CN201358970Y - 法兰连接型组合式液压控制阀装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种法兰连接组合式液压控制阀装置，包括模块化的二通插装阀控制组件、模块化的先导控制阀组件和具有多个采用四个螺栓孔的高压和低压连接法兰安装面；所述具有多个采用四个螺栓孔的高压和低压连接法兰安装面为SAE或ISO标准的法兰安装面以及至少二个高压主油口和一个低压回油口的阀块块体；所述模块化的二通插装阀控制组件和模块化的先导控制阀组件通过组配后连接在阀块块体上构成具有多个主油口的法兰连接组合式液压控制阀装置。本实用新型不仅可以对现有产品进行改进、改善和替代重组，也可用来创造和提供一些传统产品中没有的新型产品，从而满足当前工业机械和移动液压控制不断提高的新要求。

Description

法兰连接型组合式液压控制阀装置

技术领域

本发明涉及一种法兰连接型组合式液压控制阀装置，具体涉及一种模块化和可配组的采用法兰连接和安装的组合式液压控制阀阀块组合装置。

背景技术

液压控制阀广泛应用于液压系统中，用来控制液压流体的方向、压力、流量，并显著地影响着采用液压传动的各类工业和移动设备(诸如各类机械和车辆)的操纵和功能。从液压阀的连接方式来看，传统上有基于板式连接，安装孔连接标准的板式连接液压控制阀和二通插装阀和螺纹插装阀，以及通常采用分类式管式连接的液压控制阀。一方面，由于历史原因，这类限于螺纹接头或法兰方式连接的阀产品由于结构老化、形体偏大、无法进行集成连接，加上生产数量少和总成成本偏高等原因，在当前液压传动与控制回路中基于块式集成方式的主流应用中，它的应用日趋减少。但是，另一方面，由于在液压元件产品中，诸如各类液压泵、马达产品、液压油缸等执行元件以及部分中大规格的控制阀块产品中，通常采用具有四个螺栓安装孔的高压和低压法兰，大都符合诸如SAE或ISO法兰安装连接标准的连接方式，并要求在法兰连接方式的基础上进行块式集成连接要求却不断增高。因此，可直接安装连接到泵、马达和油缸产品的法兰安装面上的输出、输入口的集成式连接的液压控制阀块产品日益增多。但是，它们大都源于传统板式连接阀结构和组合，已无法满足新一代的高度集成化、紧凑化的泵、马达、油缸及控制阀块产品的产品结构对模块化、可配组和集成化的新需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种法兰连接型组合式液压控制阀装置，克服上述现有技术中存在的问题，以满足当前工业机械和移动液压控制过程中不断提高的新要求。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案来实现：

一种法兰连接组合式液压控制阀装置，包括模块化的二通插装阀控制组件、模块化的先导控制阀组件和具有多个采用四个螺栓孔的高压和低压连接法兰安装面；所述具有多个采用四个螺栓孔的高压和低压连接法兰安装面为SAE或ISO标准的法兰安装面以及至少二个高压主油口和一个低压回油口的阀块块体；所述模块化的二通插装阀控制组件和模块化的先导控制阀组件通过组配后连接在阀块块体上构成具有多个主油口的法兰连接组合式液压控制阀装置。

