CN109707870A - 旋转换向阀、砌块成型机旋转液压振动平台及方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种旋转换向阀、砌块成型机旋转液压振动平台及方法，基于相配合的阀体和阀芯，所述阀芯能够在阀体中转动，位于所述阀体内部的阀芯上下端部分别设置有轴承，所述阀体内设置有中空的阀腔，阀腔内沿与轴承相对应的位置设置有轴承槽位，阀腔内沿在不同位置处分别设置有不同的油口，所述阀芯开设有若干油道，通过控制阀芯相对于阀体的转动位置，改变不同油道和油口的关系，改变油液流向，实现油液在不同油口的传递，在一个旋转周期中可连续换向多次，极大地提高了振动频率。

Description

旋转换向阀、砌块成型机旋转液压振动平台及方法

技术领域

本公开涉及一种旋转换向阀、砌块成型机旋转液压振动平台及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

振动是一种常见的物理现象，物体在平衡位置附近的往复运动就是振动，振动在工业上应用非常广泛，使用振动可以方便地完成许多工艺过程，提升生产效率，据统计，振动机械的种类不少于几百种，典型如高频液压振动器、振动破碎机、液压冲击钻、振动试验机等在振捣、给料、筛分、碎料、成型与压实、监测和诊断等领域都有良好的应用，在砌块成型的过程中配合振动也是应用之一。工业上应用的振动器可分为机械式、电动式和液压式；机械式和电动式振动器由于自身限制，在激振频率和输出力要求越来越高的今天难以满足需求，而传统液压式振动器多采用伺服阀控制，其性能也会受到伺服阀自身频率响应特性的限制。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种旋转换向阀、砌块成型机旋转液压振动平台及方法，本公开能够实现连续换向，不受电液伺服阀频率响应特性的限制，有利于提高振动平台频率，扩大其使用范围。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

一种旋转换向阀，包括相配合的阀体和阀芯，所述阀芯能够在阀体中转动，位于所述阀体内部的阀芯上下端部分别设置有轴承，所述阀体内设置有中空的阀腔，阀腔内沿与轴承相对应的位置设置有轴承槽位，阀腔内沿在不同位置处分别设置有不同的油口，所述阀芯开设有若干油道，通过控制阀芯相对于阀体的转动位置，改变不同油道和油口的关系，改变油液流向，实现油液在不同油口的传递。

通过阀芯在阀体内的转动，使得阀芯与阀体的相对位置不同，从而使每个油道与其对应的不同油口的连通或不连通的状态随之改变，能够实现油液的流通方向的切换，实现连续换向。

同时，通过油道和油口的数量的改变，可以实现在一个旋转周期可连续换向的次数的改变。

作为进一步的限定，所述油道至少包括四个，分别为第一油道、第二油道、第三油道和第四油道。

更进一步的，所述第一油道和第二油道为直通型，所述阀芯开设的第三油道和第四油道为转折型；

所述第一油道和所述第二油道中轴线相互平行，所述第三油道和所述第四油道中轴线所在平面相互平行。

作为进一步的限定，所述油口至少包括四个，分别为第一油口、第二油口、第三油口和第四油口。

更进一步的，所述第一油口的中轴线与第二油口的中轴线重合，第三油口的中轴线与第四的油口中轴线重合，且四个油口的中轴线均在同一平面上。

作为更进一步的限定，所述阀芯旋转至初始预设位置时，所述第一油道连通所述第一油口和第二油口，所述第二油道连通所述第三油口和第四油口；

所述阀芯旋转至第二预设位置时，所述第三油道连通所述第一油口和第四油口，所述第四油道连通所述第二油口和第三油口；

所述阀芯旋转至第三预设位置时，所述第一油道连通所述第一油口和第二油口，所述第二油道连通所述第三油口和第四油口；

所述阀芯旋转至第四预设位置时，所述第四油道连通所述第一油口和第四油口，所述第三油道连通所述第二油口和第三油口；

所述阀芯旋转至第五预设位置时，所述油口无油道连通，所述换向阀为截止状态。

作为进一步的限定，所述阀芯外露于阀体的部分上设置有带轮，所述带轮外接动力源，以实现带轮带动阀芯旋转。

作为一种可选的方案，外接动力源可以为电机。

通过带轮可以方便的使阀芯相对于阀体转动，通过外接动力源，可以保证旋转换向过程自动化，更有利于试验的进行。

作为进一步的限定，所述阀芯与轴承的配合位置外侧设置有轴承端盖，轴承端盖与阀体固定连接。以防止进入灰尘等杂物。

作为进一步的限定，所述油口的上下端分别设置有套接在阀芯外端，与阀芯轴向垂直的密封圈。

作为一种可选的方案，密封圈为橡胶圈。

一种砌块成型机旋转液压振动平台，包括压板、模具、振动缸、上述旋转换向阀、液压泵和油箱，其中，所述液压泵被配置为能够将油液由所述油箱输送至所述旋转换向阀，所述旋转换向阀能够配送油液至所述振动缸的不同油室，使所述振动缸的平台往复运动，所述模具固定于所述振动缸的平台上，所述压板具有竖直向下的自由度，且与所述模具相配合。

