CN109578624A - 一种流体自动控制换向装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种液压技术领域的流体自动控制换向装置，其特征在于：包括控制器和与所述控制器相连接的执行器；所述控制器叠加在所述执行器上；所述控制器包括阀体、阀芯、端盖、侧盖、调节杆，所述阀芯位于阀体内部的腔体，所述端盖密封连接在阀体的两端；所述调节杆连接于所述阀芯的两端，左右各一；所述执行器包括缸体、活塞、活塞杆、阻尼器、缸盖；所述活塞位于缸体内部，所述缸盖紧固连接所述缸体的两端，所述活塞杆连接在活塞的两端，并伸出缸盖外部；所述阻尼器设置在活塞端面的轴向通孔内。本发明提供的流体自动控制换向装置，采用集成化的叠加式机构，能实现流体自动控制换向功能，而且制造工艺简单、可靠，适用于推广应用。

Description

一种流体自动控制换向装置
技术领域
本发明涉及液压技术领域，尤其涉及一种流体自动控制换向装置。
背景技术
流体自动控制换向装置在工业上有着广泛的应用，随着设备控制精度的提高，要求此装置的换向性能(可靠性、换向冲击)进一步提升；传统的此类装置结构复杂、制造成本高、换向性能差。中国专利CN204623551U公开了一种液压换向装置，包含驱动轮，齿轮，液压马达，液压油缸等部件，驱动轮有两个，各自包含有轮轴，二者的轮轴通过支架连接，支架包含横向分布的转向梁，转向梁伸出两个立轴连接轮轴。该现有技术能精确实现转向，但需要通过液压马达，不能实现自动控制换向功能。
因此，有必要提供一种具有流体自动控制换向功能的换向装置。
发明内容
为克服现有技术中的流体换向装置存在的不能实现自动控制流体换向的问题，本发明提供了一种流体自动控制换向装置。
本发明的技术方案是：一种流体自动控制换向装置，其特征在于：包括控制器和与所述控制器相连接的执行器；所述控制器叠加在所述执行器上；所述控制器包括阀体、阀芯、端盖、侧盖、调节杆，所述阀芯位于阀体内部的腔体，所述端盖密封连接在阀体的两端；所述调节杆连接于所述阀芯的两端，左右各一；所述执行器包括缸体、活塞、活塞杆、阻尼器、缸盖；所述活塞位于缸体内部，所述缸盖紧固连接所述缸体的两端，所述活塞杆连接在活塞的两端，并伸出缸盖外部；所述阻尼器设置在活塞端面的轴向通孔内。
在此基础上，所述阀体的侧盖的上端面设有控制器油口；所述阀体的底部设有主进油口P、主回油口T、工作进油口A、工作回油口B、外部控制油口X、外部泄油口Y，所述主进油口P位于阀体中间，与阀体中间的沟槽相连通；所述主回油口T位于油口P的侧面，与阀体边上的沟槽相连通；所述工作进油口A、工作回油口B位于油口P的侧面，分别与油口P两侧的沟槽相连通；所述外部控制油口X、外部泄油口Y分别位于油口P、T、A、B的两侧，并与侧盖上的控制器油口相连通；所述调节杆控制阀芯的行程，所述阀芯和油槽的相对位置控制油液的流动方向和流量。
在此基础上，所述缸体的上平面一侧设有执行器进油口，缸体内部与控制器1相接的部位设有油口K1、K2、K3、K4、K5、K6，所述执行器进油口与油口K1、K2、K3、K4、K5、K6及缸体内腔连通；所述缸体内部的油口K1与所述控制器上的工作进油口A连通，油口K2与所述控制器上的工作进油口B连通，用于实现执行器的换向；油口K3与所述控制器上的外部控制油口X连通，油口K4与所述控制器上的外部泄油口Y连通，用于实现控制器内阀芯的运动；所述缸体的下平面设有执行器回油口，所述执行器回油口与油口K5及油口K6连通。
