CN221443389U - 电磁换向阀 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电磁换向阀，其特征在于，所述电磁换向阀包括：阀体，其限定轴向延伸的阀室并且包括以沉割槽形式形成在阀室内壁中的进油腔、总回油腔、第一连接腔、第二连接腔、第一回油腔、第二回油腔、第三回油腔和第四回油腔；进油口和回油口，二者与阀室流体连通；第一工作油口和第二工作油口，二者与阀室流体连通；套筒，其固定于阀体并且包括容纳弹簧的弹簧腔；阀芯，其设置在阀室中并且借助于弹簧在阀室中移动；其中，总回油腔流体连通到回油口，第三回油腔和第四回油腔流体连通到总回油腔并且流体连通到弹簧腔。

Description

电磁换向阀

技术领域

本申请涉及一种电磁换向阀，具体涉及一种集成液压锁的电磁换向阀。

背景技术

电磁换向阀是一种控制液压系统中流体流动方向的装置，由在阀体内滑动的阀芯和一个或两个通过施加电流来移动阀芯的电磁铁组成。阀芯可以根据其位置连接或阻断从阀体入口流向阀体出口的流体。在电磁换向阀中，阀体通常在中间位置设置进油口和回油口，在进油口两侧设置工作油路，并且在最外侧设置回油油路，以实现阀芯的换向。阀体还设置有环形槽以协助流体在各油路之间的流动。

液压锁可以在电磁阀断电时防止阀芯移动，从而保持阀芯的最后位置。这在需要保持负载或维持系统压力的应用场景中非常有用。液压锁可以通过使用单向阀和活塞来实现。

常见的电磁换向阀具有以下若干缺点。首先，阀芯的两端处于回油油路中，在阀芯换向时无法获得足够的缓冲。其次，在因设计需要而增加阀体的宽度时，通常必须相应地加长阀芯。在这种情况下，如果仅仅将用于回油的环形槽也等比例加宽，则阀芯与阀体的配合位置会过于靠近阀体中部。这种结构改变会降低阀芯换向的平顺性，甚至在换向时卡住阀芯。此外，在阀芯加长的情况下，刀具在阀体中绗磨阀室时必须更加深入阀体，这样容易由于刀具的摆动而降低阀室的精度。

实用新型内容

为了解决现有技术中的问题，本申请提出了一种集成液压锁的电磁换向阀。

本申请提出一种电磁换向阀，其特征在于，所述电磁换向阀包括：

阀体，其限定轴向延伸的阀室并且包括以沉割槽形式形成在阀室内壁中的进油腔、总回油腔、第一连接腔、第二连接腔、第一回油腔、第二回油腔、第三回油腔和第四回油腔；

进油口和回油口，二者与阀室流体连通；

第一工作油口和第二工作油口，二者与阀室流体连通；

套筒，其固定于阀体并且包括容纳弹簧的弹簧腔；

阀芯，其设置在阀室中并且借助于弹簧在阀室中移动；

其中，总回油腔流体连通到回油口，第三回油腔和第四回油腔流体连通到总回油腔并且流体连通到弹簧腔。

根据本申请的电磁换向阀包括设置在阀芯上的第一台肩和第二台肩，这样，可以适应阀芯的加长，以维持阀体中的阀室的精度。根据本申请的电磁换向阀还在阀芯的端部和阀室的内壁之间设置有适当的配合间隙，使得阀芯在换向时可以获得足够的缓冲，以平稳地换向。

附图说明

从后述的详细说明并结合下面的附图将能更全面地理解本申请的前述及其它方面。需要指出的是，各附图的比例出于清楚说明的目的有可能不一样，但这并不会影响对本申请的理解。

图1是根据本申请的电磁换向阀的立体图。

图2是根据本申请的电磁换向阀的剖视图。

图3是根据本申请的电磁换向阀的局部剖视图。

图4是根据本申请的电磁换向阀的局部剖视图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施方式。虽然附图中显示了本申请的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，本申请中使用的“上游”、“下游”是参照液压油的流动方向定义的。

本申请总体上涉及电磁换向阀，其为三位换向阀。按油口数量可以划分可以包括三通、四通、五通、六通等。阀芯换位可通过两侧控制端的电磁铁实现。

图1是根据本申请的电磁换向阀的立体图。电磁换向阀具有四个油口，即进油口、回油口以及两个工作油口。电磁换向阀包括阀体1、进油口2、回油口3、第一工作油口4、第二工作油口5和电磁铁11。阀体1限定了轴向延伸的阀室。进油口2和回油口3设置在阀体1的侧面上并且与阀室流体连通。在图1中，进油口2和回油口3设置在同一侧上，然而可以理解的是，回油口3和进油口2也可以不设置在同一侧上，例如分别设置在阀体1的相反的两个侧面上。第一工作油口4和第二工作油口5设置在阀体1的顶面上，并且与阀室流体连通。

图2是根据本申请的电磁换向阀的剖视图。图3是根据本申请的电磁换向阀的局部剖视图。图4是根据本申请的电磁换向阀的局部剖视图。电磁换向阀具有三个阀位，即中位、第一侧阀位和第二侧阀位。在图2中，电磁换向阀处在中位。如图2-图4所示，电磁换向阀还包括阀芯6、进油腔P、第一连接腔A、第二连接腔B、单向阀腔C、活塞腔D、第一回油腔21、第二回油腔22、第三回油腔23、第四回油腔24、电磁铁11、单向阀14、活塞15和缓冲间隙16。阀芯6设置在阀室中。电磁铁11安装在阀体1轴向两侧，分别构成电磁换向阀的控制端，用于推动阀芯6轴向移动。

