CN1959165A - 旋转式切换阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转式切换阀，包括通过底部开口与进油孔(5)相连通的圆筒状旋转阀芯(7)，阀芯筒体上开设有形状相同的主油孔(11)和泄油孔(12)；通过旋转阀芯(7)，主油孔(11)可与主工作油孔(2)相连通，泄油孔(12)可与工作油排放孔(3)相连通，而且在切换过程中阀芯的流通面积恒定。本发明切换阀适用于由滑动轴承支承或带外供润滑油的调速型液力偶合器，可以保证调速型液力偶合器的主电机空载启动以及油路系统无扰动切换，从而提高了运行可靠性和使用寿命，降低了设备成本和运行、维护的费用。

Description

旋转式切换阀

技术领域

本发明涉及一种切换阀，更具体地说，涉及一种用于由滑动轴承支承或带外供润滑油的调速型液力偶合器的二位四通电动切换阀。

背景技术

在由滑动轴承支承的或带外供润滑油的调速型液力偶合器中，其滑动轴承现有技术的润滑方法是：在液力偶合器进油节流孔前取压力油供轴承润滑。这种油路系统的问题在于：液力偶合器启动前，其工作腔内已充油，无法实现电机空载启动。对大惯量负载而言，要求主电机具有空载启动性能是很重要的。为此，就需要切换阀可以实现无扰动切换，以便保证在整个切换过程中润滑油压力的稳定。但现有技术的切换阀均采用滑动式阀芯，无法实现稳定切换，而且这些切换阀也无法与智能型电动头合装，无法实现智能切换。

发明内容

本发明针对上述问题，提供了一种旋转式电动切换阀，由智能电动头、衡压旋转阀芯、溢流阀及阀体等构成，其主要用于由滑动轴承支承或带外供润滑油的调速型液力偶合器，能够保证调速型液力偶合器的主电机实现空载启动和油路系统无扰动切换；从而解决了现有技术中滑动式阀芯无法实现稳定切换、无法与智能型电动头合装不能实现智能切换的问题，而且有助于提高偶合器运行的可靠性和使用寿命，以及降低设备造价、运行和维护的费用。

为了解决上述问题，本发明构造了一种旋转式切换阀，包括圆筒状的旋转阀芯，阀芯通过底部的开口与进油孔相连通。其中，阀芯的筒体上开设有相同的主油孔和泄油孔。在阀芯筒体的外侧与主油孔位置相对应的阀体上设置有主工作油孔；在使用中，通过旋转阀芯至适当位置使得主工作油孔与主油孔相连通。而在阀芯筒体的外侧与泄油孔位置相对应的阀体上设置有工作油排放孔；在使用中，通过旋转阀芯至适当位置使得工作油排放孔与泄油孔相连通。此外，沿阀芯的轴向工作油孔和工作油排放孔均具有直线型的边缘；而且沿阀芯轴线方向投影，以该轴线投影点为圆心，工作油孔与主油孔实现油路切换边缘以及工作油排放孔与泄油孔实现油路切换的边缘二者之间的夹角恒等于主油孔与泄油孔的夹角，从而使得在旋转阀芯的过程中，主油孔的流通面积以及泄油孔的流通面积之和恒等于主油孔11或泄油孔12的孔面积。本发明的旋转式切换阀，其进一步改进在于，阀芯的内腔与进油孔连通的通路上开设有出油孔；或者/以及阀芯的内腔与进油孔的通路上连接有溢流阀，以便进一步保证阀体内压力的稳定，使得出油孔的油压始终在安全范围内。同时，为了方便操作，阀芯连接智能电动头实现阀门的电动切换；当然根据需要阀芯也可以连接手柄，以便手动控制。上述主油孔在由滑动轴承支承或带外供润滑油的调速型液力偶合器中用于向液力偶合器的工作腔供油。由于在切换过程中流通的面积恒定，从而保证了阀芯内压力的恒定，使得出油孔的出油量恒定。这个出油孔是用作向系统提供润滑油的孔，因此系统在运行过程中，系统使用的润滑油可以得到稳定的供给。

此外，本发明的旋转式切换阀，其进一步改进还在于，主油孔和泄油孔均采用圆孔形式；而主工作油孔和工作油排放孔采用方孔形式且均位于阀芯的同侧，这种方式具有结构简单，便于加工的优点。