在此基础上，所述活塞为圆柱体结构，其直径与缸体的内径相同，活塞两端的中心连接有活塞杆；所述活塞的外圆柱面上设有4个环形槽，且4个环形槽沿活塞轴向长度中点处的截面呈对称分布，左右各二；所述环形槽内部围绕圆柱体还等距离分布有径向通孔，所述径向通孔为偶数个；所述活塞两端面具有圆形凹陷槽，所述活塞杆的直径小于圆形凹陷槽的直径且所述活塞杆位于圆形凹陷槽的中心位置，所述凹陷槽的深度介于同端的两个环形槽之间；所述凹陷槽的底部沿轴向还具有轴向通孔，且轴向通孔的数量和径向通孔的数量相同，该轴向通孔内安装有阻尼器，所述轴向通孔与同端的第二个环形槽内的径向通孔连通，整体组成一个L形通孔。
在此基础上，所述活塞两端面处设有凹陷的U型卡槽，所述U型卡槽用以实现活塞在绕轴向旋转方向的转止定位；所述活塞杆设有台阶，所述台阶实现活塞沿轴向移动的挡止定位；所述活塞和活塞杆采用软性连接。
在此基础上，所述缸体与所述控制器连接的一面具有4个阀孔，所述阀孔内的4个油口和活塞的4个沟槽及轴向通孔内的阻尼器组成内置换向阀。
在此基础上，所述内置换向阀作用于控制器，控制器作用于执行器，执行器的位置反馈调节实现自动换向功能。
在此基础上，所述活塞与缸体之间的密封柱面还具有左右两个密封槽，所述密封槽内镶嵌有密封圈，所述密封圈为非金属材料，具有耐压、耐磨及自润滑的功能，密封性能好。
在此基础上，所述执行器的缸盖具有凸向缸体内部的圆形凸台，圆形凸台的直径和缸体的内径相等，所述圆形凸台的外壁具有环形凹槽，所述凹槽内镶嵌有用于密封缸体与缸盖连接面的缸盖密封圈；所述活塞杆与缸盖之间也设置有活塞杆密封圈。
在此基础上，所述阀芯包括四段环形的密封柱塞，所述密封柱塞的直径与所述阀体内部的孔径相等；所述调节杆与所述阀芯之间还连接有弹簧。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明提供的流体自动控制换向装置，采用集成化的叠加式机构，结构简单、性能可靠，并能实现流体自动控制换向功能，而且制造工艺简单、制作周期短，控制可靠，适用于推广应用。
(2)本发明提供的流体自动控制换向装置，缸体的4个阀孔内具有4个油口，并与活塞内的4个沟槽及轴向通孔内的阻尼器组成内置换向阀，内置换向阀作用于控制器，控制器作用于执行器，执行器的位置反馈调节从而实现自动换向功能。
附图说明
图1是本发明的流体自动控制换向装置的外形图；
图2是本发明的流体自动控制换向装置的外形俯视图；
图3是本发明的流体自动控制换向装置的内部结构示意图；
图4是本发明的流体自动控制换向装置的内部结构剖面图；
图5是本发明的流体自动控制换向装置的执行器的活塞结构示意图；
图6是本发明的流体自动控制换向装置的控制器的阀芯结构示意图
图7是本发明的流体自动控制换向装置的工作原理图；
图8是本发明的执行器缸体与控制器相接部位的油口K1～K6位置图；
图中，附图标记如下：1、控制器；1.1、阀体；1.2、阀芯；1.3、端盖；1.4、侧盖；1.5、调节杆；2、执行器；2.1、缸体；2.2、活塞；2.3、活塞杆；2.4、阻尼器；2.5、缸盖；2.6、环形槽；2.7、凹陷槽；2.8、U型卡槽；3、控制器油口；4、执行器进油口；5、执行器回油口；6、缸盖密封圈；7、活塞杆密封圈；8、内置换向阀。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