作为进一步的限定，所述液压泵所在的液压通路上还设置有过滤器。

通过设置过滤器以过滤油液，能够很好保证测试用油的纯净度，不损坏设备和影响实验结果。

作为进一步的限定，所述液压泵所在油路上设置有溢流阀。

通过设置溢流阀，能够调节通路的压力，保证试验的准确性和安全性。

基于上述液压振动平台的工作方法，旋转换向阀能够配送油液至所述振动缸的不同油室，使振动缸的平台往复运动，成为高频振动，配合压板的向下进给，将置于模具内的物料压制成砌块。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

本公开提供了一种旋转换向阀，结构简单紧凑，可连续换向，可以在一个旋转周期中可连续换向多次，极大地提高了振动频率。

本公开还提供了基于所述旋转换向阀的振动平台，相较于传统使用的电液伺服阀所控制的振动平台，具有不受电液伺服阀频率响应特性的限制，结构紧凑，振动平台频率高，使用范围广的优点。

同时，本公开的振动平台控制方便且实验过程多样，可视使用情景自由改变。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本实施例所包括的旋转阀的轴测图；

图2是本实施例所包括的旋转阀的结构爆炸图，阀体作剖视处理；

图3a是本实施例所包括的旋转阀的主视图；

图3b是图3a所提供的主视图A-A方向的剖视图；

图4a是本实施例所包括的旋转阀的阀芯的主视图；

图4b是图4a所提供的主视图B-B方向的剖视图；

图5a是本实施例所包括的旋转阀的阀芯的侧视图；

图5b是图5a所提供的侧视图C-C方向的剖视图；

图5c是图5a所提供的侧视图D-D方向的剖视图；

图6a是旋转阀阀芯设置为初始预设位置时工作状态的示意图；

图6b是旋转阀阀芯设置为第二预设位置时工作状态的示意图；

图6c是旋转阀阀芯设置为第三预设位置时工作状态的示意图；

图6d是旋转阀阀芯设置为第四预设位置时工作状态的示意图；

图6e是旋转阀阀芯设置为第五预设位置时工作状态的示意图；

图7a是本实施例所提供的新型砌块成型机旋转液压振动平台的示意图；

图7b是图7a所提供的示意图的局部放大图；

图7c是图7a所提供的示意图的局部放大图。

其中：1-阀芯；2-阀体；3-上端盖；4-下端盖；5、6-轴承；7-带轮；8-第一油口；

9-第二油口；10-第三油口；11-第四油口；12-第一油道；13-第二油道；14- 第三油道；

15-第四油道；16、17、18-密封圈；19-旋转换向阀；20-砌块模具；21-压板；22-振动缸；23-液压泵；24-油箱；25-过滤器；26-溢流阀；27-电动机。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。

本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。

首先对旋转换向阀19进行说明，结合图1和图7a可知，本实施例所提供的旋转阀19主要组成部件为阀芯1、阀体2、带轮7，通过液压通路与油箱24、振动缸22相连接。结合图2可知，带轮7固定于阀芯1上，阀芯1安置于阀体 2中，通过带轮7的转动使阀芯1在阀体2中转动；轴承5、轴承6安置于阀芯 1两端，密封圈16、17、18安置于阀体1相应槽位；上端盖3被阀芯1贯穿，下端盖4则未设置贯穿孔，结合图3b可知，上下端盖固定于阀体2上。

在本实施例中，油口的数目为四个，油道的数目也为四个。

但是，在其他实施例中，可以对上述数量进行适应性更改。

结合图3a、图3b可知，阀体2上设置有四个油口，为第一油口8、第二油口9、第三油口10、第四油口11；阀芯1上设置有四个油道，为第一油道12、第二油道13、第三油道14、第四油道15。具体的，四个油口尺寸一致，中轴线均在同一平面上，且第一油口8与第二油口9中轴线重合，第三油口10与第四油口11中轴线重合，阀体2两侧各有两个油口；第一油道12和第二油道13形状一致，为水平通孔，第三油道14和第四油道15为曲折通孔。