所述阀块块体内具有一或二个插装阀控制组件的座阀主级的安装孔，以及阀块块体上具有相应插装阀控制组件的法兰式控制盖板的安装面。

所述阀块块体上具有多个采用具有四个螺栓孔的高压或中、低压的标准法兰的安装面，至少二个高压主油口和一个低压回油口。

所述模块化的先导控制阀组件安装在模块化二通插装阀控制组件的法兰式控制盖板上预留的安装面上或在阀块块体上预留的安装面上，并通过螺钉进行固定。

所述模块化的先导控制阀组件与控制盖板和阀块块体的安装面上最多具有四个油口。

所述模块化的二通插装阀控制组件由阀座主级控制盖板组成。

所述模块化的二通插装阀控制组件安装在阀块块体上，并通过螺钉紧固。

所述模块化的先导控制阀组件为先导压力控制阀。

所述模块化的先导控制阀组件为先导电磁换向阀。

所述模块化的先导控制阀组件为叠加式阀。

所述模块化的先导控制阀组件为先导比例控制阀。

所述模块化的二通插装阀控制组件为方向控制插装阀。

所述模块化的二通插装阀控制组件为压力控制插装阀。

所述模块化的二通插装阀控制组件为流量控制插装阀。

所述模块化的二通插装阀控制组件为比例控制插装阀。

本实用新型所述的法兰连接组合式液压控制阀阀块结构，通过适当的模块化和可配组的方法来组合成液压控制阀阀块，以实施直接地集成到液压泵、马达、油缸、阀块等的相应的法兰安装面上，可以用最简单的办法来方便地组合成带有上述控制阀块的集成化的泵、马达、油缸和阀块，而不需要整体地和广泛地改变上述元件的产品结构或者阀块系统和块体。这样就有利于提高上述产品的静动态技术性能、控制质量和效率。不仅实现了结构紧凑化、轻型化和更加可靠化，也有利于实现资源重用，降低总成本和实现定制式的批量生产。

本实用新型所述的法兰连接型组合式液压控制阀装置，不仅可以对现有产品进行改进、改善和替代重组，也可用来创造和提供一些传统产品中没有的新型产品，从而满足当前工业机械和移动液压控制不断提高的新要求。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本实用新型。

图1是本实用新型的法兰连接组合式带压力控制阀的控制阀块装置的结构示意图。

图2是图1中阀块块体的剖视图。

图3是本实用新型的法兰连接组合式带二位四通先导电磁控制阀和压力控制组件的二级压力控制阀块装置的结构示意图。

图4是本实用新型的法兰连接组合式带三位四通先导电磁控制阀、叠加式和压力控制组件的三级压力控制阀块装置的结构示意图。

图5是本实用新型的法兰连接组合式带单向阀控制组件的压力控制阀块装置的结构示意图。

图6是安装在一种柱塞泵高压出口法兰安装面上的组合式压力控制阀块的立体结构示意图。

图7是安装在组合式四通型液压集成控制阀块上的组合式压力控制阀块的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

本实用新型由一个或多个滑入式二通插装阀控制组件、一个或一组先导控制阀、多个通常是标准的具有四个螺栓孔的法兰安装连接面的阀块块体构成，并由这三个部分组配而成的法兰连接组合式液压控制阀块装置。更确切的说是涉及一种模块化和可配组的采用法兰连接和安装的组合式液压控制阀阀块组合装置。

在该组合装置中，作为先导控制级的先导控制阀按先导控制需要不同可具有不同的功能，如先导压力控制阀、先导电磁换向阀及叠加式阀、先导比例控制阀等。它们的安装面都采用最多具有四个油口的ISO4401-02/03规格，优先采用ISO4401-02，CETOP RP121H4.2-4-P02规格，从而使产品方案中的先导控制级更加合理和小型化。先导控制阀可以是市售标准的产品，也有经过优化设计专门用于本组合产品的结构和产品。作为主级的滑入式二通插装阀控制组件由座阀主级和法兰式控制盖板组成，根据主级控制的需要也具有不同的控制功能，如压力控制插装阀、方向控制插装阀、流量控制插装阀及比例插装阀等，它们的座阀主级的安装孔和法兰式控制盖板的安装面均采用与ISO7368标准基本相似或相同的形式，但安装孔的深度和安装面的孔间尺寸明显减小了。

组合产品中的二通插装阀的座阀主级和法兰控制盖板经专门设计和优化并较现在市售的二通插装阀座阀主级更为紧凑和合理。控制盖板及其附件经创新开发和优化设计，不仅较现市售二通插装阀的标准控制盖板要明显小型化和更轻了，尤其在控制盖板中普遍采用了专门设计的组合螺塞，使在控制盖板中大量出现的斜孔基本取消，从而使传统中难以解决的斜孔加工并容易导致密封恶化等问题，得到较合理解决。

