CN203257783U - 一种电液换向阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电液换向阀，包括一个工作主阀和先导电磁阀，所述工作主阀包括主阀本体、设置于所述主阀本体内的主阀阀芯、所述主阀阀芯两端的定位弹簧、弹簧座及第一塞头、第二塞头；所述先导电磁阀包括先导阀本体、设置在所述先导阀本体内的先导阀阀芯、电磁铁组、所述先导阀阀芯两端的定位弹簧、弹簧座，所述工作主阀有四个油口P、T、A、B和外部油口X、Y，所述主阀阀芯两端分别与所述先导电磁阀的两个控制油口相通；所述第一塞头、所述第二塞头设置在所述主阀本体与所述先导电磁阀的连接流道内。

Description

一种电液换向阀

技术领域

本实用新型涉及液压产品技术领域，具体的来说涉及一种用于液压控制领域的电液换向阀。

背景技术

如今随着我国经济与科技的大发展，阀门的品种也在不断增加，应用阀门的行业也越来越多，如石化行业、炼油行业、核电行业、火电行业等都有广泛的使用。而越来越多的行业应用也对阀门有更多新的要求，对阀门质量与技术要求也越来越高。

石化行业：石化行业的竞争一直都很激烈，对阀门设备的要求也最为严格，未来的阀门将配合产业自动化，促进阀门设备总体水平提高，发展多功能、高效率、低消耗的石化阀门设备。我国石化企业每年的年产值都在千亿，这就说明我国有很大的阀门市场，我们应该从市场变化的角度去考虑，要保证稳中求发展。       炼油行业：我国炼油工业经过60年发展，生产规模迅速扩大。在一系列政策措施推动下，2010年我国炼油行业产值和产量持续增长，结构调整逐步推进，继续保持良好发展势头。2010年，炼油行业实现产值24252亿元，同比增长38%。因此也可看出我国炼油行业阀门应用市场空间巨大。     核电行业：阀门在这个行业作为核电设备的基础设备，大致占有5-10%的容量。中国将继续其核电发展规划，在2015 年和2020 年核电装机容量分别达到40GW 和75GW。 所以在这个领域要不断的推出新产品、新设备来满足市场需求。

除此之外，建筑行业以及特殊的行业都需要应用阀门。阀门的用途是十分广泛，在很多企业都有使用，这就充分说明阀门的发展十分迅速，前景良好。本申请人为满足市场对高精度，高性能电液换向阀的需求，结合自身20几年的技术底蕴，在原有基础上开发的电液换向阀，比原有的电液换向阀液动阻力小，泄油噪声小，结构设计优化，产品机加工成本低。

现有产品的缺点主要有：

① 主阀做动时，换向阻力大，主阀上T口回油噪声大，影响设备的整体性能；

② 阀组结构不够优化，功能性不够完善；

③ 现有产品的生产效率低，成本较高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种新型的电液换向阀。

本实用新型提供了一种电液换向阀，包括一个工作主阀和先导电磁阀，所述工作主阀包括主阀本体、设置于所述主阀本体内的主阀阀芯、所述主阀阀芯两端的定位弹簧、弹簧座及第一塞头、第二塞头；所述先导电磁阀包括先导阀本体、设置在所述先导阀本体内的先导阀阀芯、电磁铁组、所述先导阀阀芯两端的定位弹簧、弹簧座，所述工作主阀有四个油口P、T、A、B和外部油口X、Y，所述主阀阀芯两端分别与所述先导电磁阀的两个控制油口相通；