参考图1所示，一种流体自动控制换向装置，包括控制器1和与控制器1相连接的执行器2；参考图1及图4所示，控制器1叠加在执行器2上；控制器1包括阀体1.1、阀芯1.2、端盖1.3、侧盖1.4、调节杆1.5，阀芯1.2位于阀体1.1内部的腔体，端盖1.3密封连接在阀体1.1的两端；调节杆1.5连接于阀芯1.2的两端，左右各一；执行器2包括缸体2.1、活塞2.2、活塞杆2.3、阻尼器2.4、缸盖2.5；活塞2.2位于缸体2.1内部，缸盖2.5紧固连接缸体2.1的两端，活塞杆2.3连接在活塞2.2的两端，并伸出缸盖2.5外部；阻尼器2.4设置在活塞2.2端面的轴向通孔内。
参考图2及图7所示，阀体1.1的侧盖1.4的上端面设有控制器油口3；阀体1.1的底部设有主进油口P、主回油口T、工作进油口A、工作回油口B、外部控制油口X、外部泄油口Y，主进油口P位于阀体中间，与阀体中间的沟槽相连通；主回油口T位于油口P的侧面，与阀体边上的沟槽相连通；工作进油口A、工作回油口B位于油口P的侧面，分别与油口P两侧的沟槽相连通；外部控制油口X、外部泄油口Y分别位于油口P、T、A、B的两侧，并与侧盖1.4上的控制器油口3相连通；调节杆1.5控制阀芯1.2的行程，阀芯1.2和油槽的相对位置控制油液的流动方向和流量。
缸体2.1的上平面一侧设有执行器进油口4,如图8所示，缸体2.1内部与控制器1相接的部位设有油口K1、K2、K3、K4、K5、K6，执行器进油口4与油口K1、K2、K3、K4、K5、K6及缸体内腔连通；缸体2.1内部的油口K1与控制器1上的工作进油口A连通，油口K2与控制器1上的工作进油口B连通，用于实现执行器2的换向；油口K3与控制器1上的外部控制油口X连通，油口K4与控制器1上的外部泄油口Y连通，用于实现控制器1内阀芯的运动；缸体2.1的下平面设有执行器回油口5，执行器回油口5与油口K5及油口K6连通。
参考图5所示，活塞2.2为圆柱体结构，其直径与缸体2.1的内径相同，活塞两端的中心连接有活塞杆2.3；活塞2.2的外圆柱面上设有4个环形槽2.6，且4个环形槽2.6沿活塞轴向长度中点处的截面呈对称分布，左右各二；环形槽2.6内部围绕圆柱体还等距离分布有径向通孔，径向通孔为4个；活塞2.2两端面具有圆形凹陷槽2.7，活塞杆2.3的直径小于圆形凹陷槽2.7的直径且活塞杆2.3位于圆形凹陷槽2.7的中心位置，凹陷槽2.7的深度介于同端的两个环形槽2.6之间；凹陷槽2.7的底部沿轴向还具有轴向通孔，且轴向通孔的数量和径向通孔的数量相同，例如均为4个，该轴向通孔内安装有阻尼器2.4，轴向通孔与同端的第二个环形槽内的径向通孔连通，整体组成一个L形通孔。活塞2.2两端面处设有凹陷的U型卡槽2.8，U型卡槽2.8用以实现活塞2.2在绕轴向旋转方向的转止定位；活塞杆2.3设有台阶，台阶实现活塞2.2沿轴向移动的挡止定位；活塞2.2和活塞杆2.3采用软性连接。
缸体2.1与控制器1连接的一面具有4个阀孔，阀孔内的4个油口和活塞2.2的4个沟槽及轴向通孔内的阻尼器2.4组成内置换向阀8(如图7所示)。内置换向阀8作用于控制器1，控制器1作用于执行器2，执行器2的位置反馈调节实现自动换向功能。
本发明提供的流体自动控制换向装置，缸体的4个阀孔内具有4个油口，并与活塞内的4个沟槽及轴向通孔内的阻尼器组成内置换向阀，内置换向阀作用于控制器，控制器作用于执行器，执行器的位置反馈调节从而实现自动换向功能。