下面结合图3b至图5c对阀芯2上设置的油道作进一步说明。

结合图4a、4b可知，第一油道12和第二油道13的中轴线位于阀芯1的中轴面上；第三油道14、第四油道15则相互错开，结合图5a至图5c可知，第三油道14、第四油道15中轴线所在平面与阀芯1的中轴面距离相等，形状都为先水平后垂直再水平的通孔；四个油道的横截孔尺寸一致。

由图3b可知，阀芯1上的缺口将与阀体2的内壁结合形成密封的油腔，当阀芯2旋转至任意预设工作位置时，油口，油腔，油道将形成通路，通过阀芯1 的旋转使阀体1两侧油口被不同的油道连通，进而改变两侧油口的对应连通关系，借此改变油液的流动方向；密封圈16、17、18可以防止不连通油口之间的泄漏。

下面结合图6a至图6e对旋转换向阀进行进一步说明。

图6a是阀芯1设置为初始预设位置时工作状态的示意图，此时第一油口8 和第二油口9被第一油道12连通，第三油口10和第四油口11被第二油道13 连通，其余油道不工作。

图6b是阀芯1设置为第二预设位置时工作状态的示意图，此时阀芯1以如图俯视时的顺时针方向相较初始预设位置转过90°，第一油口8和第四油口11 被第四油道15连通，第三油口10和第二油口9被第三油道14连通，其余油道不工作。

图6c是阀芯1设置为第三预设位置时工作状态的示意图，此时阀芯1以如图俯视时的顺时针方向相较第二预设位置转过90°，由图可知旋转阀作用效果与初始预设位置一致，第一油口8和第二油口9被第一油道12连通，第三油口 10和第四油口11被第二油道13连通，其余油道不工作。

图6d是阀芯1设置为第四预设位置时工作状态的示意图，此时阀芯1以如图俯视时的顺时针方向相较第三预设位置转过90°，由图可知旋转阀作用效果与第二预设位置一致，但实际工作油道有所不同，第一油口8和第四油口11被第四油道14连通，第三油口10和第二油口9被第三油道15连通，其余油道不工作。

图6e是阀芯1设置为第五预设位置时工作状态的示意图，此时阀芯1以如图俯视时的顺时针方向相较之前任意预设位置转过45°，由图可知四个油口之间都没有油道接通，旋转阀进入截止状态。

需要注意的是，阀芯1旋转的方向为顺时针或逆时针均可以实现换向功能，四种非截止工作状态实际实现的是两种油口对应状态，因此若阀芯1设置为任意非截止工作状态，向任意方向旋转90°角的奇数倍即可转换为另一油口对应状态。

下面对砌块成型机旋转液压振动平台的实施例作进一步说明。

由图7a可知，振动平台主要组成部分包括油箱24，作用是提供并接收油液；液压泵23，作用是将油液输送至旋转阀19，提供液压系统中所需的压力；旋转阀19，作用是改变油液的流通方向，将油液输入至振动缸22的上油室或下油室，使振动缸22的振动平台与固定在上面的模具20往复运动；模具20与压板21，作用是利用振动缸22振动平台的振动和压板21的竖直向下进给，将填放在模具中的物料压实成砌块；电动机27，作用是为旋转阀19提供动力。

由图7a可知，在液压泵所在的液压通路上安装有过滤器25，作用是过滤油液中的杂质，确保液压通路中油液的清洁，减少故障产生的可能；由图7a可知，在液压泵所在液压通路上另接出了溢流阀26，作用是在液压系统压力过高时进行安全保护。

结合图7a与图7b可知，旋转阀19一侧的第一油口8与振动缸22的上油室连通，第三油口10与振动缸22的下油室连接；另一侧的第二油口9与液压泵23所在液压通路连通，因此第二油口9为进油口，第四油口11直接与油箱 24连通，因此第四油口11为出油口。

通过之前所述的阀芯1旋转使旋转阀19的四个油口相互连通，旋转阀19 不同的预设位置决定油液进入的是振动缸22的上油室还是下油室，进而使模具 20向上或向下运动，产生振动。

结合图6a至图7c可知：

阀芯1旋转至初始预设位置时，由图7b可知，油液经由第一油口8和第二油口9进入振动缸22上油室，下油室的油液经由第三油口10和第四油口11回到油箱24，模具20向下运动。

