CN211344103U - 换向节流阀 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种换向节流阀，通过在阀芯上设置菱形节流口，使得第一空腔与第二空腔之间通过菱形节流口相通，而菱形节流口与第一空腔相接触的面积随着阀芯移动的轴向距离的增大而逐步减小，使得阀芯在阀套内向C方向移动时，根据阀芯的位置不同，阀芯在第一工作位、第二工作位、第三工作位、第四工作位和第五工作位之间进行切换。该设置使得整个阀在整个阀芯于各个工作位之间的切换过程中，通过菱形节流口的逐步调节，将第一工作油口A与出油口T之间依次实现了导通、节流、关闭和导通的四个功能；该设置实现了换向阀的多功能化，简化了换向阀的结构，使得整个液化系统更加的简单化、且降低了生产成本。

Description

换向节流阀

技术领域

本实用新型涉及液压机械领域，尤其涉及一种换向节流阀。

背景技术

换向阀是实现液压系统中油液的流通、切断和换向以及压力卸载和顺序动作控制的阀门。在使用的过程中，换向阀靠阀芯与阀体的相对运动的方向控制阀。然而，目前在换向阀领域，功能都是单一的，所适用的范围也具有一定的局限性，对于某些领域在系统技术上如果需要更新提高，常规的阀往往无法满足需求，需要采取多种不同的阀来组合完成系统的需求，但这样会使得整个液压系统更加复杂，成本更高，且维修更加麻烦。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，提出了一种换向节流阀。

本实用新型采取的技术方案如下：

一种换向节流阀，包括：

阀体；

阀套，所述阀套设于所述阀体的腔体内，所述阀套与所述阀体之间形成第一回油槽和第二回油槽，所述阀套上设有与所述第一回油槽相对应的连接孔，还设有与所述第二回油槽相对应的连接孔，所述阀体上设有贯穿阀套的第一工作油口、进油口、第二工作油口和出油口，所述出油口同时与所述第一回油槽和所述第二回油槽相通；

阀芯，所述阀芯螺纹连接在阀套内，所述阀芯与所述阀套之间形成第一空腔、第二空腔和第三空腔，所述第一空腔与所述连接孔相通，使得所述第一空腔与所述第二回油槽相通，所述阀芯上设有菱形节流口，所述第一空腔与所述第二空腔通过所述菱形节流口相通；

所述阀芯通过螺旋转动在所述阀套内沿轴向移动，根据阀芯移动的位置不同，阀芯在第一工作位、第二工作位、第三工作位、第四工作位和第五工作位之间进行切换；

当阀芯处于第一工作位时，其中，进油口通过所述第二空腔与所述第一工作油口相通，且由所述进油口进入所述第二空腔的部分油液通过所述菱形节流口由所述第二空腔进入所述第一空腔，然后由所述第一空腔流入所述第二回油槽，最后流到所述出油口；同时，所述第二工作油口通过所述第三空腔与所述出油口相通；

阀芯在外力作用下向C方向移动，当阀芯处于第二工作位时，同时，所述菱形节流口与所述第一空腔接触的面积随着阀芯移动的轴向距离的增大逐步减小；其中，所述进油口通过所述第二空腔与所述第一工作油口相通，由于菱形节流口与第一空腔接触的面积的逐步减小，使得由第二空腔进入所述第一空腔的油液逐步减少，然后由所述第一空腔进入所述第二回油槽的油液也逐步减少，最后流到所述出油口的油液也逐步减少；同时，所述第二工作油口内的油液通过所述第三空腔与所述出油口相通；

阀芯在外力作用下进一步向C方向移动，当阀芯处于第三工作位时，靠近所述第一空腔部分的菱形节流口被阀套的内侧壁密封，所述第二空腔与所述第一空腔不相通；所述进油口通过所述第二空腔与所述第一工作油口相通，由所述进油口进入所述第二空腔的部分油液无法通过所述菱形节流口由所述第二空腔进入所述第一空腔，然后无法由所述第一空腔流入所述第二回油槽，最后无法流到出油口；同时，所述第二工作油口内的油液通过所述第三空腔与所述出油口相通；