实施例2
参考图1所示，一种流体自动控制换向装置，包括控制器1和与控制器1相连接的执行器2；参考图1及图4所示，控制器1叠加在执行器2上；控制器1包括阀体1.1、阀芯1.2、端盖1.3、侧盖1.4、调节杆1.5，阀芯1.2位于阀体1.1内部的腔体，端盖1.3密封连接在阀体1.1的两端；调节杆1.5连接于阀芯1.2的两端，左右各一；执行器2包括缸体2.1、活塞2.2、活塞杆2.3、阻尼器2.4、缸盖2.5；活塞2.2位于缸体2.1内部，缸盖2.5紧固连接缸体2.1的两端，活塞杆2.3连接在活塞2.2的两端，并伸出缸盖2.5外部；阻尼器2.4设置在活塞2.2端面的轴向通孔内。
参考图3及图4所示，活塞2.2与缸体之间的密封柱面还具有左右两个密封槽，密封槽内镶嵌有密封圈，密封圈为非金属材料，具有耐压、耐磨及自润滑的功能，密封性能好。执行器2的缸盖具有凸向缸体2.1内部的圆形凸台，圆形凸台的直径和缸体2.1的内径相等，圆形凸台的外壁具有环形凹槽，凹槽内镶嵌有用于密封缸体2.1与缸盖2.5连接面的缸盖密封圈6；活塞杆2.3与缸盖2.5之间也设置有活塞杆密封圈7。阀芯1.2包括四段环形的密封柱塞121，密封柱塞121的直径与阀体1.1内部的孔径相等；调节杆1.5与阀芯1.2之间还连接有弹簧。其他部件的结构和功能同实施例1。
本发明提供的流体自动控制换向装置，采用集成化的叠加式机构，结构简单、性能可靠，并能实现流体自动控制换向功能，而且制造工艺简单、制作周期短，控制可靠，适用于推广应用。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种流体自动控制换向装置，其特征在于：包括控制器(1)和与所述控制器(1)相连接的执行器(2)；所述控制器(1)叠加在所述执行器(2)上；所述控制器(1)包括阀体(1.1)、阀芯(1.2)、端盖(1.3)、侧盖(1.4)、调节杆(1.5)，所述阀芯(1.2)位于阀体(1.1)内部，所述端盖(1.3)密封连接阀体(1.1)的两端；所述调节杆(1.5)连接于所述阀芯(1.2)的两端，左右各一；所述执行器(2)包括缸体(2.1)、活塞(2.2)、活塞杆(2.3)、阻尼器(2.4)、缸盖(2.5)；所述活塞(2.2)位于缸体(2.1)内部，所述缸盖(2.5)紧固连接所述缸体(2.1)的两端，所述活塞杆(2.3)连接在活塞(2.2)的两端，并伸出缸盖(2.5)外部；所述阻尼器(2.4)设置在活塞(2.2)端面的轴向通孔内。
2.根据权利要求1所述的一种流体自动控制换向装置，其特征在于：所述阀体(1.1)的侧盖(1.4)的上端面设有油口(3)；所述阀体(1.1)的底部设有主进油口P、主回油口T、工作进油口A、工作回油口B、外部控制油口X、外部泄油口Y，所述主进油口P位于阀体中间，与阀体中间的沟槽相连通；所述主回油口T位于油口P的侧面，与阀体边上的沟槽相连通；所述工作进油口A、工作回油口B位于油口P的侧面，分别与油口P两侧的沟槽相连通；所述外部控制油口X、外部泄油口Y分别位于油口P、T、A、B的两侧，并与侧盖(1.4)上的油口(3)相连通；所述调节杆(1.5)控制阀芯(1.2)的行程，所述阀芯(1.2)和油槽的相对位置控制油液的流动方向和流量。
