CN108278235B

CN108278235B - 一种带液控定位的液压容积限制装置

Info

Publication number: CN108278235B
Application number: CN201810048903.5A
Authority: CN
Inventors: 肖启瑞
Original assignee: Guangdong Mechanical and Electrical College
Current assignee: Guangdong Mechanical and Electrical College
Priority date: 2018-01-18
Filing date: 2018-01-18
Publication date: 2023-07-14
Anticipated expiration: 2038-01-18
Also published as: CN108278235A

Abstract

本发明公开了一种带液控定位的液压容积限制装置，包括阀套、阀芯、锁紧装置和控制装置，所述阀芯可转动安装于阀套内；所述阀芯包括芯杆，安装于芯杆两端上的第一连接板和第二连接板，以及固定安装于芯杆上、第一连接板和第二连接板之间的阀板，所述芯杆与所述肋板密封连接；所述锁紧装置设于第一连接板上而将第一连接板与阀套锁紧或松开，所述控制装置控制锁紧装置与阀套锁紧或松开。本发明结构巧妙，能方便且快速对阀芯的位置进行锁紧或松开，调节和使用方便，并且可以根据需要设计不同的出油口位置及阀板的有效截面积，则能调节阀芯的转角及相对应的容积数值V，以实现定量控制，具有阀芯转动角度和油液容积排出调节精度高的有益效果。

Description

一种带液控定位的液压容积限制装置

技术领域

本发明涉及流量控制技术领域，尤其是指一种带液控定位的液压容积限制装置。

背景技术

目前的流量阀，大多数为直动滑阀式，具有运动不流畅、制造与装配精度不高，容易发生卡滞等缺点。而且流量阀的调节方式较为单一，调节精度不高。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种带液控定位的液压容积限制装置。该装置采用转动阀式结构。通过设置在不同位置上的排油口，可以对液压油的流量进行调节，调节精度更高，并且通过锁紧机构可随时对阀芯的位置进行锁紧或松开，调节和使用方便。

本发明的目的可采用以下技术方案来达到：

一种带液控定位的液压容积限制装置，包括阀套、阀芯、锁紧装置和控制装置，所述阀套内表面上设有向中心轴线方向突出的两个肋板，所述阀芯可转动安装于阀套内；所述阀芯包括芯杆，安装于芯杆两端上的第一连接板和第二连接板，以及固定安装于芯杆上、第一连接板和第二连接板之间的阀板，所述芯杆与所述肋板密封连接；所述锁紧装置设于第一连接板上而将第一连接板与阀套锁紧或松开，所述控制装置控制锁紧装置与阀套锁紧或松开；所述阀套上设有第一进油口至第五进油口，以及第一出油口和第二出油口；所述芯杆的中心设有第一径向通道、轴向通道和第二径向通道，所述第二径向通道设于第一连接板内，所述第一进油口通过肋板与所述第一径向通道连接，所述第一径向通道通过轴向通道与所述第二径向通道连通，所述锁紧装置设于所述第二径向通道的输出端上；所述控制装置控制第二径向通道与轴向通道连通，或控制第二径向通道与外界连通。

进一步地，所述第一连接板的外壁上开有第一凹槽，所述锁紧装置设于第一凹槽内；所述锁紧装置包括活塞、滚柱和弹性件，所述活塞可滑动安装于所述第二径向通道的输出端内，所述弹性件的一端固定安装于第一连接板上，弹性件的另一端顶压到滚柱上，滚柱顶压到阀套的内表面和活塞上。

作为一种优选的方案，所述弹性件上开有槽口，所述槽口卡接入滚柱的上部并顶压滚柱。

进一步地，所述第二连接板上开有第二凹槽，所述阀套上开有通孔，插销的一端通过通孔插装入所述第二凹槽。

进一步地，所述阀套外表面上套设有缸套，所述缸套上开有入油口、第一排油口和第二排油口，所述入油口与所述第一进油口至第五进油口连通，所述第一排油口和第二排油口分别与第一出油口和第二出油口连通。

进一步地，所述阀板将阀套的内部空间分隔成第一空间至第四空间，所述第二进油口至第五进油口分别与第一空间至第四空间连通；所述第一出油口和第二出油口分别与第二空间和第四空间连通，所述第二进油口的直径大于第三进油口的直径，所述第四进油口的直径大于第五进油口的直径。

作为一种优选的方案，所述控制装置包括阀杆和设于阀杆上的螺母，所述阀杆可滑动安装于轴向通道内，所述螺母与所述阀芯螺纹连接，通过拧转螺母驱动阀杆滑动而控制第二径向通道与轴向通道连通，或控制第二径向通道与外界连通。

