CN107956758B - 一种实现单独动作的液压阀块 - Google Patents

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一种实现单独动作的液压阀块，包括第一两位三通阀、第二两位三通阀、第三两位三通阀、第四两位三通阀、第一三通、第二三通、第三三通和第四三通。本发明的优点在于：该阀块大幅降低了对操作人员本身素质和熟练度的要求，可实现任何人都能精准控制悬臂，操作简单直观、动作稳定可靠，能有效避免误操作。另外，由于无须电控系统，因此设备体积小、结构简单、制造运行维修成本低。本发明适用于配合现有的手动阀工作，结构简单、成本低廉，可靠性高。

Description

一种实现单独动作的液压阀块
技术领域
本发明涉及煤矿巷道掘进专用的液压控制装置，确切地说是一种实现单独动作的液压阀块。
背景技术
目前，由双油缸驱动的升降摆动悬臂在掘锚一体机领域被逐渐推广应用，其工作原理是：使左侧油缸与右侧油缸同时无杆腔进油，此时机构上升；当左侧油缸与右侧油缸有杆腔同时进油，此时机构下降；当左侧油缸有杆腔进油，右侧油缸无杆腔进油，此时机构水平左转；当左侧油缸无杆腔进油，右侧油缸有杆腔进油，此时机构水平右转。
在使用过程中发现，现有的双油缸的液压控制装置存在以下不足：现有双油缸升降摆动机构都采用电控或双手柄控制方式。电控是通过控制四组继电器组合作用实现悬臂的上升、下降、左转、右转四种动作，四种动作需要由四个单独的按键分别控制，其操作繁琐、误操作可能性大。而且电控控制需要另增电气系统，设备复杂、运行维护成本高昂，同时电控系统在巷道内温差大、粉尘多、阴暗潮湿的恶劣环境下故障率极高。双手柄控制是由两片阀各控制一个油缸，操作人员需双手各控制一个油缸并实现其同步动作。该控制方式要求操作人员的双手必须时刻保持高度的一致性，例如，在控制操作手柄同步推、同步拉或一推一拉等操作时，要求操作手柄的摆动幅度必须高度一致，否则会因为两个控制手柄的摆动幅度大小不同使得两油缸的伸缩动作不一致，从而使得悬臂无法正常升降或左右转动，同时由于两油缸活塞杆的动作不一致，因此对悬臂用力不同步，这不仅会造成力量相互抵销、浪费能源，而且会对两油缸和悬臂造成极大的损害。
综上，目前急需的问题是：如何设计一种液压控制机构以配合单手柄控制装置实现控制两油缸同步完成上述各种工作。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种实现单独动作的液压阀块，通过该阀块可在非电控前提下实现单手操控双油缸同步伸缩或一伸一缩，可确保两油缸活塞杆的移动距离始终相等，从而保证悬臂正常动作。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
本发明的优点在于：它无须电控系统便可配合单个手柄实现对双油缸同步动作的单独控制，完成悬臂的上升、下降、左转、右转等动作。操作人员推拉单个手柄向四个不同方向任意摆动，便可对第一三通(A)、第二三通(B)、第三三通(C)和第四三通(D)中的任一个三通供油，从而通过该阀块控制两油缸同步伸缩或一伸一缩。该阀块大幅降低了对操作人员本身素质和熟练度的要求，可实现任何人都能精准控制悬臂，操作简单直观、动作稳定可靠，能有效避免误操作。另外，由于无须电控系统，因此设备体积小、结构简单、制造运行维修成本低。本发明适用于配合现有的手动阀工作，结构简单、成本低廉，可靠性高。
附图说明：图1是本发明所述一种实现单独动作的液压阀块与两个被控制油缸的液压原理图；图2是两油缸同步外伸使悬臂作上举状态的原理图，图3是两油缸同步外伸使悬臂作上举状态的原理图，图4是两油缸同步外伸使悬臂作上举状态的原理图，图5是两油缸同步外伸使悬臂作上举状态的原理图，为看清液压油的循环路径，在图2至图5中仅显示了液压油流经的管路，省略了无液压油流动的管路；图6所述阀块本体(8)的去掉上盖后的结构示意图，图7是图6的左视结构示意图；图8是图6的俯结构示意图；图9是所述阀块的结构示意图。
