CN110748523A - 带缓冲阀芯的电液换向阀 - Google Patents

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邹义
谢清程
张玮炜
陈伟
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Abstract

本发明涉及一种带缓冲阀芯的电液换向阀，液动三位四通阀中的主阀芯两端分别连接设置在弹簧腔中的弹簧，主阀芯的凸台两侧分别设有缓冲斜面，使得液动三位四通阀中的油道开口能够逐渐打开或闭合，减小冲击；主阀芯的凸台表面与阀体紧密贴合处设有沿周向布置的斜角，缓冲斜面上沿沿周向设置有先导油槽，且先导油槽与斜角相连通，使液动三位四通阀中的油道开合更加平滑，进一步延长换向时间，减小冲击；缓冲斜面与所述主阀芯的凸台侧面之间设有圆角，用于避免流体流动时的气穴现象，减少冲击。本发明能够减小液压阀换向时带来的液压冲击，减小噪声和设备振动，延长设备的使用寿命。该电液换向阀与原换向阀相比，基本结构、使用方法及功能一致，可替换性很强。

Description

带缓冲阀芯的电液换向阀
技术领域
本发明涉及一种可调螺距螺旋桨的液压控制系统，尤其是一种液压系统实现换向功能，代替普通电磁换向阀。
背景技术
可调螺距螺旋桨在不同的航行工况下，能够根据要求实现无级调距，并能够在一定范围内任意调节主机负荷、推力大小和推力方向，增强船舶对各航行工况下的适应能力，并且随着控制技术、液压技术及造船技术的迅猛发展，在实船上配备调距桨装置己经成为一种发展趋势。从调距机构的动力形式而言，广泛使用的调距桨为液压式，主要由一个电液换向阀的工位调节螺距。
然而，当换向阀中油路突然接通时，管路中的流体立即运动，会对阀体造成冲击；同样，当换向阀中油路突然断开时，管路中的流体立即停止运动，此时油液流动的动能将转化为挤压能，从而使压力急剧升高，造成液压冲击。液压冲击压力可高达正常工作压力的3～4倍，使液压阀遭到损坏，同时会引起振动和噪声。
目前常用的防止液压冲击的方法包括：(1)减慢换向阀的关闭速度，延长换向时间。(2)增大管径，减小流速。(3)缩短管长，避免不必要的弯曲。(4)降低电液换向阀换向的控制压力。(5)改进结构，在控制管路或回油管路上增设节流阀。(6)采用电气控制方法。这些方法都可以有效减小液压冲击，但是对液压器件或回路的改动较大。
发明内容
本发明是要提供一种带缓冲阀芯的电液换向阀，在不改变换向阀整体结构的前提下，仅仅从阀芯上进行改动，获得良好缓冲效果，以减小液压冲击。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种带缓冲阀芯的电液换向阀，具有一个电磁先导阀和一个液动三位四通阀，所述液动三位四通阀中的主阀芯两端分别连接设置在弹簧腔中的弹簧，所述主阀芯的凸台两侧分别设有缓冲斜面，使得液动三位四通阀中的油道开口能够逐渐打开或闭合，同时可延长换向时间，减小冲击；所述主阀芯的凸台表面与阀体紧密贴合处设有沿周向布置的斜角，所述缓冲斜面上沿沿周向设置有先导油槽，且先导油槽与斜角相连通，使液动三位四通阀中的油道开合更加平滑，进一步延长换向时间，减小冲击；所述缓冲斜面与所述主阀芯的凸台侧面之间设有圆角，用于避免流体流动时的气穴现象，减少冲击。
进一步，所述斜角为135°角。
进一步，四个所述斜角均匀分布于主阀芯的凸台圆周上。
进一步，四个所述先导油槽均匀分布于主阀芯的缓冲斜面的圆周上。
进一步，当先导电磁阀的电磁铁通电换向时，压力油作用在主阀芯两端中的一个端面上，推动主阀芯移动，接通相应的油口，从而改变液流的流动方向。
进一步，当先导电磁阀的电磁铁断电时，所述主阀芯回到初始位置上，两弹簧腔通过先电磁导阀与油箱相通，在弹簧力的作用下主阀芯回到中间位置上，弹簧腔中的油经过外排口Y或内部通道T排出。
本发明的有益效果是：
本发明的带缓冲阀芯的电液换向阀是在原有电液换向阀的基础上进行改进设计，具有结构精简、使用方便、可替换性强的特点。该电液换向阀由一个电磁先导阀和一个液动三位四通阀组成，其中液动三位四通阀部分保持原结构，对电磁先导阀部分进行改进。通过对作为先导阀的电磁换向阀阀芯进行改进，增加先导油槽，使得换向的时候，流量是逐渐增大的。
本发明能够减小液压阀换向时带来的液压冲击，减小噪声和设备振动，延长设备的使用寿命。该电液换向阀与原换向阀相比，基本结构、使用方法及功能一致，可替换性很强。
附图说明
图1为带缓冲阀芯的电液换向阀整体结构图；
图2为电磁换向阀改进前的阀芯结构示意图
图3为电磁换向阀改进后的阀芯结构示意图
其中，(a)改进后的的阀芯主视图，(b)改进后的阀芯K处局部放大图；
图4为带缓冲阀芯的电磁换向阀工作流量与压力变化图；
其中，(a)时间-流量，(b)时间-压力。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明的带缓冲阀芯的电液换向阀主要由主阀体1、主阀芯2、复位弹簧3、先导电磁阀4、电磁铁5、弹簧腔6、控制油进油道7和手动按钮8组成。主阀芯2是由两个弹簧3保持在中间位置上，两弹簧腔6通过先导电磁阀4与油箱相通。控制油经管道7进入到先导电磁阀4中，当先导电磁阀4换向先导电磁阀的一个电磁铁通电时压力油作用在主阀芯2两端中的一个端面上，推动主阀芯2移动，接通相应的油口，从而改变液流的流动方向。
当电磁铁断电时，主阀芯2回到初始位置上，两弹簧腔6通过先导阀4与油箱相通，在弹簧力的作用下主阀芯2回到中间位置上，弹簧腔6中的油经过外排口Y或内部通道T排出。
图2为改进前的阀芯。改进后的阀芯，如图3(a)，(b)所示，对阀芯的改进包括四个部分：图中：2-1处为135°角，阀芯表面与阀体紧密贴合。2-2处为缓冲斜面，该设计使得油道开口能够逐渐打开或闭合，同时延长换向时间，减小冲击。2-3处为圆角，该设计能避免流体流动时的气穴等现象，减少冲击。2-4处为先导油槽，每个圆面上有四个，均匀分布于阀芯圆周。该设计能使油道开合更加平滑，进一步延长换向时间，减小冲击。
如图4(a)，(b)所示为带缓冲阀芯的电磁换向阀工作流量与压力变化图。改进结构之后，液压阀换向时的流量变化和压力冲击都会减小，符合设计预期。