所述第一塞头、所述第二塞头设置在所述主阀本体与所述先导电磁阀的连接流道内。

优选地，所述主阀本体的所述主阀阀芯两端设置有行程调节装置。

优选地，所述主阀阀芯上设置有0.5mm的均匀槽。

其中主阀上面的A边压力油路与B边压力油路及由第一塞头与第二塞头控制的P/T口油路组成的4个油口与先导阀连通。

其中主阀本体中A/B边先导流道采用高难度的铸造成型，对T孔流道及X、Y孔流道采用镶嵌式的入子结构。

有益效果，本实用新型提高阀组换向性能，降低T口回油噪声；优化阀组结构，完善阀组功能；同时达到降低成本的目的。

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为本实用新型所述电液换向阀的结构示意图。

图2为本实用新型所述电液换向阀的先导电磁阀局部结构放大示意图。

图3为本实用新型所述电液换向阀的工作主阀局部结构放大示意图。

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。

参看图1—图3，本实施例所述的电液换向阀采用三位四通弹簧对中式结构，它的主阀有4个油口P、T、A、B，主阀芯两端分别与三位四通电磁先导阀的两个控制油口相通。P流道中螺塞（第一塞头5）的有无，可以改变先导阀是外供控制油（从X口入）还是内供控制油（从P口入）。而T流道中的螺塞（第二塞头6）有无可以改变先导阀的排油是外泄（从Y口出）还是内泄（从T口出）。将控制供油和排油选择为外控和外泄的优点在于换向阀的切换将不受主油路中负载变化的影响，缺点是增加了管路布置的复杂性。在实际应用中要根据不同功能需求情况选用。

图1中列出了本实施例中电液换向阀的部分流道剖面结构，其中虚线部分仅代表油路分布原理示意。从图中可以看出该电液换向阀由具有Y型中位机能的先导电磁阀4和具有O型中位机能的主阀3叠加而成。先导阀采用电磁换向结构，通过对电磁阀线圈的通电与断电实现P口压力油与主阀3的A端腔或B端腔的连通，实现主阀3轴心的移动，从而实现主油路的换向。

如图1所示，压力油从主阀3的P口进入，同时信号油从X口进入，先导电磁阀4左边通电，先导阀阀芯2右移，使得X口油经主阀3的B边压力油路进入主阀3的右腔，推动主阀3阀芯1左移，使得主阀P口压力油与主阀A口相通，实现做动；同理，当先导电磁阀4右边通电时，可以使主阀P口压力油与主阀B口相通，实现做动。在主阀3的阀芯结构设计上采用了理论计算加反复的试验改进的方法实现。在对主阀3的本体设计上，对于A、B边的信号压力油路完全摒弃传统的机加工的方式，挑战高难度的铸造流道，对本体的砂芯采用了镶嵌式的结构，对本体的铸造采用了自动装模线的方式，对比传统的工艺方法，极大的降低了产品的成本，提高了产量。

本实施例所述的电液换向阀滑阀阀芯的受力分析研究

1）本实施例所述的电液换向阀的换向推力分析

电液换向阀主阀的换向主要由先导电磁阀的油压驱动， 其换向推力为：

                 Fy=Pc*Ac

式中Fy为控制油作用力，Pc为控制油压力，Ac为主阀阀芯1的端部控制面积。为了保证换向可靠，控制油压Pc不能低于某一最低值Pcmin, 但是控制油压太高也会使换向过于迅速产生冲击，通常Pcmin=0.5~1.5MPa。

2)  本实施例所述的电液换向阀的换向阻力分析

主阀上作用的稳态液动力是换向阻力中的重要组成部分，在换向过程中，阀的开口、流量、阀口压降及射流角均会发生变化。阀的开口量不大时，随着开度的增加，流量迅速增大，这时压降几乎等于该阀所接通的两个油口的全部压差，因此，液动力也迅速增加。阀口继续增大时，流速下降，同时射流角增大，阀口损失减小。射流角增大，液动力也随之降低，直至阀口全开时只剩下不大的液动力。在对DG07-82系列电磁换向阀的设计时，让不同阀口的液动力方向不同而相互抵消，减少了换向阻力，同时对主阀阀芯1的设计上切槽缓冲等特殊设计结构来补偿液动力的影响。

本实施例所述的电液换向阀的换向阻力初了液动力之外，还包括弹簧力、卡紧力、摩擦力。

弹簧在主阀中的应用主要是用做阀芯复位及对中，但同时也形成了换向过程中的阻力，在设计上，我们在保证能可靠复位的前提下，尽量减少弹簧力以减少换向过程中产生的附加阻力。

