CN108612695A - 一种用于单缸的自动换向阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于单缸的自动换向阀，其特征在于：包括阀体、换向阀芯、第一弹簧、第二弹簧、第一溢流阀和第二溢流阀，阀体上设有进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，阀体上设有第一通道，换向阀芯位于第一通道，并分别在换向阀芯的左侧和右侧形成有主控制腔和次控制腔，第一弹簧位于主控制腔内使换向阀芯保持右移趋势，第二弹簧位于次控制腔内使换向阀芯保持左移趋势，第一溢流阀设于换向阀芯内部，第二溢流阀设于安装孔内用以常断开第一工作油口与安装腔的连通。本发明结构紧凑、加工成本低、并能自动完成对翻转犁的翻转的自动控制。

Description

一种用于单缸的自动换向阀

技术领域

本发明属于阀门技术领域，尤其涉及一种用于单缸的自动换向阀。

背景技术

近年来，我国大部分地区已开始推广应用液压翻转犁。用翻转犁进行耕翻怍业，具有无开闭垄、生产效率高、节能等优点。液压翻转犁是利用拖拉机的液压系统来控制左右两套犁体交替作业，以达到无开闭垄的目的。如图6所示，液压翻转犁的翻转机构主要包括悬挂架111、转动轴115、犁梁112和油缸113，转动轴115焊接在悬挂架111上，犁梁112安装在转动轴115上，油缸113两端分别用销轴铰接在悬挂架上部和犁梁112上，犁体114装在犁梁112上。油缸由拖拉机的液压系统控制，犁处于工作状态时，油缸处于最大的伸长状态。在翻转换向时，需要先控制油缸缩短带动犁梁向上翻转，当犁梁旋转到接近垂直位置时，再控制油缸伸出，使犁梁越过“死点”位置，在油缸推力及及重力的作用下继续旋转，直到另一侧工作位置时停止。

目前，国内外用于控制油缸的翻转控制阀主要有两种形式，一种是手控液压翻转控制阀，另一种是自动控制阀。手控式是由拖拉机驾驶员直接操纵手动滑阀控制油缸油路使双向犁起始翻转，犁在越中位置拨动拨叉带动一个转阀使油缸油路转换，而完成翻转换向的，这种翻转控制阀在地头转弯时拖拉机驾驶员除操纵方向盘、提升犁之外，还要操纵翻转控制阀，在很短时间要完成这几种动作是十分紧张而忙乱的，劳动强度增加；同时需采用两个控制阀不仅构造复杂、成本也高。自动控制阀是利用一套机构控制两个转阀，使第一转阀操纵油缸油路使犁起始翻转，第二转阀控制翻转过程中油缸油路的转换而实现犁的翻转换向。这种翻转机构虽然实现了全自动翻转换向。但是结构十分复杂，可靠性差，而且还需用两个控制转阀成本仍很高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构简单，制造成本低，可以实现翻转犁自动翻转控制的用于单缸的自动换向阀。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种用于单缸的自动换向阀，其特征在于：包括阀体，阀体上设有进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，阀体上设有轴向贯穿的第一通道，第一通道上具有环形的第一通流槽、第二通流槽、第三通流槽及第四通流槽，第一通流槽与回油口相连通，第二通流槽与第二工作油口相连通，第三通流槽与进油口相连通，第四通流槽与第一工作油口相连通；阀体上还设有竖向的安装孔，安装孔通过第二阻尼孔与第一通流槽相连通，安装孔还通过第二溢流阀口与第四通流槽相连通；换向阀芯，设于第一通道并能滑移，换向阀芯左端的第一通道构成主控制腔，换向阀芯右端的第一通道构成次控制腔，主控制腔通过设在阀体上的第一阻尼孔与回油口相连通，次控制腔通过阀体上的第二通流孔与安装孔相连通，主控制腔内设有使换向阀芯保持右移趋势的第一弹簧，次控制腔内设有使换向阀芯保持左移趋势的第二弹簧，换向阀芯的侧壁上还设有与主控制腔相通的第一通流孔及与次控制腔相通的第三阻尼孔，换向阀芯内在还设有用以常断开第三阻尼孔与次控制腔连通的第一溢流阀，当第三阻尼孔内的压力大于第一溢流阀设定的压力时，第一溢流阀开启，油液由第三阻尼孔流入次控制腔；第二溢流阀，设于安装孔内用以常封闭第二溢流阀口，当第一工作油口压力达到一定值后，第二溢流阀开启以打开溢流阀口，油液由第一工作油口依次经溢流阀口、第二通流孔流入次控制腔；其中，换向阀芯可在第一位置、第二位置及第三位置间切换。