阀芯在外力作用下继续向C方向移动，当阀芯处于第四工作位时，靠近第一空腔部分的菱形节流口被阀套的内侧壁密封，所述第二空腔与第一空腔不相通，所述阀芯将第一工作油口封堵住，所述第一工作油口与所述进油口不相通，由所述进油口进入所述第二空腔的部分油液无法通过所述菱形节流口由所述第二空腔进入所述第一空腔，然后无法由所述第一空腔流入所述第二回油槽，最后无法流到出油口；同时，所述进油口通过第二空腔与第二工作油口相通；

阀芯在外力作用下进一步向C方向移动，当阀芯处于第五工作位时，靠近第二空腔部分的菱形节流口被阀套的内侧壁密封，所述第二空腔与第一空腔不相通，所述阀芯不再封堵第一工作油口，所述第一工作油口与第一空腔连通，所述第一工作油口的油液进入所述第一空腔，然后进入所述第二回油槽，最后流到所述出油口，所述进油口与所述出油口不相通；同时，所述进油口通过所述第二空腔与第二工作油口相通。

可选的，当阀芯处于第二工作位时，随着阀芯移动的轴向距离的增大，菱形节流口逐渐被阀套包覆住，使得菱形节流口与第一空腔接触的面积逐渐减小。

可选的，所述阀套的一端设有内螺纹，所述阀芯上具有与所述内螺纹配合的外螺纹，该设置便于阀芯在阀套内一边旋转一边轴向移动，通过螺纹进行导向。

可选的，还包括步进电机和传动机构，所述步进电机与所述传动机构连接，所述传动机构与所述阀芯的一端相连接，所述传动机构在步进电机的带动下转动，用来驱动所述阀芯的轴向移动。

可选的，还包括控制机，用于发动数字指令，驱动步进电机带动传动机构来驱动阀芯的轴向移动。

可选的，所述传动机构包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮与所述步进电机连接，所述从动齿轮与所述阀芯的一端相连接，所述主动齿轮在步进电机的带动下转动，进而带动从动齿轮转动，从动齿轮带动阀芯边旋转边轴向移动。

可选的，所述主动齿轮与从动齿轮的传动比为2：1。

可选的，当阀芯处于第二工作位时，所述阀芯移动的轴向距离与发送指令的数字大小成正比。

可选的，每步的数字指令在阀芯上产生的最小移动量为0.0037毫米。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过在阀芯上设置菱形节流口，在整个阀芯于各个工作位之间的切换过程中，通过菱形节流口的逐步调节，将第一工作油口A与出油口T之间依次实现了导通、节流、关闭和导通的四个功能；该设置实现了换向阀的多功能化，简化了换向阀的结构，使得整个液化系统更加的简单化、且降低了生产成本。

附图说明：

图1是本实用新型实施例中换向节流阀的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中阀芯处于第一工作位的剖视图；

图3是本实用新型实施例中阀芯处于第二工作位的剖视图；

图4是本实用新型实施例中阀芯处于第三工作位的剖视图；

图5是本实用新型实施例中阀芯处于第四工作位的剖视图；

图6是本实用新型实施例中阀芯处于第五工作位的剖视图。

图中各附图标记为：

1、阀体；2、阀套；3、阀芯；4、第一空腔；5、第二空腔；6、第三空腔；7、菱形节流口；8、连接孔；9、步进电机；10、主动齿轮；11、从动齿轮；12、齿轮箱；13、第一回油槽；14、第二回油槽；A、第一工作油口；B、第二工作油口；P、进油口；T、出油口。

具体实施方式：

下面结合各附图，对本实用新型做详细描述，需要说明的是，本实用新型中“C方向”是指阀芯移动的方向，一般指阀芯在阀套内向左或者向右移动的方向。

如图1-6所示，本实用新型换向节流阀，包括：

阀体1；

阀套2，阀套2设于阀体1的腔体内，阀套2与阀体1之间形成第一回油槽13和第二回油槽14，阀套2上设有与所述第一回油槽13相对应的连接孔8，还设有与第二回油槽相对应的第二连接孔8，阀体上设有贯穿阀套的第一工作油口A、进油口P、第二工作油口B和出油口T，出油口T同时与第一回油槽13和第二回油槽14相通；

阀芯3，阀芯3螺纹连接在阀套2内，阀芯3与阀套2之间形成第一空腔4、第二空腔5和第三空腔6，第一空腔4与连接孔8相通，使得第一空腔4与第二回油槽13相通，阀芯3上设有菱形节流口7，第一空腔4与第二空腔5通过所述菱形节流口7相通；