通过上述技术方案，本发明提供的旋转阀芯式智能型电动切换阀适用于由滑动轴承支承或带外供润滑油的调速型液力偶合器，具有如下优点：

1、结构上采用旋转式阀芯，可方便地与智能型电动头合装，便于实现智能切换。

2、一阀三用(切换阀、溢流阀和调节阀)，高度集成化。该阀将溢流阀、切换阀与智能电动头总成设计于一体，设计巧妙紧凑，使用维护方便；

3、该阀可以实现无扰动切换，可靠地保证整个切换过程润滑油压力的稳定。

本发明的旋转式切换阀可以保证调速型液力偶合器的主电机实现完全空载启动和油路系统无扰动切换，提高了运行可靠性和使用寿命，降低设备造价和运行、维护费用。当然本切换阀也可在其他情况下使用。

附图说明

图1是本发明旋转式切换阀的结构示意图；

图2是图1中沿A-A线阶梯剖的剖面结构示意图；

图3是本发明旋转式切换阀在优选实施例中阀芯筒体的结构示意图，其中显示了阀芯与阀体上两对油孔的配合位置；

图4是本发明旋转式切换阀阀芯沿柱面展开显示油孔切换的状态示意图；

图5是本发明旋转式切换阀在另一种实施例中阀芯筒体的结构示意图，其中显示了阀芯与阀体上两对油孔的配合位置。

具体实施方式

如图1所示，参考图2说明本发明的旋转阀芯式智能型电动切换阀。

其中，圆筒状旋转阀芯7底部与进油孔5相连通。在阀芯7内腔与进油孔5连通的通路上开设有出油孔6。阀芯7筒体上开设有相同的主油孔11和泄油孔12。在阀芯7筒体的外侧与主油孔11位置相对应的阀体上设置有主工作油孔2。在使用中，通过旋转阀芯7至适当位置使得主工作油孔2与主油孔11相连通(如图3和4所示)；在阀芯7筒体的外侧与泄油孔12位置相对应的阀体上设置有工作油排放孔3。在使用中，通过旋转阀芯7至适当位置使得工作油排放孔3与泄油孔12相连通(如图3和4所示)。

上述主油孔11在由滑动轴承支承或带外供润滑油的调速型液力偶合器中用于向液力偶合器的工作腔供油；而上述泄油孔12与油箱连通，出油孔6用于向系统提供润滑油。

如图3和图4所示，其中，双点画线表示出工作油孔2和工作油排放孔3在阀芯7上的投影位置。沿阀芯7的轴向，工作油孔2和工作油排放孔3均具有直线结构的两侧边缘，即图中油孔2和3的左右两侧边缘为直线。而且，沿所述阀芯7轴线方向投影，以该轴线投影点为圆心，工作油孔2与主油孔11实现油路切换的边缘以及工作油排放孔3与泄油孔12实现油路切换的边缘二者之间的夹角恒等于主油孔11和泄油孔12的夹角α(如图2所示油孔11和12之间相对阀芯中心的夹角α)，从而使得在旋转阀芯7的过程中，工作油孔2与主油孔11的流通面积以及工作油排放孔3与泄油孔12的流通面积之和恒等于主油孔11或泄油孔12的孔面积。

在图4中由左至右依次显示出阀芯旋转至不同位置时阀芯与阀体上两对孔的配合状态，在图中自左向右第三个状态下，上下两个油孔的阴影部分面积相等，即，主油孔11逐渐增加的过流面积恒等于泄油孔12逐渐减少的过流面积，从而保证了出油流通面积的恒定。

当然，在特定需求下，如为了调整油液流通的压力，图4中的阀芯还可以进一步逆时针或顺时针转动，此时，流通面积将发生变化，该种方式属于本发明的进一步改进。无论何种方式，只要在阀芯旋转过程中存在恒定流通面积的情况，且在不脱离本发明的原理的前提下，都等同于本发明的方案。