阀芯在液动换向过程中，常常会因为径向液压力分布不均形成卡紧力，在对阀芯的设计上，采用了关键部位设置0.5mm的均匀槽7的方式平衡液压卡紧力。

阀芯在换向时的摩擦力包括液压卡紧力产生的摩擦力，运动时的粘性摩擦力等，在设计上，采用对本体内孔高精度的搪磨及阀芯的研磨，在保证配合度的前提下，提高加工精度，减少摩擦系数来减少了摩擦的产生。

本实施例所述的电液换向阀主要性能指标研究

1）工作可靠性研究，电液换向阀的工作可靠性是指在规定的工作条件下，阀进行换向和复位的可靠程度，它不仅与控制压力和弹簧复位力的大小有关，更重要的是先导电磁阀的工作可靠性。对于本实施例系列的电液换向阀，其先导电磁阀采用了五槽式的阀体设计，最佳化的阀芯设计，可耐高压及背压，经过了一千万次耐久性实验测试，确保了先导电磁阀的品质性能稳定。

2)  压力损失及内泄漏量研究，电液换向阀由于流道面积大、阀芯行程长，所以压力损失小，同时它的内泄漏量小。本实施例所述的电液换向阀，通过对阀芯与本体的配合最佳化设计，使其压力损失控制在12 bar以内。

3）换向和复位时间研究，电液换向阀的换向时间是指从先导电磁阀的电磁铁通电到主阀芯换向结束所需的时间。而复位时间是指从先导电磁阀的电磁铁断电到主阀芯回复到初始位置所需的时间。

综上所述，本实施例所述的电液换向阀主要有如下创新型指标：

在主阀本体砂芯流道设计方面，对T孔流道及X、Y口流道采用镶嵌式的入子结构，加大T口回油流道，使流道结构更合理，形成的液压阻力更小,主阀做动时,极大的改善了T口回油噪声。

主阀的两端上设计了行程调节装置，可以调节主阀芯行程的大小，从而实现了对主阀芯开口量的控制，达到了流过阀口的流量的控制。

主阀本体铸件成型采用自动造型线设计，全自动的铸造生产线，减少了人力成本，对本体的产量大大提高，同时对主阀本体铸件的A、B边的先导流道，摒弃传统的机加工的方式，挑战高难度的铸造成型，降低产品的机加工成本，阀组成本降低明显。

本实施例所述的电液换向阀的关键点在于提高阀组换向性能，减小泄油噪声，同时降低制造成本。

本实施例的优点

本实施例所述的电液换向阀对比原有电液换向阀，从主阀本体的砂芯结构入手，对T孔流道及X、Y口流道采用镶嵌式的入子结构，加大T口回油流道，使流道结构更合理，形成的液压阻力更小,主阀做动时,极大的改善了T口回油噪声。

本实施例所述的电液换向阀在主阀的两端上设计了行程调节装置，可以调节主阀芯行程的大小，从而实现了对主阀芯开口量的控制，达到了流过阀口的流量的控制，进一步完善阀组功能。

从加工工艺考量，本实用新型阀组制造成本较原有换向阀有一定的降低。

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例的限制，上述实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 (3)

1.一种电液换向阀，包括一个工作主阀和先导电磁阀，其特征是，所述工作主阀包括主阀本体、设置于所述主阀本体内的主阀阀芯、所述主阀阀芯两端的定位弹簧、弹簧座及第一塞头、第二塞头；所述先导电磁阀包括先导阀本体、设置在所述先导阀本体内的先导阀阀芯、电磁铁组、所述先导阀阀芯两端的定位弹簧、弹簧座，所述工作主阀有四个油口P、T、A、B和外部油口X、Y，所述主阀阀芯两端分别与所述先导电磁阀的两个控制油口相通；

所述第一塞头、所述第二塞头设置在所述主阀本体与所述先导电磁阀的连接流道内。

2.根据权利要求1所述的电液换向阀，其特征是，所述主阀本体的所述主阀阀芯两端设置有行程调节装置。

3.根据权利要求1所述的电液换向阀，其特征是，所述主阀阀芯上设置有0.5mm的均匀槽。

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