作为优选，当换向阀芯处于第一位置时，换向阀芯封闭第一通流槽，换向阀芯使第二通流槽通过第一通流孔连通主控制腔，换向阀芯使第三阻尼孔被遮盖住，换向阀芯断开第二通流槽与第三通流槽的连接，换向阀芯使第三通流槽和第四通流槽连通，换向阀芯断开第四通流槽与次控制腔的连接。

作为优选，当换向阀芯处于第二位置时，换向阀芯在外力作用下自左向右移动，换向阀芯打开第一通流槽以使第一通流槽连通主控制腔，换向阀芯使第三阻尼孔被遮盖住，换向阀芯使第二通流槽通过第一通流孔连通主控制腔，换向阀芯断开第二通流槽与第三通流槽的连接，换向阀芯使第三通流槽和第四通流槽连通，换向阀芯断开第四通流槽与次控制腔的连接。

作为优选，当换向阀芯处于第三位置时，换向阀芯在外力作用下自右向左移动，换向阀芯打开第一通流槽以使第一通流槽通过第一通流孔连通主控制腔，换向阀芯断开第二通流槽和主控制腔的连接并使第二通流槽与第三通流槽连通，换向阀芯使第三阻尼孔与第二通流槽相连通，换向阀芯断开第三通流槽与第四通流槽的连接并使第四通流槽与次控制腔连通。

作为优选，上述第一通道的左右端两端分别设有第一螺堵和第二螺堵封堵，第一螺堵和换向阀芯之间形成主控制腔,第二螺堵和换向阀芯之间形成次控制腔。

作为优选，上述第一溢流阀包括钢球、第三弹簧和弹簧座，弹簧座螺纹连接于换向阀芯内孔中并具有轴向的贯穿孔，第三弹簧一端抵在弹簧座上，另一端抵在钢球上使其保持封堵第一溢流阀口的趋势。

作为优选，上述第二溢流阀包括锥阀芯、滑套、第四弹簧和螺套，螺套固定连接在阀体上，第四弹簧设在螺套的内腔中，滑套滑动设在阀体的内孔中，其下端与锥阀芯的台阶相抵，其上端与第四弹簧相抵，在第四弹簧的作用力下锥阀芯保持封堵住第二溢流阀口的趋势。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明结构紧凑、合理，零部件少，成本低。

(2)本发明通过原理设计可以完成对翻转缸的缩回、再伸出的自动控制，从而完成对液压翻转犁的自动翻转控制，自动化程度高。

附图说明

图1为本发明实施例的剖视图，此时换向阀芯处于第一位置；

图2为本发明实施例中换向阀芯在第二位置的示意图；

图3为本发明实施例中换向阀芯在第三位置的示意图；

图4为本发明实施例的液压原理图；

图5为本发明实施例的应用液压原理图；

图6为液压翻转机构的示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～3所示，为本发明的一个优选实施例。

一种用于单缸的自动换向阀，包括：

阀体1，阀体1上设有进油口P、回油口T、第一工作油口A和第二工作油口B，阀体1上设有轴向贯穿的第一通道L1，第一通道L1上具有环形的第一通流槽101、第二通流槽102、第三通流槽103及第四通流槽104，第一通流槽101与回油口T相连通，第二通流槽102与第二工作油口B相连通，第三通流槽103与进油口P相连通，第四通流槽104与第一工作油口A相连通；阀体1上还设有竖向的安装孔L2，安装孔L2通过第二阻尼孔1c与第一通流槽101相连通，安装孔L2还通过第二溢流阀口5d与第四通流槽104相连通；

