CN113154086B - 一种双系统三段分体式滑阀副及控制方法 - Google Patents

一种双系统三段分体式滑阀副及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双系统三段分体式滑阀副及控制方法。包括阀套，阀套一端与活塞筒连接，阀套内滑动连接有阀芯，阀芯与滑动设置于活塞筒内的活塞连接；阀套侧壁沿轴向依次设有供油口Ⅰ、负载口和供油口Ⅱ；所述的阀芯沿轴向还设有凸肩Ⅰ和凸肩Ⅱ，凸肩Ⅰ的直径D1＜凸肩Ⅱ的直径D2，凸肩Ⅰ上设有凹槽Ⅰ，凸肩Ⅰ、Ⅱ的结合处设有凹槽Ⅱ；所述的凹槽Ⅰ用于控制供油口Ⅰ与负载口间的连通通路，凹槽Ⅱ用于控制供油口Ⅱ与负载口间的连通通路。本发明具有控制稳定、节能、使用方便和易于加工的特点。

Description

一种双系统三段分体式滑阀副及控制方法
技术领域
本发明属于机械液压技术领域，涉及一种双系统三段分体式滑阀副控制方法。
背景技术
滑阀副是液压阀类中常见的结构形式，通常为保证产品性能和加工难度，滑阀副一般设计为一体式滑阀副，但当产品功能复杂时，一体式滑阀副轴向尺寸变得过长，长径比较大，这时就需要在功能、设计结构和制造工艺性上作出取舍，连接方式优良的分体式滑阀副即能保证功能设计也能有效降低加工制造难度。而且，好的滑阀副设计不仅能有效的提高自身稳定性，还能把诸如液动力等不利因素转化为可利用部分，更好的实现产品的各个功能。
发明内容
本发明的目的是：提供了一种双系统三段分体式滑阀副及控制方法。本发明具有控制稳定、节能、使用方便和易于加工的特点。
本发明的技术方案是：一种双系统三段分体式滑阀副,包括阀套，阀套一端与活塞筒连接，阀套内滑动连接有阀芯，阀芯与滑动设置于活塞筒内的活塞连接；阀套侧壁沿轴向依次设有供油口Ⅰ、负载口和供油口Ⅱ；所述的阀芯沿轴向还设有凸肩Ⅰ和凸肩Ⅱ，凸肩Ⅰ的直径D1＜凸肩Ⅱ的直径D2，凸肩Ⅰ上设有凹槽Ⅰ，凸肩Ⅰ、Ⅱ的结合处设有凹槽Ⅱ；所述的凹槽Ⅰ用于控制供油口Ⅰ与负载口间的连通通路，凹槽Ⅱ用于控制供油口Ⅱ与负载口间的连通通路。
前述的双系统三段分体式滑阀副中，所述的凸肩Ⅱ的直径D2＜活塞直径D3。
前述的双系统三段分体式滑阀副中，所述的阀套内壁在供油口Ⅰ处设有环槽Ⅰ。
前述的双系统三段分体式滑阀副中，所述的阀套内壁在供油口Ⅱ处设有环槽Ⅱ。
前述的双系统三段分体式滑阀副中，所述的活塞上设置有径向密封结构。
前述的双系统三段分体式滑阀副的控制方法：将阀芯端面、供油口Ⅰ连通A系统供油，供油口Ⅱ连通B系统供油，A、B系统额定油压相等；阀芯端面被油压产生的F1推动，凹槽Ⅱ因D1＜D2产生的力差F2与F1同向，F1、F2的合力推动阀芯朝着供油口Ⅰ关闭的方向移动，使阀芯保持在A系统工作位。
前述的双系统三段分体式滑阀副的控制方法中，环槽Ⅰ产生的液动力F3与F2同向，进一步确保阀芯保持在A系统工作位。
前述的双系统三段分体式滑阀副的控制方法中，当A系统油压低于额定油压时，B系统给活塞外端面供油，产生推动活塞的力F4，F4＞F1+F2+F3，F4推动阀芯朝着供油口Ⅱ关闭的方向移动，使阀芯保持在B系统工作位。
前述的双系统三段分体式滑阀副的控制方法中，环槽Ⅱ产生的液动力F5与F4同向，进一步确保阀芯保持在B系统工作位。
前述的双系统三段分体式滑阀副的控制方法中，仅使用B系统供油时：B系统向供油口Ⅱ和活塞外端面供油，产生的力F4推动阀芯背离活塞筒方向移动；
B系统停止向活塞外端面供油，仅向供油口Ⅱ供油，凹槽Ⅱ因D1＜D2产生的力差F2，推动阀芯朝着活塞筒方向移动；
B系统控制阀芯的移动实现自检。
本发明的优点是：本发明在阀芯上沿轴向设置直径分别为D1和D2的凸肩Ⅰ和凸肩Ⅱ，同时D1＜D2；通过该结构，能够使A、B系统额定油压相等时，始终保持A系统在工作位；同时再将阀芯与滑动设置于活塞筒内的活塞连接，且使凸肩Ⅱ直径D2＜活塞直径D3；该结构，能够促进B系统稳定供油；同时该结构还能使B系统控制阀芯的移动实现自检，实现系统自检时无需再开启A系统液压油源，达到节能和方便的目的。
此外，本发明还在供油口Ⅰ处设有环槽Ⅰ，在供油口Ⅱ处设有环槽Ⅱ；通过该结构，能够产生始终朝着供油口关闭的方向移动的液动力，促使系统的控制更加稳定。
本发明还将阀芯与活塞设置为分体式连接结构，降低了阀芯这一轴类零件的加工难度，同时也有利于提高零件的加工精度。
附图说明
图1是本发明A系统工作位装配结构示意图；
图2是本发明B系统工作位装配结构示意图；