阀芯3通过螺旋转动在阀套2内沿轴向移动，根据阀芯3移动的位置不同，阀芯在第一工作位、第二工作位、第三工作位、第四工作位和第五工作位之间进行切换。

实际运用中，阀体上设有具有两个环形槽，当阀套设于阀体的腔体内时，使得阀体与阀套之间形成第一回油槽和第二回油槽；阀芯具有三个环形槽，当阀芯螺纹连接于阀套时，阀芯上三个环形槽的设置，使得阀芯与阀套之间形成了三个空腔，即第一空腔、第二空腔和第三空腔；第一空腔与连接孔8相通，使得第一空腔与第一回油槽相通，而所述第一回油槽与第二回油槽相通，故第一空腔与第二回油槽相通。

如图2所示，当阀芯3处于第一工作位时，其中，进油口P通过第二空腔5与第一工作油口A相通，且由进油口P进入第二空腔5的部分油液通过菱形节流口7由第二空腔5进入第一空腔4，然后由第一空腔4流入第二回油槽14，最后流到出油口T；同时，第二工作油B口通过第三空腔6与出油口T相通。在该工作阶段下，整个系统处于全通的状态。

如图3所示，阀芯3在外力作用下向C方向移动，当阀芯3处于第二工作位时，同时，菱形节流口7与第一空腔4接触的面积随着阀芯3移动的轴向距离的增大逐步减小；其中，进油口P通过第二空腔5与第一工作油口A相通，由于菱形节流口7与第一空腔4接触的面积的逐步减小，使得由第二空腔5进入第一空腔4的油液逐步减少，然后由第一空腔4进入第二回油槽14的油液也逐步减少，最后流到出油口T的油液也逐步减少；同时，第二工作油口B内的油液通过第三空腔6与出油口T相通。在该工作阶段下，由于菱形节流口7与第一空腔4接触的面积随着阀芯3移动的轴向距离的增大而逐步减小，使得第一工作油口A与出油口T之间的相通处于节流调节的过程，第二工作油口B与出油口T一直处于相通状态。

实际运用过程中，当阀芯处于第二工作位时，阀芯处于菱形节流口逐步调节大小的状态，其目的是建立系统压力。由于菱形节流口7开设在阀芯的位置处于第一工作油口A所靠近第一空腔的方向上，故此时调节建立的系统压力为第一工作油口A的压力，而在实际工作中，第一工作油口A的压力，是通过发送数字指令逐步来实现的。

如图4所示，阀芯3在外力作用下进一步向C方向移动，当阀芯3处于第三工作位时，靠近第一空腔4部分的菱形节流口7被阀套2的内侧壁密封，第二空腔5与第一空腔4不相通；进油口P通过第二空腔5与第一工作油口A相通，由进油口P进入第二空腔5的部分油液无法通过菱形节流口7由第二空腔5进入第一空腔4，然后无法由第一空腔4流入第二回油槽14，最后无法流到出油口T；同时，第二工作油口B内的油液通过第三空腔6与出油口T相通；在该阶段过程中，阀芯实现了第一工作油口A中油液的完全换向。

如图5所示，阀芯3在外力作用下继续向C方向移动，当阀芯3处于第四工作位时，靠近第一空腔4部分的菱形节流口7被阀套2的内侧壁密封，第二空腔5与第一空腔4不相通，阀芯3将第一工作油口A封堵住，第一工作油口A与进油口P不相通，由进油口P进入第二空腔5的部分油液无法通过菱形节流口7由第二空腔5进入第一空腔4，然后无法由第一空腔4流入第二回油槽14，最后无法流到出油口T；同时，进油口P通过第二空腔5与第二工作油口B相通；在该阶段过程中进油口P和第二工作油口B相通，第一工作油口A与进油口P和出油口T均不相通，此时可以用于第一进油口A的系统压力的保压，可用于油缸的定位。

如图6所示，阀芯3在外力作用下进一步向C方向移动，当阀芯3处于第五工作位时，靠近第二空腔5部分的菱形节流口7被阀套2的内侧壁密封，第二空腔5与第一空腔4不相通，阀芯3不再封堵第一工作油口A，第一工作油口A与第一空腔4连通，第一工作油口A的油液进入第一空腔4，然后进入第二回油槽14，最后流到出油口T，进油口P与出油口T不相通；同时，进油口P通过第二空腔5与第二工作油口B相通。在该阶段过程中，阀芯处于第二工作油口B中油液换向的终止位置，实现油液流路的换向。