换向阀芯3，设于第一通道L1并能滑移，第一通道L1的左右端两端分别设有第一螺堵4a和第二螺堵4b封堵，第一螺堵4a和换向阀芯3之间形成主控制腔1a,第二螺堵4b和换向阀芯3之间形成次控制腔1b；主控制腔1a通过设在阀体1上的第一阻尼孔1d与回油口T相连通，次控制腔1b通过阀体1上的第二通流孔105与安装孔L2相连通，主控制腔1a内设有使换向阀芯3保持右移趋势的第一弹簧2b，次控制腔1b内设有使换向阀芯3保持左移趋势的第二弹簧2a，换向阀芯2的侧壁上还设有与主控制腔1a相通的第一通流孔3c及与次控制腔1b相通的第三阻尼孔3a，换向阀芯3内还设有用以常断开第三阻尼孔3a与次控制腔1b连通的第一溢流阀6，第一溢流阀6包括钢球6a、第三弹簧6b和弹簧座6c，弹簧座6c螺纹连接于换向阀芯3内孔中并具有轴向的贯穿孔，第三弹簧6b一端抵在弹簧座6c上，另一端抵在钢球6a上使其保持封堵第一溢流阀口6d的趋势，当第三阻尼孔3a内的压力大于第一溢流阀6设定的压力时，第一溢流阀6开启，油液由第三阻尼孔3a流入次控制腔1b；

第二溢流阀5，设于安装孔L2内用以常封闭第二溢流阀口5d，第二溢流阀5包括锥阀芯5c、滑套5d、第四弹簧5b和螺套5a，螺套5a固定连接在阀体1上，第四弹簧5b设在螺套5a的内腔中，滑套5d滑动设在阀体1的内孔中，其下端与锥阀芯5c的台阶相抵，其上端与第四弹簧5b相抵，在第四弹簧5b的作用力下锥阀芯5c保持封堵住第二溢流阀口5d的趋势；当第一工作油口A压力达到一定值后，第二溢流阀5开启以打开溢流阀口5d，油液由第一工作油口A依次经溢流阀口5d、第二通流孔105流入次控制腔1b。

其中，换向阀芯3可在第一位置、第二位置及第三位置间切换。

当换向阀芯3处于第一位置时，换向阀芯3封闭第一通流槽101，换向阀芯3使第二通流槽102通过第一通流孔3c连通主控制腔1a，换向阀芯3使第三阻尼孔3a被遮盖住，换向阀芯3断开第二通流槽102与第三通流槽103的连接，换向阀芯3使第三通流槽103和第四通流槽104连通，换向阀芯3断开第四通流槽104与次控制腔1b的连接。

当换向阀芯3处于第二位置时，换向阀芯3在外力作用下自左向右移动，换向阀芯3打开第一通流槽101以使第一通流槽101连通主控制腔1a，换向阀芯3使第三阻尼孔3a被遮盖住，换向阀芯3使第二通流槽102通过第一通流孔3c连通主控制腔1a，换向阀芯3断开第二通流槽102与第三通流槽103的连接，换向阀芯3使第三通流槽103和第四通流槽104连通，换向阀芯3断开第四通流槽104与次控制腔1b的连接。

当换向阀芯3处于第三位置时，换向阀芯3在外力作用下自右向左移动，换向阀芯3打开第一通流槽101以使第一通流槽101通过第一通流孔3c连通主控制腔1a，换向阀芯3断开第二通流槽102和主控制腔1a的连接并使第二通流槽102与第三通流槽103连通，换向阀芯3使第三阻尼孔3a与第二通流槽102相连通，换向阀芯3断开第三通流槽103与第四通流槽104的连接并使第四通流槽104与次控制腔1b连通。

本发明的工作原理及过程如下：

如图5所示(实际连接时，油路中连接在液压缸8上的液压锁已经省略)，应用时，将根据本发明实施例的一种用于单缸的自动换向阀9的进油口P和回油口T分别和用于控制供油的电磁换向阀7的工作油口A1和B1相连，将根据本发明实施例的自动换向阀9的第一工作油口A连接液压缸8的有杆腔，第二工作油口B连接液压缸8的无杆腔。

当翻转犁处于工作状态，不需要进行翻转时，电磁换向阀7处于失电状态，此时油口A1、B1与回油口T1相通，则根据本发明实施例的一种插装式翻转控制阀的进油口P和回油口T也处于无压状态，在第一弹簧2b和第二弹簧2a的作用力下，阀芯3处于如图1所示的第一位置，阀芯3控制进油口P与第一工作油口A有一微开口3b以保持连通。