作为一种优选的方案，所述控制装置包括阀杆和伸缩电机，所述伸缩电机的活塞杆与所述阀杆固定连接而驱动阀杆在轴向通道内滑动，以控制第二径向通道与轴向通道连通，或控制第二径向通道与外界连通。

进一步地，两个所述肋板之间设有穿孔，所述芯杆的一端穿过所述穿孔并与所述第二连接板螺纹紧固连接。

实施本发明，具有如下有益效果：

1、本发明工作时，油液依次从第一进油口、肋板、第一径向通道，然后流入轴向通道。在控制装置的控制下，如果控制装置控制第二径向通道与轴向通道连通，则轴向通道内的油液流入第二径向通道，以驱动锁紧装置解锁，即此时阀芯能在阀套内转动。如控制装置控制第二径向通道与轴向通道断开，则第二径向通道与外界连通，第二径向通道内的油液排到外界，而使锁紧装置将阀芯锁紧到阀套上，结构巧妙，能方便且快速对阀芯的位置进行锁紧或松开，调节和使用方便。

2、本发明由于必须存在第一空间和第三空间内的压力大于第二空间和第四空间，才能驱动阀芯转动。因此阀芯扫过排出的油液容积V即为固定数值，这一固定容积数值V与阀芯转动的角度成正比，所以阀套上的第一出油口和第二出油口的分布位置决定了阀芯的转动角度。因此，可以根据需要设计不同的出油口位置及阀板的有效截面积，则能调节阀芯的转角及相对应的容积数值V，以实现定量控制，具有阀芯转动角度和油液容积排出调节精度高的特点。本装置应用于液压系统管路中，可以实现流经本装置固定容积V的油液后自动关断管路的功能，防止出现过量容积油液泄露，保证液压系统的安全可靠性。

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是本发明带液控定位的液压容积限制装置的结构示意图；

图2是本发明带液控定位的液压容积限制装置的阀套的结构示意图；

图3是本发明带液控定位的液压容积限制装置的阀芯的结构示意图；

图4图3沿中心轴线方向的剖视图；

图5是图1沿B-B方向的剖视图；

图6是图1沿第一排油口和第二排油口方向的部视图；

图7是图1沿D-D方向的剖视图；

图8是本发明带液控定位的液压容积限制装置的弹性件的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：

参见图1至图4，本实施例涉及液压容积限制装置，包括阀套1、阀芯2、锁紧装置3和控制装置4，所述阀套1内表面上设有向中心轴线方向突出的两个肋板11，所述阀芯2可转动安装于阀套1内；所述阀芯2包括芯杆21，安装于芯杆21两端上的第一连接板22和第二连接板23，以及固定安装于芯杆21上、第一连接板22和第二连接板23之间的阀板24，所述芯杆21与所述肋板11密封连接；所述锁紧装置3设于第一连接板22上而将第一连接板22与阀套1锁紧或松开，所述控制装置4控制锁紧装置3与阀套1锁紧或松开；所述阀套1上设有第一进油口至第五进油口(12、13、14、15、16)，以及第一出油口17和第二出油口18；所述芯杆21的中心设有第一径向通道211、轴向通道212和第二径向通道213，所述第二径向通道213设于第一连接板22内，所述第一进油口通过肋板11与所述第一径向通道211连接，所述第一径向通道211通过轴向通道212与所述第二径向通道213连通，所述锁紧装置3设于所述第二径向通道213的输出端上；所述控制装置4控制第二径向通道213与轴向通道212连通，或控制第二径向通道213与外界连通。

工作时，油液依次从第一进油口、肋板11、第一径向通道211，然后流入轴向通道212。在控制装置4的控制下，如果控制装置4控制第二径向通道213与轴向通道212连通，则轴向通道212内的油液流入第二径向通道213，以驱动锁紧装置3解锁，即此时阀芯2能在阀套1内转动。如控制装置4控制第二径向通道213与轴向通道212断开，则第二径向通道213与外界连通，第二径向通道213内的油液排到外界，而使锁紧装置3将阀芯2锁紧到阀套1上，结构巧妙，能方便且快速对阀芯2的位置进行锁紧或松开，调节和使用方便。