附图标记：1第一两位三通阀 2第二两位三通阀 3第三两位三通阀 4第四两位三通阀 5第一油缸 6第二油缸 7单手柄液压控制装置 8阀块本体 9第一节流阀 10第二节流阀 11第一阀一号口 12第一阀二号口 13第一阀三号口 21第二阀一号口 22第二阀二号口23第二阀三号口 31第三阀一号口 32第三阀二号口 33第三阀三号口 41第四阀一号口 42第四阀二号口 43第四阀三号口 A第一三通 A1第一三通一号口 A2第一三通二号口 A3第一三通三号口 B第二三通 B1第二三通一号口 B2第二三通二号口 B3第二三通三号口 C第三三通 C1第三三通一号口 C2第三三通二号口 C3第三三通三号口 D第四三通 D1第四三通一号口 D2第四三通二号口 D3第四三通三号口 a第一油口 b第二油口 c第三油口 d第四油口。
具体实施方式
本发明所述的一种实现单独动作的液压阀块，如图1所示，包括第一两位三通阀(1)、第二两位三通阀(2)、第三两位三通阀(3)、第四两位三通阀(4)、第一三通(A)、第二三通(B)、第三三通(C)和第四三通(D)。第一两位三通阀(1)的三个油口为第一阀一号口(11)、第一阀二号口(12)和第一阀三号口(13)，第二两位三通阀(2)的三个油口为第二阀一号口(21)、第二阀二号口(22)和第二阀三号口(23)，第三两位三通阀(3)的三个油口为第三阀一号口(31)、第三阀二号口(32)和第三阀三号口(33)，第四两位三通阀(4)的三个油口为第四阀一号口(41)、第四阀二号口(42)和第四阀三号口(43)，第一三通(A)的三个油口为第一三通一号口(A1)、第一三通二号口(A2)和第一三通三号口(A3)，第二三通(B)的三个油口为第二三通一号口(B1)、第二三通二号口(B2)和第二三通三号口(B3)，第三三通(C)的三个油口为第三三通一号口(C1)、第三三通二号口(C2)和第三三通三号口(C3)，第四三通(D)的三个油口为第四三通一号口(D1)、第四三通二号口(D2)和第四三通三号口(D3)。第一两位三通阀(1)、第二两位三通阀(2)、第三两位三通阀(3)和第四两位三通阀(4)内均设有阀芯的复位弹簧。常态下每个两位三通阀的导通状态如下：第一阀二号口(12)与第一阀三号口(13)联通、第二阀二号口(22)与第二阀三号口(23)联通、第三阀二号口(32)与第三阀三号口(33)联通、第四阀二号口(42)与第四阀三号口(43)联通。每个两位三通阀的阀芯克服阀复位弹簧动作后的导通状态如下：第一阀一号口(11)与第一阀二号口(12)联通、第二阀一号口(21)与第二阀二号口(22)联通、第三阀一号口(31)与第三阀二号口(32)联通、第四阀一号口(41)与第四阀二号口(42)联通。第一三通一号口(A1)与第一阀三号口(13)联通、第一三通二号口(A2)与第二阀三号口(23)联通、第二三通一号口(B1)与第三阀一号口(31)联通，第二三通二号口(B2)与第四阀一号口(41)联通、第三三通一号口(C1)与第一阀一号口(11)联通，第三三通二号口(C2)与第四阀三号口(43)联通、第四三通一号口(D1)与第二阀一号口(21)联通、第四三通二号口(D2)与第三阀三号口(33)联通。
安装时，将第一阀二号口(12)与第一油缸(5)的第一油口(a)联通、第二阀二号口(22)与第二油缸(6)的第二油口(b)联通、第一油缸(5)的第三油口(c)与第三阀二号口(32)联通、第二油缸(6)的第四油口(d)与第四阀二号口(42)联通，并将第一三通三号口(A3)、第二三通三号口(B3)、第三三通三号口(C3)、第四三通三号口(D3)分别与单个手柄的单手柄液压控制装置(7)联通。所述单手柄液压控制装置(7)为现有的单手液压控制装置，其供油方式为：手柄前推向第一三通(A)供油，后拉向第二三通(B)供油，左推向第三三通(C)供油，右推向第四三通(D)供油。
操作原理如下：