优选方式下，主油孔11和泄油孔12均采用圆孔(如图所示)，而主工作油孔2和工作油排放孔3采用方孔(如图3和4所示)且均位于阀芯的同侧，这种方式具有结构简单，便于加工的优点。当然根据需要，主油孔11和泄油孔12可以为其他形状，但需保证形状、面积以及设置方式完全相同。相应的，工作油孔2和3，在图3和4中的上下边缘可以设置成直边或圆弧边，其高度需要大于油孔11和12的直径。而且主工作油孔2和工作油排放孔3还可以相对阀芯7设置在同一高度，或者，主工作油孔2和工作油排放孔3设置在阀芯7周围外侧的不同位置(如图5所示)，但无论如何设置都需要保证工作油孔2与主油孔11相切换边缘相对工作油排放孔3与泄油孔12相切换边缘的夹角相等于主油孔11和泄油孔12的夹角α，进而使得流通面积之和恒等于油孔11或12的孔面积。

此外，阀芯的内腔与进油孔连通的通路上通过油孔连接有溢流阀4，以便进一步保证阀体内压力的稳定，使得出油孔的油压始终在安全范围内。同时，为了方便操作，阀芯连接智能电动头1实现阀门的电动切换；当然根据需要阀芯也可以连接手柄，以便手动控制。

本发明的切换阀，在液力偶合器中的使用过程为：在主电机尚未启动前油泵来油由进油孔5进入阀芯7内，此时阀芯7的内腔与主工作油孔2(主工作油孔2始终与液力偶合器叶轮的工作腔相连)未接通，防止了油液进入液力偶合器工作腔，此时，油液经孔6向系统供润滑油。与此同时阀芯7的泄油孔12与工作油排放孔3接通，多余油液由泄油孔泄回油箱。主电机在完全空载状态下启动。主电机启动完成后，该智能电动切换阀的智能电动头1将电动切换阀阀芯7旋转切换至与主工作油孔2接通，泄油的工作油排放孔3关闭，工作油由主工作油孔2进入液力偶合器工作腔。该电动换向阀的阀芯7可进行连续切换，且在整个切换过程中主油孔11和泄油孔12的总流通面积保持不变，以确保孔6外供的润滑油压力保持不变。本电动切换阀设置的溢流阀4用以保证在切换的过程中润滑油的压力始终在安全范围内。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1、一种旋转式切换阀，包括圆筒状的旋转阀芯(7)，所述阀芯(7)通过底部的开口与进油孔(5)相连通，其特征在于，所述阀芯(7)的筒体上开设有相同的主油孔(11)和泄油孔(12)；

在所述阀芯(7)筒体的外侧与所述主油孔(11)位置相对应的阀体上设置有主工作油孔(2)；在使用中，通过旋转所述阀芯(7)至适当位置使得所述主工作油孔(2)与所述主油孔(11)相连通；

在所述阀芯(7)筒体的外侧与所述泄油孔(12)位置相对应的阀体上设置有工作油排放孔(3)；在使用中，通过旋转所述阀芯(7)至适当位置使得所述工作油排放孔(3)与所述泄油孔(12)相连通；

沿所述阀芯(7)的轴向所述工作油孔(2)和所述工作油排放孔(3)均具有直线型的边缘；而且沿所述阀芯(7)轴线方向投影，以该轴线投影点为圆心，所述工作油孔(2)与所述主油孔(11)实现油路切换的边缘以及所述工作油排放孔(3)与所述泄油孔(12)实现油路切换的边缘二者之间的夹角恒等于所述主油孔(11)与所述泄油孔(12)的夹角，从而使得在旋转阀芯(7)的过程中，所述工作油孔(2)与所述主油孔(11)的流通面积以及所述工作油排放孔(3)与所述泄油孔(12)的流通面积之和恒等于所述主油孔(11)或所述泄油孔(12)的孔面积。

2、根据权利要求1所述的旋转式切换阀，其特征在于，所述阀芯(7)的内腔下端与所述进油孔(5)连通的油路上开设有出油孔(6)。

3、根据权利要求2所述的旋转式切换阀，其特征在于，所述阀芯(7)连接有电动头(1)或手柄。

4、根据权利要求1或2所述的旋转式切换阀，其特征在于，所述阀芯(7)的内腔与所述进油孔(5)连通的通路上连接有溢流阀(4)。

5、根据权利要求4所述的旋转式切换阀，其特征在于，所述阀芯(7)连接有电动头(1)或手柄。

6、根据权利要求5所述的旋转式切换阀，其特征在于，所述主油孔(11)和所述泄油孔(12)为圆孔。

7、根据权利要求6所述的旋转式切换阀，其特征在于，所述工作油孔(2)和所述工作油排放孔(3)为方孔且位于所述阀芯(7)的同侧。

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