本实用新型中阀芯与阀套之间形成第一空腔、第二空腔和第三空腔，通过在阀芯上设置菱形节流口，使得第一空腔与第二空腔之间通过菱形节流口相通，而菱形节流口与第一空腔相接触的面积随着阀芯移动的轴向距离的增大而逐步减小，使得阀芯在阀套内向C方向移动时，根据阀芯的位置不同，阀芯在第一工作位、第二工作位、第三工作位、第四工作位和第五工作位之间进行切换。该设置使得整个阀在整个阀芯于各个工作位之间的切换过程中，通过菱形节流口的逐步调节，将第一工作油口A与出油口T之间依次实现了导通、节流、关闭和导通的四个功能；该设置实现了换向阀的多功能化，简化了换向阀的结构，使得整个液化系统更加的简单化、且降低了生产成本。

于本实施例中，当阀芯3处于第二工作位时，随着阀芯3移动的轴向距离的增大，菱形节流口7逐渐被阀套2包覆住，使得菱形节流口7与第一空腔4接触的面积逐渐减小。

于本实施例中，阀套2的一端设有内螺纹，阀芯3上具有与内螺纹配合的外螺纹，该设置便于阀芯在阀套内一边旋转一边轴向移动，通过螺纹进行导向。

如图1所示，于本实施例中，还包括步进电机9和传动机构，步进电机9与传动机构连接，传动机构与阀芯3的一端相连接，传动机构在步进电机的带动下转动，用来驱动阀芯的轴向移动；实际运用中，传动机构设于步进电机和阀体之间。

于本实施例中，还包括控制机(图中省略未画出)，用于发动数字指令，驱动步进电机带动传动机构来驱动阀芯的轴向移动。实际运用过程中，控制机可以为计算机装置。

于本实施例中，传动机构包括主动齿轮10和从动齿轮11，主动齿轮10与步进电机9连接，从动齿轮11与阀芯3的一端相连接，主动齿轮10在步进电机9的带动下转动，进而带动从动齿轮11转动，从动齿轮11带动阀芯3边旋转边轴向移动。

于本实施例中，主动齿轮10和从动齿轮11放置于齿轮箱12内，齿轮箱12设于阀体与步进电机之间，并分别与阀体和步进电机固定连接。

于本实施例中，主动齿轮与从动齿轮的传动比为2：1，步进电机带动2:1传动比的齿轮来驱动阀芯的移动量，此时，阀芯移动的轴向距离与发送指令的数字大小成正比，每步的数字指令在阀芯上产生的最小移动量为0.0037毫米，该设置使得精确的控制菱形节流口的调节。

在实际运用中，菱形节流口7移动量与油泵的转速和压力之间的关系是精密联系在一起，它们的关系量是指令逐步增大时：节流口减小，油泵转速也减小，系统压力逐步增大。由于这样的关系，所以系统的油泵和油箱的液压介质都不会产生很大的热量，与此同时系统的最高压强可以达到63MPa，使得整个系统只需要常规的照明电压(220V)即可。由此可以看出本实用新型节流换向阀用于液压系统中不但节能，而且环保。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此即限制本实用新型的专利保护范围，凡是运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种换向节流阀，其特征在于，包括：

阀体；

阀套，所述阀套设于所述阀体的腔体内，所述阀套与所述阀体之间形成第一回油槽和第二回油槽，所述阀套上设有与所述第一回油槽相对应的连接孔，还设有与所述第二回油槽相对应的连接孔，所述阀体上设有贯穿阀套的第一工作油口、进油口、第二工作油口和出油口，所述出油口同时与所述第一回油槽和所述第二回油槽相通；

阀芯，所述阀芯螺纹连接在阀套内，所述阀芯与所述阀套之间形成第一空腔、第二空腔和第三空腔，所述第一空腔与所述连接孔相通，使得所述第一空腔与所述第二回油槽相通，所述阀芯上设有菱形节流口，所述第一空腔与所述第二空腔通过所述菱形节流口相通；