悬臂上升：前推单手柄液压控制装置(7)的手柄，如图2所示，单手柄液压控制装置(7)向第一三通(A)供油，第一三通(A)分别向第一两位三通阀(1)和第二两位三通阀(2)供油，此时在复位弹簧的作用下第一阀二号口(12)与第一阀三号口(13)联通、第二阀二号口(22)与第二阀三号口(23)联通、第三阀二号口(32)与第三阀三号口(33)联通、第四阀二号口(42)与第四阀三号口(43)联通。一方面，油经第一阀三号口(13)、第一阀二号口(12)、第一油口(a)进入第一油缸(5)的无杆腔推动第一油缸(5)的活塞杆外伸，第一油缸(5)的有杆腔内油经第三油口(c)、第三阀二号口(32)、第三阀三号口(33)回到单手柄液压控制装置(7)；另一方面，油经第二阀二号口(22)、第二阀三号口(23)、第二油口(b)进入第二油缸(6)的无杆腔推动第二油缸(6)的活塞杆外伸，第二油缸(6)的有杆腔内的油经第四油口(d)、第四阀二号口(42)、第四阀三号口(43)回到单手柄液压控制装置(7)。
悬臂下降：后拉单手柄液压控制装置(7)的手柄，如图3所示，单手柄液压控制装置(7)向第二三通(B)供油，第二三通(B)分别向第三两位三通阀(3)和第四两位三通阀(4)供油，此时在复位弹簧的作用下第一阀二号口(12)与第一阀三号口(13)联通、第二阀二号口(22)与第二阀三号口(23)联通，在液压油的作用下第三阀一号口(31)与第三阀二号口(32)联通、第四阀一号口(41)与第四阀二号口(42)联通。一方面，油经第三阀一号口(31)、第三阀二号口(32)、第三油口(c)进入第一油缸(5)的有杆腔推动第一油缸(5)的活塞杆回缩，第一油缸(5)的无杆腔内油经第一油口(a)、第一阀二号口(12)、第一阀三号口(13)回到单手柄液压控制装置(7)；另一方面，油经第四阀一号口(41)、第四阀二号口(42)、第四油口(d)进入第二油缸(6)的有杆腔推动第二油缸(6)的活塞杆回缩，第二油缸(6)的有杆腔内的油经第二油口(b)、第二阀二号口(22)、第二阀三号口(23)回到单手柄液压控制装置(7)。
悬臂右摆：右推单手柄液压控制装置(7)的手柄，如图4所示，单手柄液压控制装置(7)向第三三通(C)供油，第三三通(C)分别向第一两位三通阀(1)和第三两位三通阀(3)供油，此时在复位弹簧的作用下第二阀二号口(22)与第二阀三号口(23)联通、第四阀二号口(42)与第四阀三号口(43)联通，在液压油的作用下第一阀一号口(11)与第一阀二号口(12)联通、第三阀一号口(31)与第三阀二号口(32)联通。一方面，油经第一阀一号口(11)、第一阀二号口(12)、第一油口(a)进入第一油缸(5)的无杆腔推动第一油缸(5)的活塞杆外伸，第一油缸(5)的无杆腔内油经第三油口(c)、第三阀二号口(32)、第三阀三号口(33)回到单手柄液压控制装置(7)；另一方面，油经第四阀三号口(43)、第四阀二号口(42)、第四油口(d)进入第二油缸(6)的有杆腔推动第二油缸(6)的活塞杆回缩，第二油缸(6)的有杆腔内的油经第二油口(b)、第二阀二号口(22)、第二阀三号口(23)回到单手柄液压控制装置(7)。
悬臂左摆：左推单手柄液压控制装置(7)的手柄，如图5所示，单手柄液压控制装置(7)向第四三通(D)供油，第四三通(D)分别向第二两位三通阀(2)和第三两位三通阀(3)供油，此时在复位弹簧的作用下第一阀二号口(12)与第一阀三号口(13)联通、第三阀三号口(33)与第三阀二号口(32)联通、第四阀二号口(42)与第四阀三号口(43)联通，在液压油的作用下第二阀一号口(21)与第二阀二号口(22)联通。一方面，油经第三阀三号口(33)、第三阀二号口(32)、第三油口(c)进入第一油缸(5)的有杆腔推动第一油缸(5)的活塞杆回缩，第一油缸(5)的无杆腔内油经第一油口(a)、第一阀二号口(12)、第一阀三号口(13)回到单手柄液压控制装置(7)；另一方面，油经第二阀一号口(21)、第二阀二号口(22)、第二油口(b)进入第二油缸(6)的无杆腔推动第二油缸(6)的活塞杆外伸，第二油缸(6)的有杆腔内的油经第四油口(d)、第四阀二号口(42)、第四阀三号口(43)回到单手柄液压控制装置(7)。
为确保液压油流动稳定以进一步确保两油缸同步动作，如图1所示，所述第三阀二号口(32)处设有第一节流阀(9)，第四阀二号口(42)处设有第二节流阀(10)。