阀芯1旋转至第二预设位置时，由图7c可知，油液经由第三油口10和第二油口9进入振动缸22下油室，上油室的油液经由第一油口8和第四油口11 回到油箱24，模具20向上运动。

阀芯1旋转至第三预设位置时，由图7b可知，油液经由第一油口8和第二油口9进入振动缸22上油室，下油室的油液经由第三油口10和第四油口11回到油箱24，模具20向下运动。

阀芯1旋转至第四预设位置时，由图7c可知，油液经由第三油口10和第二油口9进入振动缸22下油室，上油室的油液经由第一油口8和第四油口11 回到油箱24，模具20向上运动。

阀芯1旋转至第五预设位置时，各油口不连通，振动缸22不工作，被液压泵23抽取的油液通过溢流阀26回到油箱24。

由图7a可知，电动机27可带动旋转阀19的阀芯1高速旋转，使模具20 的上下运动成为高频振动，配合压板21的向下进给，即可将置于模具20内的物料压制成砌块。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种旋转换向阀，其特征是：包括相配合的阀体和阀芯，所述阀芯能够在阀体中转动，位于所述阀体内部的阀芯上下端部分别设置有轴承，所述阀体内设置有中空的阀腔，阀腔内沿与轴承相对应的位置设置有轴承槽位，阀腔内沿在不同位置处分别设置有不同的油口，所述阀芯开设有若干油道，通过控制阀芯相对于阀体的转动位置，改变不同油道和油口的关系，改变油液流向，实现油液在不同油口的传递。

2.如权利要求1所述的一种旋转换向阀，其特征是：所述油道至少包括四个，分别为第一油道、第二油道、第三油道和第四油道。

3.如权利要求2所述的一种旋转换向阀，其特征是：所述第一油道和第二油道为直通型，所述阀芯开设的第三油道和第四油道为转折型；

或，所述第一油道和所述第二油道中轴线相互平行，所述第三油道和所述第四油道中轴线所在平面相互平行。

4.如权利要求1或2所述的一种旋转换向阀，其特征是：所述油口至少包括四个，分别为第一油口、第二油口、第三油口和第四油口；

或进一步的，所述第一油口的中轴线与第二油口的中轴线重合，第三油口的中轴线与第四的油口中轴线重合，且四个油口的中轴线均在同一平面上。

5.如权利要求4所述的一种旋转换向阀，其特征是：所述阀芯旋转至初始预设位置时，所述第一油道连通所述第一油口和第二油口，所述第二油道连通所述第三油口和第四油口；

所述阀芯旋转至第二预设位置时，所述第三油道连通所述第一油口和第四油口，所述第四油道连通所述第二油口和第三油口；

所述阀芯旋转至第三预设位置时，所述第一油道连通所述第一油口和第二油口，所述第二油道连通所述第三油口和第四油口；

所述阀芯旋转至第四预设位置时，所述第四油道连通所述第一油口和第四油口，所述第三油道连通所述第二油口和第三油口；

所述阀芯旋转至第五预设位置时，所述油口无油道连通，所述换向阀为截止状态。

6.如权利要求1所述的一种旋转换向阀，其特征是：所述阀芯外露于阀体的部分上设置有带轮，所述带轮外接动力源，以实现带轮带动阀芯旋转。

7.如权利要求1所述的一种旋转换向阀，其特征是：所述阀芯与轴承的配合位置外侧设置有轴承端盖，轴承端盖与阀体固定连接；

或，所述油口的上下端分别设置有套接在阀芯外端，与阀芯轴向垂直的密封圈。

8.一种砌块成型机旋转液压振动平台，其特征是：包括压板、模具、振动缸、如权利要求1-7中任一项所述的旋转换向阀、液压泵和油箱，其中，所述液压泵被配置为能够将油液由所述油箱输送至所述旋转换向阀，所述旋转换向阀能够配送油液至所述振动缸的不同油室，使所述振动缸的平台往复运动，所述模具固定于所述振动缸的平台上，所述压板具有竖直向下的自由度，且与所述模具相配合。

9.如权利要求1所述的一种砌块成型机旋转液压振动平台，其特征是：所述液压泵所在的液压通路上还设置有过滤器；

或，所述液压泵所在油路上设置有溢流阀。

10.基于权利要求8或9所述的液压振动平台的工作方法，其特征是：旋转换向阀能够配送油液至所述振动缸的不同油室，使振动缸的平台往复运动，成为高频振动，配合压板的向下进给，将置于模具内的物料压制成砌块。