如图5至图7所示，阀板24将阀套1的内部空间分隔成第一空间至第四空间(241、242、243、244)，第二进油口至第五进油口(13、14、15、16)分别与第一空间至第四空间连通(241、242、243、244)；第一出油口17和第二出油口18分别与第二空间和第四空间连通，第二进油口的直径大于第三进油口的直径，第四进油口的直径大于第五进油口的直径。如图5所示，液压油分别从较小直径的第三进油口和第五进油口流入第二空间和第四空间。第二空间和第四空间内的油液从第一出油口17和第二出油口18排出，形成流量Q；同时液体通过较大直径的第二进油口和第四进油口流入第一空间和第三空间，由于较小直径的第三进油口和第五进油口具有较大的节流减压作用，使得第一空间和第三空间形成高压腔A、B，而第二空间和第二空间形成低压腔C、D，从而使得在控制装置4控制锁紧装置3松开后，阀芯2开始沿顺时针方向进行转动。当两个肋板11分别运动覆盖到第一出油口和第二出油口时，第二空间和第四空间内的油液无法流动，使得第二空间和第四空间内油液压力与第一空间和第三空间相等，则阀芯2停止运动。因此，阀板24转动的角度与扫过容积成正比，当阀板24挡住排油口，流减小为0，根据流量Q与压差dp的关系，流量为0时，压差dp也为0,阀芯2停止转动。

由于必须存在第一空间和第三空间内的压力大于第二空间和第四空间，才能驱动阀芯2转动。因此阀芯2扫过排出的油液容积V即为固定数值，这一固定容积数值V与阀芯2转动的角度成正比，所以阀套1上的第一出油口和第二出油口的分布位置决定了阀芯2的转动角度。因此，可以根据需要设计不同的出油口位置及阀板24的有效截面积，则能调节阀芯2的转角及相对应的容积数值V(排出的油液容积V)。例如，设计容积为50ml，则阀芯2排出50ml后即停止转动，以实现定量控制，具有阀芯2转动角度和油液容积排出调节精度高的特点。本装置应用于液压系统管路中，可以实现流经本装置固定容积V的油液后自动关断管路的功能，防止出现过量容积油液泄露，保证液压系统的安全可靠性。

所述第一连接板22的外壁上开有第一凹槽221，所述锁紧装置3设于第一凹槽221内；所述锁紧装置3包括活塞31、滚柱32和弹性件33，所述活塞31可滑动安装于所述第二径向通道213的输出端内，所述弹性件33的一端固定安装于第一连接板22上，弹性件33的另一端顶压到滚柱32上，滚柱32顶压到阀套1的内表面和活塞31上。在控制装置4的控制下，如果控制装置4控制第二径向通道213与轴向通道212连通，则轴向通道212内的油液流入第二径向通道213。液压油推动活塞31滑动而驱动滚柱32向弹性件33方向滑动。由于在弹性件33的压力作用下，滚柱32只能在水平方向滑动，使得滚柱32与阀套1的内表面不接触，从而滚柱32无法顶压阀套1，进而松开阀芯2，则阀芯2能开始转动。如控制装置4控制第二径向通道213与轴向通道212断开，则第二径向通道213与外界连通，第二径向通道213内的油液排到外界。弹性件33将滚柱32推压向活塞31，使滚柱32顶压阀套1的内表面，则阀芯2被锁紧到阀套1上。

如图8所示，所述弹性件33上开有槽口331，所述槽口331卡接入滚柱32的上部并顶压滚柱32。滚柱32被卡接在槽口内，使滚柱32只能在水平面滑动，而不能在竖直方向上进行移动，保证滚柱32能快速地与阀套1的内表面接触或分开，从而实现锁紧或松开的目的。

所述第二连接板23上开有第二凹槽231，所述阀套1上开有通孔，插销232的一端通过通孔插装入所述第二凹槽231。当阀芯2需要逆时针复位时，通过外力驱动阀芯2的一端，使阀芯2逆时针转动。此时，滚柱32在摩擦力作用下将向远离活塞31的方向运动，具有脱离阀套1内表面接触的趋势，即阀芯2处于自由状态，阀芯2能容易地回到初始位置。由于插销的限位作用，阀芯2只能回位到初始位置，不能继续反转动。

所述阀套1外表面上套设有缸套5，所述缸套5上开有入油口51、第一出排口52和第二排油口53，所述入油口51与所述第一进油口至第五进油口连通，所述第一排油口52和第二排油口53分别与第一出油口17和第二出油口18连通。该缸套5上只开有两个入油口，第一个入油口与分布于阀芯2不同位置上的第一进油口至第三进油口连通，而第二个入油口与分布于阀芯2不同位置上的第四进油口和第五进油口连通，从而只需两条供油输入管道即可对多个进油口进行同时供油液，极大地简化了供油的管道线路，提高了管路的工作稳定性。

所述控制装置4包括阀杆41和设于阀杆41上的螺母42，所述阀杆41可滑动安装于轴向通道212内，所述螺母42与所述阀芯2螺纹连接，通过拧转螺母42驱动阀杆41滑动而控制第二径向通道213与轴向通道212连通，或控制第二径向通道213与外界连通。