为节省减小体积，同时也为了制造安装方便，如图9所示，所述第一两位三通阀(1)、第二两位三通阀(2)、第三两位三通阀(3)、第四两位三通阀(4)、第一三通(A)、第二三通(B)、第三三通(C)和第四三通(D)安装于阀块本体(8)上，第一两位三通阀(1)、第二两位三通阀(2)、第三两位三通阀(3)和第四两位三通阀(4)与阀块本体(8)插装配合。
为进一步节省空间简化结构，如图8所示，所述第一三通(A)、第二三通(B)、第三三通(C)和第四三通(D)可与阀块本体(8)制成一体。
为方便制造和运行维护，所述第一两位三通阀(1)、第二两位三通阀(2)、第三两位三通阀(3)和第四两位三通阀(4)可以是现有的液控二位三通换向阀。
本发明的技术方案并不限制于本发明所述的实施例的范围内。本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (3)

1.一种实现单独动作的液压阀块，其特征在于：包括第一两位三通阀(1)、第二两位三通阀(2)、第三两位三通阀(3)、第四两位三通阀(4)、第一三通(A)、第二三通(B)、第三三通(C)和第四三通(D)；第一两位三通阀(1)的三个油口为第一阀一号口(11)、第一阀二号口(12)和第一阀三号口(13)，第二两位三通阀(2)的三个油口为第二阀一号口(21)、第二阀二号口(22)和第二阀三号口(23)，第三两位三通阀(3)的三个油口为第三阀一号口(31)、第三阀二号口(32)和第三阀三号口(33)，第四两位三通阀(4)的三个油口为第四阀一号口(41)、第四阀二号口(42)和第四阀三号口(43)，第一三通(A)的三个油口为第一三通一号口(A1)、第一三通二号口(A2)和第一三通三号口(A3)，第二三通(B)的三个油口为第二三通一号口(B1)、第二三通二号口(B2)和第二三通三号口(B3)，第三三通(C)的三个油口为第三三通一号口(C1)、第三三通二号口(C2)和第三三通三号口(C3)，第四三通(D)的三个油口为第四三通一号口(D1)、第四三通二号口(D2)和第四三通三号口(D3)；第一两位三通阀(1)、第二两位三通阀(2)、第三两位三通阀(3)和第四两位三通阀(4)内均设有阀芯的复位弹簧，常态下每个两位三通阀的导通状态如下：第一阀二号口(12)与第一阀三号口(13)联通、第二阀二号口(22)与第二阀三号口(23)联通、第三阀二号口(32)与第三阀三号口(33)联通、第四阀二号口(42)与第四阀三号口(43)联通，每个两位三通阀的阀芯克服阀复位弹簧动作后的导通状态如下：第一阀一号口(11)与第一阀二号口(12)联通、第二阀一号口(21)与第二阀二号口(22)联通、第三阀一号口(31)与第三阀二号口(32)联通、第四阀一号口(41)与第四阀二号口(42)联通；第一三通一号口(A1)与第一阀三号口(13)联通、第一三通二号口(A2)与第二阀三号口(23)联通、第二三通一号口(B1)与第三阀一号口(31)联通，第二三通二号口(B2)与第四阀一号口(41)联通、第三三通一号口(C1)与第一阀一号口(11)联通，第三三通二号口(C2)与第四阀三号口(43)联通、第四三通一号口(D1)与第二阀一号口(21)联通、第四三通二号口(D2)与第三阀三号口(33)联通；
所述第三阀二号口(32)处设有第一节流阀(9)，第四阀二号口(42)处设有第二节流阀(10)；
所述第一两位三通阀(1)、第二两位三通阀(2)、第三两位三通阀(3)、第四两位三通阀(4)、第一三通(A)、第二三通(B)、第三三通(C)和第四三通(D)安装于阀块本体(8)上，第一两位三通阀(1)、第二两位三通阀(2)、第三两位三通阀(3)和第四两位三通阀(4)与阀块本体(8)插装配合。
2.根据权利要求1所述的一种实现单独动作的液压阀块，其特征在于：所述第一三通(A)、第二三通(B)、第三三通(C)和第四三通(D)与阀块本体(8)制成一体。
3.根据权利要求1所述的一种实现单独动作的液压阀块，其特征在于：所述第一两位三通阀(1)、第二两位三通阀(2)、第三两位三通阀(3)和第四两位三通阀(4)是液控二位三通换向阀。
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