图3是阀芯结构示意图；
图4是活塞结构示意图。
附图标记：1-阀套、2-阀芯、3-活塞、4-活塞筒，5-供油口Ⅰ，6-负载口，7-供油口Ⅱ，8-凸肩Ⅰ，9-凹槽Ⅰ，10-凹槽Ⅱ，11-供油口Ⅱ，12-环槽Ⅰ，13-环槽Ⅱ，14-径向密封结构。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1。一种双系统三段分体式滑阀副，构成如图1-4所示，包括阀套1，阀套1一端与活塞筒4连接，阀套1内滑动连接有阀芯2，阀芯2与滑动设置于活塞筒4内的活塞3连接；阀套1侧壁沿轴向依次设有供油口Ⅰ5、负载口6和供油口Ⅱ7；所述的阀芯2沿轴向还设有凸肩Ⅰ8和凸肩Ⅱ11，凸肩Ⅰ8的直径D1＜凸肩Ⅱ11的直径D2，凸肩Ⅰ8上设有凹槽Ⅰ9，凸肩Ⅰ、Ⅱ的结合处设有凹槽Ⅱ10；所述的凹槽Ⅰ9用于控制供油口Ⅰ5与负载口6间的连通通路，凹槽Ⅱ10用于控制供油口Ⅱ7与负载口6间的连通通路。
前述的凸肩Ⅱ11的直径D2＜活塞3直径D3。D1，D3差异足够大，确保推动活塞的力F4要＞F1+F2+F3。
前述的阀套1内壁在供油口Ⅰ5处设有环槽Ⅰ12。
前述的阀套1内壁在供油口Ⅱ7处设有环槽Ⅱ13。
前述的活塞3上设置有径向密封结构14。
前述的双系统三段分体式滑阀副的控制方法：将阀芯2端面、供油口Ⅰ5连通A系统供油，供油口Ⅱ7连通B系统供油，A、B系统额定油压相等；阀芯2端面被油压产生的F1推动，凹槽Ⅱ10因D1＜D2产生的力差F2与F1同向，F1、F2的合力推动阀芯2朝着供油口Ⅰ5关闭的方向移动，使阀芯2保持在A系统工作位。
前述的环槽Ⅰ12产生的液动力F3与F2同向，进一步确保阀芯2保持在A系统工作位。因环槽Ⅰ12产生的液动力始终朝着供油口关闭的方向移动。
当A系统油压低于额定油压时，B系统给活塞3外端面供油，产生推动活塞3的力F4，F4＞F1+F2+F3，F4推动阀芯2朝着供油口Ⅱ7关闭的方向移动，使阀芯2保持在B系统工作位。
环槽Ⅱ13产生的液动力F5与F4同向，进一步确保阀芯2保持在B系统工作位。因环槽Ⅰ12产生的液动力始终朝着供油口关闭的方向移动。
仅使用B系统供油时：B系统向供油口Ⅱ7和活塞外端面供油，产生的力F4推动阀芯2背离活塞筒4方向移动；
B系统停止向活塞外端面供油，仅向供油口Ⅱ7供油，凹槽Ⅱ10因D1＜D2产生的力差F2，推动阀芯2朝着活塞筒4方向移动；
B系统控制阀芯2的移动实现自检。通过该方式，无需再开启A系统液压油源，达到节能和方便的目的。
上述B系统对活塞外端面的供油为间断供油，使用先导阀控制。
实施例2。一种双系统三段分体式滑阀副，构成如图1-4所示，主要包括阀套1、阀芯2、活塞3和活塞筒4等四部分，阀芯2分为直径段D1和D2，活塞直径D3，且D1<D2<D3。此分体式滑阀副受A系统和B系统两系统作用，A系统供油压力引入到阀芯2左侧和直径D1间的凹槽Ⅰ9，B系统供油压力作用在阀芯直径D1段和D2段之间的凹槽Ⅱ10，并通过先导控制阀间断的作用在活塞3的端面。由于A系统供油压力作用在阀芯2的左侧，产生一个向右的液压力F1，同时，B系统供油压力作用在阀芯2直径D1段和D2段之间的凹槽Ⅱ10，由于D1<D2，阀芯2在此由于面积差引起的力差F2方向始终向右，由于力差F2的存在，无论A系统压力怎样波动，阀芯2始终受一向右的力F2，使阀芯2始终保持在A系统工作位。而且，在供油口Ⅰ5设置一个环槽Ⅰ12，使液流从工作阀口流出时，阀芯2受一附加液动力F3作用，由于液动力始终指向阀口关闭方向，即液动力向右，因此，阀芯2叠加了一个向右的液动力F3，能更好的使阀芯2始终保持在A系统工作位。
此外，B系统供油压力作用在阀芯直径D1段和D2段之间的凹槽Ⅱ10，并通过先导控制阀间断的作用在活塞3的端面，当B系统供油压力引入活塞3端面时，活塞3受左的力F4，由于A系统供油压力小于等于B系统供油压力，且D1<D3，因此，滑阀副所受向左的力大于向右的力，即F4>F1+F2。所以，连接在一起的阀芯2和活塞3向左移动，阀芯2处于B系统工作位。此时，由于与阀芯2直径D2段相配的阀套1内孔处设有环槽Ⅱ13，该环槽Ⅱ13与阀芯2的D2直径端面形成了一组阀口节流边，液流方向为从大直径D2段流向小直径段D1，阀芯2受一附加液动力F5作用，由于液动力始终指向阀口关闭方向，即液动力向左，因此，阀芯2叠加了一个向左的液动力F5，在F4和F5的作用下，阀芯2和活塞3切换后，两者能更好的保持在B系统工作位。