当需要控制翻转犁进行翻转时，使电磁换向阀7带电，则根据本发明实施例的自动换向阀9的进油口P与液压泵10出口相连通，回油口T与油箱相连，液压泵,10出口的油液由进油口P经微开口3b、第一工作油口A后进入液压缸8的有杆腔，推动液压缸8缩回，则液压缸8的无杆腔的油液经第二工作油口B、第一通流孔3c、主控制腔1a、第一阻尼孔1d后回到回油口T，由于第一阻尼孔1d的节流作用使主控制腔1a产生回油背压，此压力推动阀芯3自左向右运动，使第一通流孔3c与第二工作油口B连通的面积逐渐增大，同时使阀芯3打开回油口T，直到阀芯3上的作用力达到平衡状态，如图2所示。

这样，阀芯3就在主控制腔1a回油压力的作用下维持在进油口P与第一工作油口A相连通，第二工作油口B与回油口T相连通状态；液压缸8在根据本发明实施例的自动换向阀9的控制下带动犁梁向上翻转，当液压缸8缩回到位，也就是犁梁到达“死点位置”时，一方面第一工作油口A的压力达到溢流阀5的设定压力，触发溢流阀5开启，第一工作油口A的油液依次经第二溢流阀口5e、安装孔L2、第二通流孔105、次控制腔1b、第二阻尼孔1c回到回油口T，这样次控制腔1b建立起压力；另一方面因为液压缸缩回到位，第二工作油口B和回油口T之间油液不再流动，主控制腔1a的回油背压消失；阀芯3在主控制腔1a和次控制腔1b的压差下自右向左运动，直到图3所示的第三位置。

此时进油口P与第二工作油口B相通，第一工作油口A与次控制腔1b相通，而溢流阀5已经关闭第二通道L2，次控制腔1b因为油液由第一工作油口A依次经次控制腔1b、第二通流孔105、第二阻尼孔1c、第一通流槽101流向回油口T所产生的回油背压继续推动换向阀芯3保持在最左端位置，液压缸8就在根据本发明实施例的一种自动换向阀的控制下逐渐完全伸出，至此完成了双向犁的整个翻转。当液压缸8完全伸出后次控制腔1b的回油背压消失，同时第二工作油口B的压力迅速上升，当上升到第一溢流阀6的设定压力时，第二工作油口B的油液克服第三弹簧6c的作用力顶开钢球6a打开第一溢流阀口6d，油液通过第三阻尼孔3a、第一溢流阀口6d流入次控制腔1b，使次控制腔1b继续保持压力，因此换向阀芯3继续保持在图3所示的第三位置。

当电磁换向阀7失电后，进油口P、回油口T的压力消失，换向阀芯3在第一弹簧2b和第二弹簧2a的作用下回到图1所示位置，为下一步翻转控制做准备。

Claims (7)

1.一种用于单缸的自动换向阀，其特征在于：包括

阀体(1)，阀体(1)上设有进油口(P)、回油口(T)、第一工作油口(A)和第二工作油口(B)，阀体(1)上设有轴向贯穿的第一通道(L1)，第一通道(L1)上具有环形的第一通流槽(101)、第二通流槽(102)、第三通流槽(103)及第四通流槽(104)，第一通流槽(101)与回油口(T)相连通，第二通流槽(102)与第二工作油口(B)相连通，第三通流槽(103)与进油口(P)相连通，第四通流槽(104)与第一工作油口(A)相连通；阀体(1)上还设有竖向的安装孔(L2)，安装孔(L2)通过第二阻尼孔(1c)与第一通流槽(101)相连通，安装孔(L2)还通过第二溢流阀口(5e)与第四通流槽(104)相连通；

换向阀芯(3)，设于第一通道(L1)并能滑移，换向阀芯(3)左端的第一通道构成主控制腔(1a)，换向阀芯(3)右端的第一通道构成次控制腔(1b)，主控制腔(1a)通过设在阀体(1)上的第一阻尼孔(1d)与回油口(T)相连通，次控制腔(1b)通过阀体(1)上的第二通流孔(105)与安装孔(L2)相连通，主控制腔(1a)内设有使换向阀芯(3)保持右移趋势的第一弹簧(2b)，次控制腔(1b)内设有使换向阀芯(3)保持左移趋势的第二弹簧(2a)，换向阀芯(2)的侧壁上还设有与主控制腔(1a)相通的第一通流孔(3c)及与次控制腔(1b)相通的第三阻尼孔(3a)，换向阀芯(3)内在还设有用以常断开第三阻尼孔(3a)与次控制腔(1b)连通的第一溢流阀(6)，当第三阻尼孔(3a)内的压力大于第一溢流阀(6)设定的压力时，第一溢流阀(6)开启，油液由第三阻尼孔(3a)流入次控制腔(1b)；

