CN216742241U - 一种换向阀及制动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及制动系统技术领域，公开一种换向阀及制动系统。其中换向阀包括壳体和阀芯组件，壳体设置有安装腔、进油路和回油路；阀芯组件滑动设置于安装腔内，阀芯组件的位置包括进油工位和回油工位，阀芯组件位于进油工位时，进油路为通路，回油路为断路；阀芯组件位于回油工位时，进油路为断路，回油路为通路；阀芯组件由回油工位移动至进油工位的过程中，回油路的断路行程为X1，进油路的通路行程为X2，X1小于X2。本实用新型实现了液压油的单向流动的作用，结构简单，成本低，且进油与回油不同路，从而达到管路及油缸内部新油液补充及降温的效果，解决了现有技术中管路因困油而产生的油液高温沸腾的现象。

Description

一种换向阀及制动系统

技术领域

本实用新型涉及制动系统技术领域，尤其涉及一种换向阀及制动系统。

背景技术

目前工作机械中单作用油路的控制方式多采用两位两通的换向阀进行控制，油缸伸出时，液压油通过阀进入油缸大腔，油缸缩回时在外力作用下，大腔油原路返回。如驱动器制动系统中的制动钳，液压马达中的制动缸等。当单作用油缸的缸径较大时，油缸在缩回的时候，会通过管路将单作用油缸内部的液压油大部分排除，再次进油时，进入油缸的液压油为经过循环的新油。

但是，当油缸的缸径较小时，单作用油缸一次排除的油液量很少，此部分油液无法经过整套液压管路回到油箱，在下次伸出时，上次从油缸中排入液压管路的液压油，再次被压入油缸。如此反复工作，从管路到液压缸部分的液压油便会高温沸腾，造成设备故障。例如制动钳的制动活塞，液压马达的制动盘等。

基于此，亟需一种换向阀及制动系统，以解决上述存在的问题。

实用新型内容

基于以上所述，本实用新型的目的在于提供一种换向阀及制动系统，实现了进油与回油不同路，从而达到管路及油缸内部新油液补充及降温的效果，解决了现有技术中管路因困油而产生的油液高温沸腾的问题。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一方面，提供一种换向阀，包括：

壳体，所述壳体设置有安装腔、进油路和回油路；

阀芯组件，其滑动设置于所述安装腔内，所述阀芯组件的位置包括进油工位和回油工位，所述阀芯组件位于所述进油工位时，所述进油路为通路，所述回油路为断路；所述阀芯组件位于所述回油工位时，所述进油路为断路，所述回油路为通路；

所述阀芯组件由所述回油工位移动至所述进油工位的过程中，所述回油路的断路行程为X1，所述进油路的通路行程为X2，所述X1小于所述X2。

作为一种换向阀的优选技术方案，所述换向阀为两位四通换向阀，所述换向阀设置有A口、B口、P口和T口，所述A口与所述P口之间形成所述进油路，所述B口与所述T口形成所述回油路；

所述换向阀包括弹性件，所述弹性件用于驱动所述阀芯组件移动至所述回油工位；当所述P口的液压油的压力大于所述弹性件的弹力时，所述液压油驱动所述阀芯组件移动至所述进油工位。

作为一种换向阀的优选技术方案，所述阀芯组件包括循环阀芯和工作阀芯，所述循环阀芯设置有第一输送孔，所述第一输送孔的第一端连接于所述T口，所述回油路通路时，所述第一输送孔的第二端连通于所述B口；

所述工作阀芯设置有第二输送孔，所述第二输送孔的第一端连接于所述P口，所述进油路通路时，所述第二输送孔的第二端连通于所述A口。

作为一种换向阀的优选技术方案，所述循环阀芯外径小于所述工作阀芯的外径，所述循环阀芯连接于所述工作阀芯，所述弹性件为弹簧，所述弹簧套设于所述循环阀芯，且一端抵接于所述安装腔的侧壁，另一端抵接于所述工作阀芯靠近所述循环阀芯一端的端面。