Claims (10)

1.一种双系统三段分体式滑阀副，其特征在于，包括阀套(1)，阀套(1)一端与活塞筒(4)连接，阀套(1)内滑动连接有阀芯(2)，阀芯(2)与滑动设置于活塞筒(4)内的活塞(3)连接；阀套(1)侧壁沿轴向依次设有供油口Ⅰ(5)、负载口(6)和供油口Ⅱ(7)；所述的阀芯(2)沿轴向还设有凸肩Ⅰ(8)和凸肩Ⅱ(11)，凸肩Ⅰ(8)的直径D1＜凸肩Ⅱ(11)的直径D2，凸肩Ⅰ(8)上设有凹槽Ⅰ(9)，凸肩Ⅰ、Ⅱ的结合处设有凹槽Ⅱ(10)；所述的凹槽Ⅰ(9)用于控制供油口Ⅰ(5)与负载口(6)间的连通通路，凹槽Ⅱ(10)用于控制供油口Ⅱ(7)与负载口(6)间的连通通路。
2.根据权利要求1所述的双系统三段分体式滑阀副，其特征在于，所述的凸肩Ⅱ(11)的直径D2＜活塞(3)直径D3。
3.根据权利要求1所述的双系统三段分体式滑阀副，其特征在于，所述的阀套(1)内壁在供油口Ⅰ(5)处设有环槽Ⅰ(12)。
4.根据权利要求1所述的双系统三段分体式滑阀副，其特征在于，所述的阀套(1)内壁在供油口Ⅱ(7)处设有环槽Ⅱ(13)。
5.根据权利要求1所述的双系统三段分体式滑阀副，其特征在于，所述的活塞(3)上设置有径向密封结构(14)。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的双系统三段分体式滑阀副的控制方法，其特征在于，将阀芯(2)端面、供油口Ⅰ(5)连通A系统供油，供油口Ⅱ(7)连通B系统供油，A、B系统额定油压相等；阀芯(2)端面被油压产生的F1推动，凹槽Ⅱ(10)因D1＜D2产生的力差F2与F1同向，F1、F2的合力推动阀芯(2)朝着供油口Ⅰ(5)关闭的方向移动，使阀芯(2)保持在A系统工作位。
7.根据权利要求6所述的双系统三段分体式滑阀副的控制方法，其特征在于，环槽Ⅰ(12)产生的液动力F3与F2同向，进一步确保阀芯(2)保持在A系统工作位。
8.根据权利要求7所述的双系统三段分体式滑阀副的控制方法，其特征在于，当A系统油压低于额定油压时，B系统给活塞(3)外端面供油，产生推动活塞(3)的力F4，F4＞F1+F2+F3，F4推动阀芯(2)朝着供油口Ⅱ(7)关闭的方向移动，使阀芯(2)保持在B系统工作位。
9.根据权利要求8所述的双系统三段分体式滑阀副的控制方法，其特征在于，环槽Ⅱ(13)产生的液动力F5与F4同向，进一步确保阀芯(2)保持在B系统工作位。
10.根据权利要求6所述的双系统三段分体式滑阀副的控制方法，其特征在于，仅使用B系统供油时：B系统向供油口Ⅱ(7)和活塞外端面供油，产生的力F4推动阀芯(2)背离活塞筒(4)方向移动；
B系统停止向活塞外端面供油，仅向供油口Ⅱ(7)供油，凹槽Ⅱ(10)因D1＜D2产生的力差F2，推动阀芯(2)朝着活塞筒(4)方向移动；
B系统控制阀芯(2)的移动实现自检。
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