Claims (6)

1.一种带缓冲阀芯的电液换向阀，具有一个电磁先导阀和一个液动三位四通阀，所述液动三位四通阀中的主阀芯两端分别连接设置在弹簧腔中的弹簧，其特征在于：所述主阀芯的凸台两侧分别设有缓冲斜面，使得液动三位四通阀中的油道开口能够逐渐打开或闭合，同时可延长换向时间，减小冲击；所述主阀芯的凸台表面与阀体紧密贴合处设有沿周向布置的斜角，所述缓冲斜面上沿沿周向设置有先导油槽，且先导油槽与斜角相连通，使液动三位四通阀中的油道开合更加平滑，进一步延长换向时间，减小冲击；所述缓冲斜面与所述主阀芯的凸台侧面之间设有圆角，用于避免流体流动时的气穴现象，减少冲击。
2.根据权利要求1所述的带缓冲阀芯的电液换向阀，其特征在于：所述斜角为135°角。
3.根据权利要求1所述的带缓冲阀芯的电液换向阀，其特征在于：四个所述斜角均匀分布于主阀芯的凸台圆周上。
4.根据权利要求1所述的带缓冲阀芯的电液换向阀，其特征在于：四个所述先导油槽均匀分布于主阀芯的缓冲斜面的圆周上。
5.根据权利要求1所述的带缓冲阀芯的电液换向阀，其特征在于：当先导电磁阀的电磁铁通电换向时，压力油作用在主阀芯两端中的一个端面上，推动主阀芯移动，接通相应的油口，从而改变液流的流动方向。
6.根据权利要求1所述的带缓冲阀芯的电液换向阀，其特征在于：当先导电磁阀的电磁铁断电时，所述主阀芯回到初始位置上，两弹簧腔通过先电磁导阀与油箱相通，在弹簧力的作用下主阀芯回到中间位置上，弹簧腔中的油经过外排口Y或内部通道T排出。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113309754A (zh) * 2021-05-26 2021-08-27 涌镇液压机械（上海）有限公司 比例换向阀的阀芯结构
CN114233715A (zh) * 2021-12-24 2022-03-25 上海立新液压有限公司 一种电液动阀

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