组合产品中的二通插装阀控制组件本身是模块化和可配组的结构，它们是基于申请人在先申请的专利组合式液压控制阀，组合式液压集成控制阀系统中相同的，且经优化和小型化的二通插装阀控制组件。先导控制阀及其组合通常单独或叠加式安装在法兰控制盖板上预留的安装面上或阀块块体上部预留的安装面上并分别通过四个或三个螺钉进行固定，通过安装面上的先导控制油口与主油路和二通插装阀内部先导控制油口相连接并实施相应的控制。二通插装阀一般安装于阀块块体的一侧或二侧的安装孔内并分别通过一侧或二侧的法兰式控制盖板及连接法兰的四个螺钉紧固。二通插装阀的座阀主级具有二个主油口，一个是底部的油口，一个是侧面由均布孔组成的油口，控制盖板则最多可有四个先导控制油口。阀块块体上有二个主油口，高压级主油口用字母A、B表示，A口通常表示首级的输入口，例如泵产品的高压输出口，油缸产品的工作腔的(高压)输入口等；B口通常表示该阀块块体的输出口或次级输出口；回油箱或卸荷后回油箱的低压输出口用字母T表示。一个或二个控制油口，控制油口通常可和先导控制阀的先导控制油口相连通并实现对座阀主级等的控制。具体装置中，先导控制阀的阀芯和主级阀，二通插装阀的阀芯轴线相互位置关系既可以为与传统中主流产品中广泛应用的互为垂直的布局相同，或是被设计成平行布置的，但都特别采用了盖板式的二通插装阀。

阀块块体是一个基于长方体的多面体铸件，它采用高强度和高性能的黑色金属或有色金属铸造后，并经机加工而成，根据需要，该块体也可以采用锻件、型材等材料，六面均经机加工而成。本申请中，阀块块体多个安装面通常为符合SAE或ISO标准的具有四个螺栓孔的法兰安装面以及至少具有二个主油口A、B和一个回油口T，或经小型化的二通插装阀法兰控制盖板的安装面和座阀主级安装孔。这些安装面油口和安装孔相组合的阀块块体可以和任何新的和现有的采用同类安装面和多个油口的液压元件产品和液压控制系统的阀块产品相合理地集成和连接。

设置在阀块上的上述二通插装阀和先导控制阀通过适当的选择和组合可以实现泵、马达和油缸产品多种常用的控制功能，如压力控制、方向控制、流量控制、包括带单向阀的复合式控制等。阀块块体主油口可以根据需要设置，诸如液压泵的主供油回路(输出端)等，或者经阀块后变成次高压输入端(阀块的输出端)直接通油缸、马达执行机构的次高压端等，以及液压系统中的低压端和次低压端如流回油箱的回路及旁通的卸荷回路等，从而将万能地运用于任意多种需要多个油口的液压泵、马达和油缸的相关液压控制回路中。

本实用新型根据二通插装阀液阻理论提出的分解式液压回路设计法的原则，只需要用用少数几种差别很小的阀块块体、以及可供选用的二通插装阀、先导控制阀适当组合配组，简单地加以实现。这样，通过少量的模块化的组件的配组，既可以实现这类法兰连接式的组合式液压控制产品中十分多样化的各种控制功能，又有利优化和提高技术性能，特别是液压泵、马达和油缸的一些静态性能和动态响应速度等性能，更有利于它们结构的集成化、紧凑化和小型化，并明显改善整个产品的制造过程和供应链的资源配置和利用，实现节材化和节能化，降低成本。

本实用新型的法兰连接型组合式液压控制阀装置，经局部和少量的变型，主要是阀块块体，也可采用所谓的螺纹旋入式的安装孔的结构，和相应的专门设计的螺纹插装阀式控制组件，来构成在功能上与前述的由滑入式二通插装阀控制的方式几乎相同的组合式产品，以满足多样化的需要。

本实用新型在进一步变化阀块块体的型式，即采用符合类似SAE、ISO等有关法兰连接标准的和具有不同组合和特征的安装孔、安装面要素的安装块体，仍然采用上述结构中相同的二通插装阀控制组件或螺纹插装阀控制组件后，组成直接安装到各类采用相同的法兰安装和连接型式的液压泵、马达，诸如柱塞泵、马达，叶片泵、马达等产品，具有法兰安装面的双作用或单作用液压缸以及包括组合式液压集成控制阀块在内的各类控制集成块的产品，实现十分多样化的符合的功能。