作为一种换向阀的优选技术方案，所述循环阀芯和所述工作阀芯为分体式结构，通过固定连接成为一个整体。

作为一种换向阀的优选技术方案，所述阀芯组件还包括定位销和第一卡簧，所述工作阀芯设置有定位孔，所述定位孔的侧壁设置第一销孔，所述循环阀芯设置有定位轴，所述定位轴的侧壁设置有第二销孔，所述定位轴伸入所述定位孔，所述定位销穿设于所述第一销孔和所述第二销孔，且所述定位销通过第一卡簧固定于所述第一销孔内。

作为一种换向阀的优选技术方案，所述循环阀芯和所述工作阀芯一体成型。

作为一种换向阀的优选技术方案，所述安装腔内安装有第二卡簧，所述阀芯组件位于所述回油工位时，所述工作阀芯远离所述循环阀芯一端抵接于所述第二卡簧。

作为一种换向阀的优选技术方案，所述循环阀芯为阶梯状，所述壳体设置有第一导向孔，所述第一导向孔连通于所述安装腔，所述阶梯状的小径段滑动伸入于所述第一导向孔内，所述阀芯组件位于所述进油工位时，所述循环阀芯的大径段的端面抵接于所述安装腔靠近所述第一导向孔一端的侧壁上。

作为一种换向阀的优选技术方案，所述小径段和所述大径段之间通过锥面衔接，所述第一导向孔靠近所述安装腔一端设置有倒角，所述倒角能够贴合于所述锥面；或所述第一导向孔靠近所述安装腔一端设置有倒圆角。

另一方面，提供一种制动系统，包括单作用油缸、制动源、回油收集装置和以上任一方案所述的换向阀，所述换向阀的进油路的出口和回油路的进口分别连接于所述单作用油缸的无杆腔，所述进油路的进口连接于所述制动源，所述回油路的出口连接于所述回油收集装置。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供一种换向阀，进油路的出口和回油路的进口分别连接于单作用油缸的无杆腔，进油路的进口通过加力泵连接于油箱，回油路的出口连接于油箱。阀芯组件由回油工位移动至进油工位的过程中，回油路的断路行程为X1，进油路的通路行程为X2，X1小于X2。阀芯组件2在液压油的压力下由回油工位移动至进油工位的过程中，以此保证回油路完全断路后，进油路才能打开，回油路无泄漏现象，保证单作用油缸的工作压力。阀芯组件由进油工位移动至回油工位的过程中，进油路完全关死之后，回油路才会打开，保证单作用油缸缩回时，无杆腔和管路中液压油完全通过回油路输送至油箱内，完成循环。上述结构起到液压油的单向流动的作用，结构简单，成本低。本实用新型实现了进油与回油不同路，从而达到管路及油缸内部新油液补充及降温的效果，解决了现有技术中管路因困油而产生的油液高温沸腾的现象。

本实用新型提供一种制动系统，采用包括单作用油缸、制动源、回油收集装置和上述的换向阀，换向阀的进油路的出口和回油路的进口分别连接于单作用油缸的无杆腔，进油路的进口连接于制动源，回油路的出口连接于回油收集装置，提高了制动系统工作的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型具体实施方式提供的换向阀的结构示意图；

图2是本实用新型具体实施方式提供的制动系统的结构示意图。

图中标记如下：

10、换向阀；101、A口；102、B口；103、P口；104、T口；

20、单作用油缸；30、制动源；40、回油收集装置；

1、壳体；11、安装腔；12、第一导向孔；13、倒角；2、阀芯组件；21、循环阀芯；211、定位轴；212、第一输送孔；213、大径段；214、小径段；215、锥面；22、工作阀芯；221、第二输送孔；222、定位孔；223、定位销；224、第一卡簧；3、第二卡簧；4、弹性件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，本实施例提供一种换向阀10，包括壳体1和阀芯组件2，壳体1设置有安装腔11、进油路和回油路；阀芯组件2滑动设置于安装腔11内，阀芯组件2的位置包括进油工位和回油工位，阀芯组件2位于进油工位时，进油路为通路，回油路为断路；阀芯组件2位于回油工位时，进油路为断路，回油路为通路；阀芯组件2由回油工位移动至进油工位的过程中，回油路的断路行程为X1，进油路的通路行程为X2，X1小于X2。

