右阀芯连通腔(12)和右二连通腔(10)与主回油口(20)连通，先导阀芯(2)处于先导腔体(5)右极限位置时，左控制油路口(21)通过中部连通腔(8)与主进油口(19)连通，右控制油路口(22)通过左一连通腔(7)、左阀芯连通腔(11)和左二连通腔(6)与主回油口(20)连通；
阀体(4)还开有主阀芯腔体(14)，主阀芯腔体(14)内设有主阀芯(13)，主阀芯腔体(14)在主阀芯(13)左右两端外侧分别设有左驱动腔(15)和右驱动腔(16)，左驱动腔(15)连接到左控制油路口(21)，右驱动腔(16)连接到右控制油路口(22)，主阀芯腔体(14)与主阀芯(13)组合形成左三阶连通腔(17)和右三阶连通腔(18)，主阀芯(13)在主阀芯腔体(14)内有左右两个极限位置，主阀芯(13)处于主阀芯腔体(14)右极限位置时，主进油口(19)通过左三阶连通腔(17)与工作油口A(23)连通，主回油口(20)通过右三阶连通腔(18)与工作油口B(24)连通，主阀芯(13)处于主阀芯腔体(14)左极限位置时，主进油口(19)通过右三阶连通腔(18)与工作油口B(24)连通，主回油口(20)通过左三阶连通腔(17)与工作油口A(23)连通；
具体操作方法为：
工作时，主进油口接进油管路、主回油口接出油管路、工作油口A接伸缩油缸的无杆腔、工作油口B接伸缩油缸的有杆腔；
当右机械推杆受力时，先导阀芯向左移动到先导腔体左极限位置，液压系统压力油经过主进油口流经中部连通腔从右控制油路口进入右驱动腔推动主阀芯向左运动直至主阀芯移动到主阀芯腔体内左极限位置，此时液压系统压力油通过主进油口流经右三阶连通腔、工作油口B进入伸缩油缸的有杆腔，同时伸缩油缸的无杆腔的压力油通过工作油口A流经左三阶连通腔、主回油口回到液压系统；当左机械推杆受力时，先导阀芯向右移动到先导腔体右极限位置，液压系统压力油经过主进油口流经中部连通腔从左控制油路口进入左驱动腔推动主阀芯向右运动直至主阀芯移动到主阀芯腔体内右极限位置，此时液压系统压力油通过主进油口流经左三阶连通腔、工作油口A进入伸缩油缸的无杆腔，同时伸缩油缸的有杆腔的压力油通过工作油口B流经右三阶连通腔、主回油口回到液压系统。
2.根据权利要求1所述的双向机械触点式换向阀的操作方法，其特征在于：主进油口(19)与先导腔体(5)之间设有单向阀(25)。
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