本实用新型不仅广泛适用于开关型控制及集成，而且在采用具有比例控制的先导级和主级控制组件后，同样适用于要求比例控制的场合。

本实用新型在进行一定的技术处理后，可以用于满足要求防爆、防燃、防腐蚀等环境或场合的液压传统与控制产品中。

图1为本实用新型的法兰连接组合式带压力控制阀的控制阀块装置的结构示意图。包括一组二通插装阀压力控制组件201、阀块块体301以及法兰组件601和602。其中所述二通插装阀压力控制组件201由压力控制的插装阀主级211和法兰控制盖板221组成。插装阀主级211具有二个主油口，一个是底部的油口011，一个是侧面由均布孔组成的油口012，控制盖板221最多有四个先导控制油口。阀块块体301中一侧有用来安装插装阀主级的安装孔251和用来安装连接法兰控制盖板211的安装面340，该安装面340和法兰控制盖板221上的安装面241通过四个螺栓(图中未示出)连接贴合。阀块块体301的正面是其次级高压输出口B口SAE61法兰安装面310，用来安装有四个螺栓的法兰组件601。阀块块体301底部上还有一个与安装孔251大端侧部相连通的低压级输出口T及相应的低压法兰安装面350(图中未示出)，用来安装有四个螺栓的法兰组件602。

图2为图1中阀块块体301的剖面图，其中a为沿I-I’的剖视图，b为沿L-L’的剖视图。由图a可知，油泵高压输出口A320通过主油路P001贯穿阀块块体到块体输出口B310，主油路P001同时又和二通插装阀控制组件201的底部通道252相通。由图b可知，二通插装阀安装孔251的大端侧部是与插装阀主级211的阀套四通均布孔出口212相通，并通过铸造流道与T350口相通，作为低压输出级经法兰组件602及管路返回油箱。

通过适当的配组，由二通插装阀控制组件和控制阀块块体等可以组成法兰连接的组合式压力控制阀块。

图3为本实用新型的法兰连接组合式带二位四通先导电磁控制阀和压力控制组件的二级压力控制阀块装置的结构示意图，该图是在在图1的基本组合和布局的基础上，二通插装阀压力控制组件中插装阀主级211不变，但法兰控制盖板221上添加了一个可以用来安装先导控制阀，二位四通电磁换向阀的安装面222。该安装面222最多具有四个油口，它们优先采用ISO-4401-02和CETOP RP121H，2-4P02规格，也可以用CETOP-03规格，具有较小的外形和连接尺寸。采用ISO4401-02时为四根螺栓，采用CETOP-02时则用三根螺栓，本图3中为CETOP-02规格。这样由二位四通电磁换向阀101，二通插装阀压力控制组件201，阀块块体301，组成法兰连接的组合式带先导电磁控制阀的压力控制组件装置，可用来对液压泵进行压力和卸荷控制。

图4为本实用新型的法兰连接组合式带三位四通先导电磁控制阀、叠加式和压力控制组件的三级压力控制阀块装置的结构示意图，该图是在图3的基本组合和布局的基础上，先导控制组件采用了由三位四通电磁换向阀111，叠加式先导压力阀112组成组件101，先导控制组件的安装连接面同样优先采用ISO4401-02或CETOP-02标准。这样由三位四通电磁换向阀111、叠加式先导压力阀112组成的先导控制组件101，二通插装阀压力控制组件201，阀块块体301组成法兰连接的组合式带先导控制阀组的具有高低压选择和控制的压力控制阀块装置，具有二种压力选择的控制，在泵控回路中是十分常用的。

图5为本实用新型的法兰连接组合式带单向阀控制组件的压力控制阀块装置的结构示意图，该图是在图1的基本布局和基础上，在阀块块体内的主油路P的通道上添加设置了一个采用安装孔连接的单向阀型的二通插装阀控制阀组件212，该组件实际上仅是具有单向阀功能的插装阀主级，它的安装孔与251相同或相近。212通过法兰组件601或者其它方式加以固定。该单向阀组件212的一端021(图示小端)与泵的高压输出口(控制阀块的高压输入口A320)相接通，另一端(图示大端)则和控制阀块的高压输出口B310相接通，因而具有A→B单向流通的功能，在单向阀组件212中周边均布孔022和二通插装阀组件211的小端011相接通。这样，由二通插装阀压力控制组件201、二通插装阀单向阀主级212、控制阀块块体301组成法兰连接组合式带单向阀的压力控制阀块。