应用时，进油路的出口和回油路的进口分别连接于单作用油缸的无杆腔，进油路的进口通过加力泵连接于油箱，回油路的出口连接于油箱。阀芯组件2由回油工位移动至进油工位的过程中，回油路的断路行程为X1，进油路的通路行程为X2，X1小于X2。推理可知，阀芯组件2由进油工位移动至回油工位的过程中，回油路的通路行程为X3，进油路的断路行程为X4，X3大于X4。其中，阀芯组件2由回油工位移动至进油工位的过程中，以此保证回油路完全断路后，进油路才能打开，回油路无泄漏现象，保证单作用油缸的工作压力。阀芯组件2由进油工位移动至回油工位的过程中，进油路完全关死之后，回油路才会打开，保证单作用油缸缩回时，无杆腔和管路中液压油完全通过回油路输送至油箱内，完成循环。上述结构起到液压油的单向流动的作用，结构简单，成本低。本实施例实现了进油与回油不同路，从而达到管路及油缸内部新油液补充及降温的效果，解决了现有技术中管路因困油而产生的油液高温沸腾的现象。

进一步地，换向阀10为两位四通换向阀10，换向阀10设置有A口101、B口102、P口103和T口104，A口101与P口103之间形成进油路，B口102与T口104形成回油路；换向阀10包括弹性件4，弹性件4用于驱动阀芯组件2移动至回油工位；当P口103的液压油的压力大于弹性件4的弹力时，液压油驱动阀芯组件2移动至进油工位。

组装时，换向阀10的A口101和B口102分别连接于单作用油缸的无杆腔，P口103通过加力泵连接于油箱，T口104连接于油箱。本实施例中换向阀10为内控型，工作时无需外部控制，当P口103的液压油的压力大于弹性件4的弹力时，液压油驱动阀芯组件2移动至进油工位，此时，P口103和A口101导通，进油路为通路，T口104和B口102被阀芯组件2封堵，回油路为断路，油箱中的液压油经进油路移动至单作用油缸内，驱动单作用油缸工作；当P口103的液压油的压力小于弹性件4的弹力时，弹性件4驱动阀芯组件2移动至回油工位，此时，P口103和A口101被阀芯组件2封堵，进油路为断路，T口104和B口102导通，回油路为通路，单作用油缸中的液压油经回油路移动至油箱内，完成循环。

进一步地，阀芯组件2包括循环阀芯21和工作阀芯22，循环阀芯21设置有第一输送孔212，第一输送孔212的第一端连接于T口104，回油路通路时(即阀芯组件2位于回油工位时)，第一输送孔212的第二端连通于B口102，实现回油路的通路；工作阀芯22设置有第二输送孔221，第二输送孔221的第一端连接于P口103，进油路通路时(即阀芯组件2位于进油工位时)，第二输送孔221的第二端连通于A口101，实现进油路的通路。

本实施例中，循环阀芯21外径小于工作阀芯22的外径，循环阀芯21连接于工作阀芯22，弹性件4为弹簧，弹簧套设于循环阀芯21，且一端抵接于安装腔11的侧壁，另一端抵接于工作阀芯22靠近循环阀芯21一端的端面(抵接部位为工作阀芯22连接循环阀芯21的端面中外露于循环阀芯21的部分)。