外力的拧转螺母41，驱动阀杆41滑动，使压力油从轴向通道212进入第二径向通道213而推动活塞31运动。活塞31顶住滚柱32，迫使滚柱32远离阀套1内表面向弹性件33方向运动，实现解锁。当阀芯2停在任一位置；需要锁止时，外力拧转螺母42，驱动阀杆41反向滑动复位。滚柱32在弹性件33作用下复位，推动活塞31同时回到初始状态，实现锁止。

两个所述肋板11之间设有穿孔111，在安装时，芯杆21的一端穿过所述穿孔111并通过螺纹连接件112与所述第二连接板23螺纹紧固连接。芯杆21的两端被约束而无法在轴向方向进行滑动。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上，作为对控制装置4的改进，所述控制装置4包括阀杆和伸缩电机，所述伸缩电机的活塞杆与所述阀杆固定连接而驱动阀杆在轴向通道212内滑动，以控制第二径向通道213与轴向通道212连通，或控制第二径向通道213与外界连通。通过伸缩电机控制阀杆滑动，使压力油从轴向通道212进入第二径向通道213而推动活塞31运动。活塞31顶住滚柱32，迫使滚柱32远离阀套1内表面向弹性件33方向运动，实现解锁。当阀芯2停在任一位置；需要锁止时，伸缩电机驱动阀杆反向滑动复位。滚柱32在弹性件33作用下复位，推动活塞31同时回到初始状态，实现锁止。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种带液控定位的液压容积限制装置，其特征在于，包括阀套、阀芯、锁紧装置和控制装置，所述阀套内表面上设有向中心轴线方向突出的两个肋板，所述阀芯可转动安装于阀套内；所述阀芯包括芯杆，安装于芯杆两端上的第一连接板和第二连接板，以及固定安装于芯杆上、第一连接板和第二连接板之间的阀板，所述芯杆与所述肋板密封连接；所述锁紧装置设于第一连接板上而将第一连接板与阀套锁紧或松开，所述控制装置控制锁紧装置与阀套锁紧或松开；所述阀套上设有第一进油口至第五进油口，以及第一出油口和第二出油口；所述芯杆的中心设有第一径向通道、轴向通道和第二径向通道，所述第二径向通道设于第一连接板内，所述第一进油口通过肋板与所述第一径向通道连接，所述第一径向通道通过轴向通道与所述第二径向通道连通，所述锁紧装置设于所述第二径向通道的输出端上；所述控制装置控制第二径向通道与轴向通道连通，或控制第二径向通道与外界连通；

所述阀套外表面上套设有缸套，所述缸套上开有入油口、第一排油口和第二排油口，所述入油口与所述第一进油口至第五进油口连通，所述第一排油口和第二排油口分别与第一出油口和第二出油口连通；

所述阀板将阀套的内部空间分隔成第一空间至第四空间，第二进油口至第五进油口分别与第一空间至第四空间连通；第一出油口和第二出油口分别与第二空间和第四空间连通，第二进油口的直径大于第三进油口的直径，第四进油口的直径大于第五进油口的直径。

2.根据权利要求1所述的一种带液控定位的液压容积限制装置，其特征在于，所述第一连接板的外壁上开有第一凹槽，所述锁紧装置设于第一凹槽内；所述锁紧装置包括活塞、滚柱和弹性件，所述活塞可滑动安装于所述第二径向通道的输出端内，所述弹性件的一端固定安装于第一连接板上，弹性件的另一端顶压到滚柱上，滚柱顶压到阀套的内表面和活塞上。

3.根据权利要求2所述的一种带液控定位的液压容积限制装置，其特征在于，所述弹性件上开有槽口，所述槽口卡接入滚柱的上部并顶压滚柱。

4.根据权利要求1所述的一种带液控定位的液压容积限制装置，其特征在于，所述第二连接板上开有第二凹槽，所述阀套上开有通孔，插销的一端通过通孔插装入所述第二凹槽。

5.根据权利要求1所述的一种带液控定位的液压容积限制装置，其特征在于，所述控制装置包括阀杆和设于阀杆上的螺母，所述阀杆可滑动安装于轴向通道内，所述螺母与所述阀芯螺纹连接，通过拧转螺母驱动阀杆滑动而控制第二径向通道与轴向通道连通，或控制第二径向通道与外界连通。

6.根据权利要求1所述的一种带液控定位的液压容积限制装置，其特征在于，所述控制装置包括阀杆和伸缩电机，所述伸缩电机的活塞杆与所述阀杆固定连接而驱动阀杆在轴向通道内滑动，以控制第二径向通道与轴向通道连通，或控制第二径向通道与外界连通。

7.根据权利要求1所述的一种带液控定位的液压容积限制装置，其特征在于，两个所述肋板之间设有穿孔，所述芯杆的一端穿过所述穿孔并与所述第二连接板螺纹紧固连接。