所述阀芯通过螺旋转动在所述阀套内沿轴向移动，根据阀芯移动的位置不同，阀芯在第一工作位、第二工作位、第三工作位、第四工作位和第五工作位之间进行切换；

当阀芯处于第一工作位时，其中，进油口通过所述第二空腔与所述第一工作油口相通，且由所述进油口进入所述第二空腔的部分油液通过所述菱形节流口由所述第二空腔进入所述第一空腔，然后由所述第一空腔流入所述第二回油槽，最后流到所述出油口；同时，所述第二工作油口通过所述第三空腔与所述出油口相通；

阀芯在外力作用下向C方向移动，当阀芯处于第二工作位时，同时，所述菱形节流口与所述第一空腔接触的面积随着阀芯移动的轴向距离的增大逐步减小；其中，所述进油口通过所述第二空腔与所述第一工作油口相通，由于菱形节流口与第一空腔接触的面积的逐步减小，使得由第二空腔进入所述第一空腔的油液逐步减少，然后由所述第一空腔进入所述第二回油槽的油液也逐步减少，最后流到所述出油口的油液也逐步减少；同时，所述第二工作油口内的油液通过所述第三空腔与所述出油口相通；

阀芯在外力作用下进一步向C方向移动，当阀芯处于第三工作位时，靠近所述第一空腔部分的菱形节流口被阀套的内侧壁密封，所述第二空腔与所述第一空腔不相通；所述进油口通过所述第二空腔与所述第一工作油口相通，由所述进油口进入所述第二空腔的部分油液无法通过所述菱形节流口由所述第二空腔进入所述第一空腔，然后无法由所述第一空腔流入所述第二回油槽，最后无法流到出油口；同时，所述第二工作油口内的油液通过所述第三空腔与所述出油口相通；

阀芯在外力作用下继续向C方向移动，当阀芯处于第四工作位时，靠近第一空腔部分的菱形节流口被阀套的内侧壁密封，所述第二空腔与第一空腔不相通，所述阀芯将第一工作油口封堵住，所述第一工作油口与所述进油口不相通，由所述进油口进入所述第二空腔的部分油液无法通过所述菱形节流口由所述第二空腔进入所述第一空腔，然后无法由所述第一空腔流入所述第二回油槽，最后无法流到出油口；同时，所述进油口通过第二空腔与第二工作油口相通；

阀芯在外力作用下进一步向C方向移动，当阀芯处于第五工作位时，靠近第二空腔部分的菱形节流口被阀套的内侧壁密封，所述第二空腔与第一空腔不相通，所述阀芯不再封堵第一工作油口，所述第一工作油口与第一空腔连通，所述第一工作油口的油液进入所述第一空腔，然后进入所述第二回油槽，最后流到所述出油口，所述进油口与所述出油口不相通；同时，所述进油口通过所述第二空腔与第二工作油口相通。

2.如权利要求1所述的换向节流阀，其特征在于，当阀芯处于第二工作位时，随着阀芯移动的轴向距离的增大，菱形节流口逐渐被阀套包覆住，使得菱形节流口与第一空腔接触的面积逐渐减小。

3.如权利要求1所述的换向节流阀，其特征在于，所述阀套的一端设有内螺纹，所述阀芯上具有与所述内螺纹配合的外螺纹。

4.如权利要求1所述的换向节流阀，其特征在于，还包括步进电机和传动机构，所述步进电机与所述传动机构连接，所述传动机构与所述阀芯的一端相连接，所述传动机构在步进电机的带动下转动，用来驱动所述阀芯的轴向移动。

5.如权利要求4所述的换向节流阀，其特征在于，还包括控制机，用于发动数字指令，驱动步进电机带动传动机构来驱动阀芯的轴向移动。

6.如权利要求5所述的换向节流阀，其特征在于，所述传动机构包括主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮与所述步进电机连接，所述从动齿轮与所述阀芯的一端相连接，所述主动齿轮在步进电机的带动下转动，进而带动从动齿轮转动，从动齿轮带动阀芯边旋转边轴向移动。

7.如权利要求6所述的换向节流阀，其特征在于，所述主动齿轮与从动齿轮的传动比为2：1。

8.如权利要求7所述的换向节流阀，其特征在于，当阀芯处于第二工作位时，所述阀芯移动的轴向距离与发送指令的数字大小成正比。

9.如权利要求8所述的换向节流阀，其特征在于，每步的数字指令在阀芯上产生的最小移动量为0.0037毫米。

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