为了降低工作阀芯22与循环阀芯21在同轴度方面的加工难度，循环阀芯21和工作阀芯22为分体式结构，通过固定连接成为一个整体。具体地，阀芯组件2还包括定位销223和第一卡簧224，工作阀芯22设置有定位孔222，定位孔222的侧壁设置第一销孔，循环阀芯21设置有定位轴211，定位轴211的侧壁设置有第二销孔，定位轴211伸入定位孔222，定位销223穿设于第一销孔和第二销孔，且定位销223通过第一卡簧224固定于第一销孔内，实现了循环阀芯21与工作阀芯22连接，通过定位销223的配合间隙，降低工作阀芯22与循环阀芯21二级同心的加工难度。当然，在其他实施例中，循环阀芯21和工作阀芯22的连接方式还可以为螺纹连接、卡接等其他方式。再者，循环阀芯21与工作阀芯22还可做成一体式，循环阀芯21和工作阀芯22一体成型，通过加工精度保证其同轴度。

优选地，安装腔11内安装有第二卡簧3，阀芯组件2位于回油工位时，工作阀芯22远离循环阀芯21一端抵接于第二卡簧3。在阀芯组件2在弹性件4的驱动下向回油工位移动时，第二卡簧3对阀芯组件2起限位作用。

作为优选地，循环阀芯21为阶梯状，壳体1设置有第一导向孔12，第一导向孔12连通于安装腔11，阶梯状的小径段214滑动伸入于第一导向孔12内，第一导向孔12为循环阀芯21的移动起导向作用，阀芯组件2位于进油工位时，循环阀芯21的大径段213的端面抵接于安装腔11靠近第一导向孔12一端的侧壁上，安装腔11的端面在阀芯组件2向进油工位移动时起限位作用。第一输送孔212位于循环阀芯21内，第一导向孔12一端连通于T口104，另一端连通于第一输送孔212。

进一步优选地，小径段214和大径段213之间通过锥面215衔接，第一导向孔12靠近安装腔11一端设置有倒角13，倒角13能够贴合于锥面215。当阀芯组件2位于回油工位时，锥面215与倒角13贴合，实现循环阀芯21与第一导向孔12之间的密封，以完全封堵T口104。在其他实施例中，第一导向孔12靠近安装腔11一端设置有倒圆角。倒圆角与锥面215线性密封接触。

需要说明的是，当阀芯组件2位于进油工位时，第一输送孔212一端连通于T口104，另一端被第一导向孔12的侧壁封堵，第二输送孔221一端连通于P口103，另一端连通于A口101；当阀芯组件2位于回油工位时，第一输送孔212一端连通于T口104，另一端连通于B口102，第二输送孔221一端连通于P口103，另一端被安装腔11的侧壁封堵。

如图2所示，本实施例还提供一种制动系统，包括单作用油缸20、制动源30、回油收集装置40和上述的换向阀10，换向阀10的进油路的出口和回油路的进口分别连接于单作用油缸20的无杆腔(即换向阀10的A口101和B口102分别连接于单作用油缸的无杆腔)，进油路的进口连接于制动源30，回油路的出口连接于回油收集装置40。本实施例中，制动源30为加力泵和油箱，换向阀10的P口103通过加力泵连接于油箱，回油收集装置40为油箱或油壶，换向阀的T口104连接于回油收集装置40，实现了制动系统中进油与回油不同路，从而达到管路及油缸内部新油液补充及降温的效果，提高了制动系统工作的可靠性。本实施例中换向阀10可应用于工程机械气制动和全液压制动系统中制动器油液的循环和降温、内部带有制动器结构的液压马达或变速箱等元件内部制动油液的循环。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种换向阀，其特征在于，包括：

壳体(1)，所述壳体(1)设置有安装腔(11)、进油路和回油路；

阀芯组件(2)，其滑动设置于所述安装腔(11)内，所述阀芯组件(2)的位置包括进油工位和回油工位，所述阀芯组件(2)位于所述进油工位时，所述进油路为通路，所述回油路为断路；所述阀芯组件(2)位于所述回油工位时，所述进油路为断路，所述回油路为通路；