3.根据权利要求2所述的一种流体自动控制换向装置，其特征在于：所述缸体(2.1)的上平面一侧设有执行器进油口(4)，缸体(2.1)内部与控制器(1)相接的部位设有油口K1、K2、K3、K4、K5、K6，所述执行器进油口(4)与油口K1、K2、K3、K4、K5、K6及缸体内腔连通；所述缸体(2.1)内部的油口K1与所述控制器(1)上的工作进油口A连通，油口K2与所述控制器(1)上的工作进油口B连通，用于实现执行器(2)的换向；油口K3与所述控制器(1)上的外部控制油口X连通，油口K4与所述控制器(1)上的外部泄油口Y连通，用于实现控制器(1)内阀芯的运动；所述缸体(2.1)的下平面设有执行器回油口(5)，所述执行器回油口(5)与油口K5及油口K6连通。
4.根据权利要求3所述的一种流体自动控制换向装置，其特征在于：所述活塞(2.2)为圆柱体结构，其直径与缸体(2.1)的内径相同，活塞两端的中心连接有活塞杆(2.3)；所述活塞(2.2)的外圆柱面上设有4个环形槽(2.6)，且4个环形槽(2.6)沿活塞轴向长度中点处的截面呈对称分布，左右各二；所述环形槽(2.6)内部围绕圆柱体还等距离分布有径向通孔；所述活塞(2.2)两端面具有圆形凹陷槽(2.7)，所述活塞杆(2.3)的直径小于圆形凹陷槽(2.7)的直径且所述活塞杆(2.3)位于圆形凹陷槽(2.7)的中心位置，所述凹陷槽(2.7)的深度介于同端的两个环形槽(2.6)之间；所述凹陷槽(2.7)的底部沿轴向还具有轴向通孔，该轴向通孔内安装有阻尼器(2.4)，所述轴向通孔与同端的第二个环形槽内的径向通孔连通，整体组成一个L形通孔。
5.根据权利要求3所述的一种流体自动控制换向装置，其特征在于：所述活塞(2.2)两端面处设有凹陷的U型卡槽(2.8)，所述U型卡槽(2.8)用以实现活塞(2.2)在绕轴向旋转方向的转止定位；所述活塞杆(2.3)设有台阶，所述台阶实现活塞(2.2)沿轴向移动的挡止定位；所述活塞(2.2)和活塞杆(2.3)采用软性连接。
6.根据权利要求3所述的一种流体自动控制换向装置，其特征在于：所述缸体(2.1)与所述控制器(1)连接的一面具有4个阀孔，所述阀孔内的4个油口和活塞(2.2)的4个沟槽及轴向通孔内的阻尼器(2.4)组成内置换向阀。
7.根据权利要求6所述的一种流体自动控制换向装置，其特征在于：所述内置换向阀作用于控制器(1)，控制器(1)作用于执行器(2)，执行器(2)的位置反馈实现自动换向功能。
8.根据权利要求3所述的一种流体自动控制换向装置，其特征在于：所述活塞(2.2)与缸体之间的密封柱面还具有左右两个密封槽，所述密封槽内镶嵌有密封圈，所述密封圈为非金属材料。
9.根据权利要求3所述的一种流体自动控制换向装置，其特征在于：所述执行器(2)的缸盖具有凸向缸体(2.1)内部的圆形凸台，圆形凸台的直径和缸体(2.1)的内径相等，所述圆形凸台的外壁具有环形凹槽，所述凹槽内镶嵌有用于密封缸体(2.1)与缸盖(2.5)连接面的缸盖密封圈(6)；所述活塞杆(2.3)与缸盖(2.5)之间也设置有活塞杆密封圈(7)。
10.根据权利要求1所述的一种流体自动控制换向装置，其特征在于：所述阀芯(1.2)包括四段环形的密封柱塞(121)，所述密封柱塞(121)的直径与所述阀体(1.1)内部的孔径相等；所述调节杆(1.5)与所述阀芯(1.2)之间还连接有弹簧。
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