第二溢流阀(5)，设于安装孔(L2)内用以常封闭第二溢流阀口(5d)，当第一工作油口(A)压力达到一定值后，第二溢流阀(5)开启以打开溢流阀口(5d)，油液由第一工作油口(A)依次经溢流阀口(5d)、第二通流孔(105)流入次控制腔(1b)；

其中，换向阀芯(3)可在第一位置、第二位置及第三位置间切换。

2.根据权利要求1所述的一种用于单缸的自动换向阀，其特征在于：当换向阀芯(3)处于第一位置时，换向阀芯(3)封闭第一通流槽(101)，换向阀芯(3)使第二通流槽(102)通过第一通流孔(3c)连通主控制腔(1a)，换向阀芯(3)使第三阻尼孔(3a)被遮盖住，换向阀芯(3)断开第二通流槽(102)与第三通流槽(103)的连接，换向阀芯(3)使第三通流槽(103)和第四通流槽(104)连通，换向阀芯(3)断开第四通流槽(104)与次控制腔(1b)的连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于单缸的自动换向阀，其特征在于：当换向阀芯(3)处于第二位置时，换向阀芯(3)在外力作用下自左向右移动，换向阀芯(3)打开第一通流槽(101)以使第一通流槽(101)连通主控制腔(1a)，换向阀芯(3)使第三阻尼孔(3a)被遮盖住，换向阀芯(3)使第二通流槽(102)通过第一通流孔(3c)连通主控制腔(1a)，换向阀芯(3)断开第二通流槽(102)与第三通流槽(103)的连接，换向阀芯(3)使第三通流槽(103)和第四通流槽(104)连通，换向阀芯(3)断开第四通流槽(104)与次控制腔(1b)的连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于单缸的自动换向阀，其特征在于：当换向阀芯(3)处于第三位置时，换向阀芯(3)在外力作用下自右向左移动，换向阀芯(3)打开第一通流槽(101)以使第一通流槽(101)通过第一通流孔(3c)连通主控制腔(1a)，换向阀芯(3)断开第二通流槽(102)和主控制腔(1a)的连接并使第二通流槽(102)与第三通流槽(103)连通，换向阀芯(3)使第三阻尼孔(3a)与第二通流槽(102)相连通，换向阀芯(3)断开第三通流槽(103)与第四通流槽(104)的连接并使第四通流槽(104)与次控制腔(1b)连通。

5.根据权利要求1所述的一种用于单缸的自动换向阀，其特征在于：所述第一通道(L1)的左右端两端分别设有第一螺堵(4a)和第二螺堵(4b)封堵，第一螺堵(4a)和换向阀芯(3)之间形成主控制腔(1a),第二螺堵(4b)和换向阀芯(3)之间形成次控制腔(1b)。

6.根据权利要求1所述的一种用于单缸的自动换向阀，其特征在于：第一溢流阀(6)包括钢球(6a)、第三弹簧(6b)和弹簧座(6c)，弹簧座(6c)螺纹连接于换向阀芯(3)内孔中并具有轴向的贯穿孔，第三弹簧(6b)一端抵在弹簧座(6c)上，另一端抵在钢球(6a)上使其保持封堵第一溢流阀口(6d)的趋势。

7.根据权利要求1所述的一种用于单缸的自动换向阀，其特征在于：所述第二溢流阀(5)包括锥阀芯(5c)、滑套(5d)、第四弹簧(5b)和螺套(5a)，螺套(5a)固定连接在阀体(1)上，第四弹簧(5b)设在螺套(5a)的内腔中，滑套(5d)滑动设在阀体(1)的内孔中，其下端与锥阀芯(5c)的台阶相抵，其上端与第四弹簧(5b)相抵，在第四弹簧(5b)的作用力下锥阀芯(5c)保持封堵住第二溢流阀口(5e)的趋势。