所述阀芯组件(2)由所述回油工位移动至所述进油工位的过程中，所述回油路的断路行程为X1，所述进油路的通路行程为X2，所述X1小于所述X2。

2.根据权利要求1所述的换向阀，其特征在于，所述换向阀为两位四通换向阀，所述换向阀设置有A口(101)、B口(102)、P口(103)和T口(104)，所述A口(101)与所述P口(103)之间形成所述进油路，所述B口(102)与所述T口(104)形成所述回油路；

所述换向阀包括弹性件(4)，所述弹性件(4)用于驱动所述阀芯组件(2)移动至所述回油工位；当所述P口(103)的液压油的压力大于所述弹性件(4)的弹力时，所述液压油驱动所述阀芯组件(2)移动至所述进油工位。

3.根据权利要求2所述的换向阀，其特征在于，所述阀芯组件(2)包括循环阀芯(21)和工作阀芯(22)，所述循环阀芯(21)设置有第一输送孔(212)，所述第一输送孔(212)的第一端连接于所述T口(104)，所述回油路通路时，所述第一输送孔(212)的第二端连通于所述B口(102)；

所述工作阀芯(22)设置有第二输送孔(221)，所述第二输送孔(221)的第一端连接于所述P口(103)，所述进油路通路时，所述第二输送孔(221)的第二端连通于所述A口(101)。

4.根据权利要求3所述的换向阀，其特征在于，所述循环阀芯(21)外径小于所述工作阀芯(22)的外径，所述循环阀芯(21)连接于所述工作阀芯(22)，所述弹性件(4)为弹簧，所述弹簧套设于所述循环阀芯(21)，且一端抵接于所述安装腔(11)的侧壁，另一端抵接于所述工作阀芯(22)靠近所述循环阀芯(21)一端的端面。

5.根据权利要求3所述的换向阀，其特征在于，所述循环阀芯(21)和所述工作阀芯(22)为分体式结构，通过固定连接成为一个整体。

6.根据权利要求5所述的换向阀，其特征在于，所述阀芯组件(2)还包括定位销(223)和第一卡簧(224)，所述工作阀芯(22)设置有定位孔(222)，所述定位孔(222)的侧壁设置第一销孔，所述循环阀芯(21)设置有定位轴(211)，所述定位轴(211)的侧壁设置有第二销孔，所述定位轴(211)伸入所述定位孔(222)，所述定位销(223)穿设于所述第一销孔和所述第二销孔，且所述定位销(223)通过第一卡簧(224)固定于所述第一销孔内。

7.根据权利要求3所述的换向阀，其特征在于，所述循环阀芯(21)和所述工作阀芯(22)一体成型。

8.根据权利要求3所述的换向阀，其特征在于，所述安装腔(11)内安装有第二卡簧(3)，所述阀芯组件(2)位于所述回油工位时，所述工作阀芯(22)远离所述循环阀芯(21)一端抵接于所述第二卡簧(3)。

9.根据权利要求3所述的换向阀，其特征在于，所述循环阀芯(21)为阶梯状，所述壳体(1)设置有第一导向孔(12)，所述第一导向孔(12)连通于所述安装腔(11)，所述阶梯状的小径段(214)滑动伸入于所述第一导向孔(12)内，所述阀芯组件(2)位于所述进油工位时，所述循环阀芯(21)的大径段(213)的端面抵接于所述安装腔(11)靠近所述第一导向孔(12)一端的侧壁上。

10.根据权利要求9所述的换向阀，其特征在于，所述小径段(214)和所述大径段(213)之间通过锥面(215)衔接，所述第一导向孔(12)靠近所述安装腔(11)一端设置有倒角(13)，所述倒角(13)能够贴合于所述锥面(215)；或所述第一导向孔(12)靠近所述安装腔(11)一端设置有倒圆角。

11.一种制动系统，其特征在于，包括单作用油缸(20)、制动源(30)、回油收集装置(40)和权利要求1-10任一项所述的换向阀，所述换向阀的进油路的出口和回油路的进口分别连接于所述单作用油缸(20)的无杆腔，所述进油路的进口连接于所述制动源(30)，所述回油路的出口连接于所述回油收集装置(40)。

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