同样，通过进一步配组，这类带单向阀的压力控制阀块，可以组成法兰连接的组合式带先导电磁换向阀和单向阀的压力控制阀块；可以组成法兰连接的带先导电磁换向阀和单向阀的具有高低压选择和控制的压力控制阀块。它们在泵控制回路中十分有用。

这样，通过十分简单的方法，可以导出十分多样化的法兰连接组合式控制阀块。在这些功能和用途十分广泛的法兰连接组合式液压控制阀块中，十分重要的阀块块体实际只要采用少量几种基本形式和外形(至多进行少量的变型设计)，再加上少量几种用来配组的模块化的小型化的二通插装阀控制组件，小型化和紧凑型的先导控制阀和组件加以配组，即构成了具有模块化、可配组和开放式的法兰连接组合式液压控制阀块产品，这些组合式产品对液压泵(马达)、液压缸和控制阀块的重组、改进具有十分广泛和深刻的经济、技术价值。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (15)

1.一种法兰连接组合式液压控制阀装置，其特征在于，包括模块化的二通插装阀控制组件、模块化的先导控制阀组件和具有多个采用四个螺栓孔的高压和低压连接法兰安装面；所述具有多个采用四个螺栓孔的高压和低压连接法兰安装面为SAE或ISO标准的法兰安装面以及至少二个高压主油口和一个低压回油口的阀块块体；所述模块化的二通插装阀控制组件和模块化的先导控制阀组件通过组配后连接在阀块块体上构成具有多个主油口的法兰连接组合式液压控制阀装置。

2.根据权利要求1所述的法兰连接组合式液压控制阀装置，其特征在于，所述阀块块体内具有一或二个插装阀控制组件的座阀主级的安装孔，以及阀块块体上具有相应插装阀控制组件的法兰式控制盖板的安装面。

3.根据权利要求1所述的法兰连接组合式液压控制阀装置，其特征在于，所述阀块块体上具有多个采用具有四个螺栓孔的高压或中、低压的标准法兰的安装面，至少二个高压主油口和一个低压回油口。

4.根据权利要求1所述的法兰连接组合式液压控制阀装置，其特征在于，所述模块化的先导控制阀组件安装在模块化二通插装阀控制组件的法兰式控制盖板上预留的安装面上或在阀块块体上预留的安装面上，并通过螺钉进行固定。

5.根据权利要求1所述的法兰连接组合式液压控制阀装置，其特征在于，所述模块化的先导控制阀组件与控制盖板和阀块块体的安装面上最多具有四个油口。

6.根据权利要求1所述的法兰连接组合式液压控制阀装置，其特征在于，所述模块化的二通插装阀控制组件由阀座主级控制盖板组成。

7.根据权利要求1所述的法兰连接组合式液压控制阀装置，其特征在于，所述模块化的二通插装阀控制组件安装在阀块块体上，并通过螺钉紧固。

8.根据权利要求1所述的法兰连接组合式液压控制阀装置，其特征在于，所述模块化的先导控制阀组件为先导压力控制阀。

9.根据权利要求1所述的法兰连接组合式液压控制阀装置，其特征在于，所述模块化的先导控制阀组件为先导电磁换向阀。

10.根据权利要求1所述的法兰连接组合式液压控制阀装置，其特征在于，所述模块化的先导控制阀组件为叠加式阀。

11.根据权利要求1所述的法兰连接组合式液压控制阀装置，其特征在于，所述模块化的先导控制阀组件为先导比例控制阀。

12.根据权利要求1所述的法兰连接组合式液压控制阀装置，其特征在于，所述模块化的二通插装阀控制组件为方向控制插装阀。

13.根据权利要求1所述的法兰连接组合式液压控制阀装置，其特征在于，所述模块化的二通插装阀控制组件为压力控制插装阀。

14.根据权利要求1所述的法兰连接组合式液压控制阀装置，其特征在于，所述模块化的二通插装阀控制组件为流量控制插装阀。

15.根据权利要求1所述的法兰连接组合式液压控制阀装置，其特征在于，所述模块化的二通插装阀控制组件为比例控制插装阀。

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