CN200985925Y - 电液控制开关式球阀 - Google Patents

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黄刘琦
邓真全
庄建英
陈雷
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Abstract

电液控制开关式球阀属于液压及自动控制技术领域，包括先导阀、开关式球阀、油池、油泵及控制单元，本实用新型采用两位三通高速开关阀作为先导阀，控制单元将开关信号发送给先导阀，先导阀根据其所接收到信号控制开关式球阀控制端口通压力油或油池，进而控制开关式球阀球体与阀座的脱离或贴合，来控制油路的通断。本实用新型响应快、寿命长，开关可达上亿次，特别适用于自动控制领域中控制油路通断，具有显著的经济效益和社会效益。

Description

电液控制开关式球阀
技术领域
本实用新型涉及一种开关式球阀，特别是一种适用于控制油路通断，采用高速两位三通阀作为先导阀的电液控制开关式球阀，特别适用于控制伺服油缸，属于液压及自动控制技术领域。
背景技术
目前用于控制油路通断的阀件大都是蝶阀或者滑阀。蝶阀有蝶板和阀体两个主要结构，蝶板安装于管道的直径方向，在蝶阀阀体圆柱形通道内，圆盘形蝶板可绕轴线旋转，旋转角度为0°～90°，旋转到90°时，阀门则处于全开状态，旋转到0°时，阀门则处于全关状态。滑阀分阀芯和阀体两个主要结构，主要是靠移动阀芯来改变阀芯在阀体里的位置，实现流体流向的改变或通断。蝶阀和滑阀共同的缺点是寿命短，通断次数一般在50万次到400万次。至2005年底，日本奥村(OKM)株式会社生产的金属密封蝶阀开关次数仅能达10000次以上，正在研制开发的超常寿命蝶阀开关次数也仅在100万次以上；滑阀的寿命也仅达数百万次。普通的电液伺服阀是电磁滑阀和液动滑阀的组合，电磁滑阀起先导作用。它寿命之所以短，首先是因为先导阀，即电磁滑阀的寿命比较短。
普通球阀主要有由球体、弹簧和阀座组成，当压力油由球体侧流向弹簧侧时，球体在压力油的作用下克服弹簧的弹力脱离阀座，油路导通；反之，当压力油的流向相反时，球体在弹簧的作用下复位贴紧阀座，此时油路截止。也就是说普通球阀一般只能作为单向阀使用而不能作为开关阀来控制油路通断。
发明内容
为了克服已有技术的不足和缺陷，本实用新型设计了一种电液控制开关式球阀，开关式球阀是在普通球阀基础上增加了一个控制端，并通过高速开关阀作为先导阀来控制开关式球阀的控制端，使其能够控制油路通断。
本实用新型是通过下述技术方案实现的。本实用新型包括先导阀、开关式球阀、油池、油泵及控制单元，先导阀是两位三通高速开关阀。
开关式球阀由控制端和阀体两部分组成，其中控制端包括油缸、活塞和活塞杆，在油缸的底部开有泄压孔；阀体部分包括球体、阀座和弹簧，弹簧装在球体的下面，球体和弹簧都位于阀座内部，球体上部和活塞杆接触连接。
控制单元输出端与先导阀控制端电连接，先导阀泄压口与油池相通，先导阀输入端和开关式球阀进口均与油泵出口连接，油泵进口与油池相通，先导阀输出端与开关式球阀控制端口相连接，油缸底部的泄压孔与油池相通。
当先导阀接到控制单元发出的高电平信号时，先导阀输入端和先导阀输出端连通，输出一个压力油信号给开关式球阀的控制端，活塞在压力油的作用下下移，活塞下方的油液则通过泄压孔通向油池。活塞下移的同时，带动活塞杆下移，推动球体，使其克服弹簧的弹力而打开，这时压力油即可通过球体与阀座之间的间隙通向开关式球阀的出口，油路导通。当先导阀接到控制单元发出的低电平信号时，先导阀输出端与先导阀泄压口连通，开关式球阀控制端处的压力油便通过先导阀泄入油池，球体则在弹簧的作用下上移，同时也推动活塞杆、活塞上移，当球体和阀座贴紧时，油路便截止。
本实用新型的有益效果。
本实用新型采用两位三通高速开关阀作为先导阀，使得先导阀的寿命大大提高，不仅如此，开关式球阀的控制端的油缸、活塞等即便是有轻微的磨损而造成油液的漏泄也不会影响它的正常工作，开关式球阀的球体和阀座即使磨损也不会影响它的正常开关，所以开关式球阀结构本身寿命也很长。所以，本实用新型电液开关式球阀寿命长，开关可达上亿次，其响应快，特别适用于自动控制领域中控制油路通断。因为在自动控制系统中，不仅要求阀件可频繁动作，而且还要求有较快的响应速度，一般的阀是很难达到的。本实用新型具有显著的经济效益和社会效益。
附图说明
图1是本实用新型电液控制开关式球阀工作原理示意图；
图2是本实用新型开关式球阀结构示意图；
图中，1是先导阀，2是开关式球阀，3是先导阀控制端，4是先导阀泄压口，5是先导阀输入端，6是先导阀输出端，7是开关式球阀控制端口，8是开关式球阀泄压孔，9是开关式球阀进口，10是开关式球阀出口，11是油缸，12是活塞，13是活塞杆，14是球体，15是阀座，16是弹簧，17是油池，18是油泵，19是控制单元，20是开关式球阀控制端，21是开关式球阀阀体。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型包括先导阀1、开关式球阀2、油池17、油泵18及控制单元19。
先导阀1采用型号为HSV3023的两位三通高速开关阀，控制单元19采用单片机或可编程控制器，开关式球阀2由开关式球阀控制端20和开关式球阀阀体21两部分组成，其中开关式球阀控制端20包括油缸11、活塞12和活塞杆13，在油缸11的底部开有泄压孔8；开关式球阀阀体21包括球体14、阀座15和弹簧16，弹簧16装在球体14的下方，球体14和弹簧16都位于阀座15内部，球体14上部和活塞杆13接触连接。
控制单元19输出端与先导阀控制端3电连接，先导阀泄压口4与油池17相通，先导阀输入端5和开关式球阀进口9均与油泵18出口连接，油泵18进口与油池17相通，先导阀输出端6与开关式球阀控制端口7连接，油缸底部的泄压孔8与油池17相通。
当先导阀1接到控制单元19发出的高电平信号时，先导阀输入端5和先导阀输出端6连通，输出一个压力油信号给开关式球阀的控制端口7，活塞12在压力油的作用下下移，活塞下方的油液通过泄压孔8通向油池17。活塞12下移的同时，带动活塞杆13下移，推动球体14，使其克服弹簧16的弹力而打开，这时压力油即可通过球体14与阀座15之间的间隙通向开关式球阀的出口10，油路导通。当先导阀1接到控制单元19发出的低电平信号时，先导阀输出端6与先导阀泄压口4连通，开关式球阀控制端20处的压力油便通过开关式球阀控制端口7、先导阀出口6、先导阀泄压口4泄入油池17，球体14则在弹簧16的作用下上移，同时也推动活塞杆13、活塞12上移，当球体14和阀座15贴紧时，油路便截止。

Claims (3)

1.一种电液控制开关式球阀，包括先导阀(1)、开关式球阀(2)、油池(17)、油泵(18)及控制单元(19)，其特征在于先导阀(1)是两位三通高速开关阀，开关式球阀(2)由开关式球阀控制端(20)和开关式球阀阀体(21)两部分组成，开关式球阀控制端(20)包括油缸(11)、活塞(12)和活塞杆(13)，开关式球阀阀体(21)包括球体(14)、阀座(15)和弹簧(16)，在油缸(11)的底部开有泄压孔(8)，弹簧(16)装在球体(14)的下方，球体(14)和弹簧(16)都位于阀座(15)内部，球体(14)上部和活塞杆(13)接触连接，控制单元(19)输出端与先导阀控制端(3)电连接，先导阀泄压口(4)与油池(17)相通，先导阀输入端(5)和开关式球阀进口(9)均与油泵(18)出口连接，油泵(18)进口与油池(17)相通，先导阀输出端(6)与开关式球阀控制端口(7)连接，油缸底部的泄压孔(8)与油池(17)相通。
2.根据权利要求1所述的电液控制开关式球阀，其特征是所述的先导阀(1)是采用型号为HSV3023的两位三通高速开关阀。
3.根据权利要求1所述的电液控制开关式球阀，其特征是所述的控制单元(19)是采用单片机或可编程控制器。
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CN102170287A (zh) * 2010-12-23 2011-08-31 西安航空动力控制科技有限公司 一种对基于高速开关阀的位置伺服系统的控制方法
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