进油腔P、总回油腔T、第一连接腔A、第二连接腔B、第一回油腔21、第二回油腔22、第三回油腔23和第四回油腔24均以沉割槽形式形成在阀室内壁中。进油腔P流体连通到进油口2。第一连接腔A流体连通到第一工作油口4。第二连接腔B流体连通到第二工作油口5。单向阀腔C分别设置在第一工作油口4与第一连接腔A之间以及第二工作油口5与第二连接腔B之间。活塞腔D设置在对应于第一工作油口4的单向阀腔C与对应于第二工作油口5的单向阀腔C之间。第一回油腔21、第二回油腔22、第三回油腔23和第四回油腔24流体连通到总回油腔T，继而流体连通到回油口3。

电磁铁11包括固定于阀体1的套筒7，以及穿过套筒7而与阀芯6的相应端面6i轴向面对的推杆8。电磁铁11还包括电磁线圈、衔铁等。在电磁线圈断电时，推杆8保持在原位，与阀芯6之间分隔一小段轴向距离。在电磁线圈通电时，衔铁被吸引，推动推杆8朝向阀芯6移动并轴向推动阀芯6。

单向阀14设置在单向阀腔C中，用于选择性地阻挡从第一工作油口4到第一连接腔A的油路以及第二工作油口5到第二连接腔B的油路。

在第一连接腔A中的油压小于或等于阈值的情况下，与第一连接腔A相对应的单向阀14的阀块在其一侧的弹簧作用下抵接设置在第一工作油口4与第一连接腔A之间的单向阀腔C的一部分内壁，以阻断从第一工作油口4到第一连接腔A的油路。在第一连接腔A中的油压大于阈值的情况下，与第一连接腔A相对应的单向阀14的阀块在第一连接腔A中的油压的作用下克服弹簧力移动，从而不再抵接设置在第一工作油口4与第一连接腔A之间的单向阀腔C的该部分内壁，使得从第一工作油口4到第一连接腔A的油路连通。

类似地，在第二连接腔B中的油压小于或等于阈值的情况下，与第二连接腔B相对应的单向阀14的阀块在其一侧的弹簧作用下抵接设置在第二工作油口5与第二连接腔B之间的单向阀腔C的内壁，以阻断从第二工作油口5到第二连接腔B的油路。在第二连接腔B中的油压大于阈值的情况下，与第二连接腔B相对应的单向阀14的阀块在第二连接腔B中的油压的作用下克服弹簧力移动，从而不再抵接设置在第二工作油口5与第二连接腔B之间的单向阀腔C的该部分内壁，使得从第二工作油口5到第二连接腔B的油路连通。

上述结构构成液压锁，其可以在电磁换向阀断电时防止阀芯6移动，从而保持阀芯6的最后位置。

活塞15设置在活塞腔D中，并且在两端处分别伸入与第一连接腔A相对应的单向阀腔C中以及与第二连接腔B相对应的单向阀腔C中，用于平衡第一连接腔A和第二连接腔B中的油压。

在第一连接腔A和第二连接腔B中的油压基本相同的情况下，活塞15在活塞腔D中保持在中位，并且与两侧的单向阀14的阀块均保持一段距离。在第一连接腔A中的油压大于第二连接腔B中的油压的情况下，活塞15在油压差的作用下朝向与第二连接腔B相对应的单向阀腔C移动，继而推压与第二连接腔B相对应的单向阀腔C中的单向阀14的阀块，使得从第二工作油口5到第二连接腔B的油路流量增加，以增加第二连接腔B中的油压。反之，在第一连接腔A中的油压小于第二连接腔B中的油压的情况下，活塞15在油压差的作用下朝向与第一连接腔A相对应的单向阀腔C移动，继而推压与第一连接腔A相对应的单向阀腔C中的单向阀14的阀块，使得从第一工作油口4到第一连接腔A的油路流量增加，以增加第一连接腔A中的油压。最后的结果是，第一连接腔A和第二连接腔B中的油压回复到基本相同的状态。

阀芯6在中部形成有环形凸台6a。两个环形凸台6a轴向分隔、二者之间限定环形的进油槽6b。两个环形凸台6a与阀体1的阀室内壁可滑动地配合。每个环形凸台6a上形成有沿阀芯6周向延伸的凹槽6h，用于为阀芯6提供换向缓冲。

在阀芯6的每个端部6c与距离该端部6c较近的环形凸台6a之间形成有第一台肩6d，即，每个第一台肩6d位于相邻环形凸台6a的轴向外侧。每个第一台肩6d的朝向相邻环形凸台6a的表面为锥台面，远离相邻环形凸台6a的表面为平面。在每个第一台肩6d与相邻环形凸台6a之间，分别形成第一油槽6e。

在阀芯6的每个端部6c处形成有第二台肩6f，即，每个第二台肩6f位于相邻第一台肩6d的轴向外侧。每个第二台肩6f的朝向相邻第一台肩6d表面为锥台面，远离相邻第一台肩6d的表面为平面。在每个第二台肩6f与相邻第一台肩6d之间，分别形成有第二油槽6g。

每个第二台肩6f轴向支撑着一个挡圈9。每个套筒7与相应的挡圈9之间轴向设置有弹簧12。弹簧12一方面围绕着相应的端部6c，并且另一方面插入相应的套筒7内。

根据本申请的电磁换向阀在电磁铁11与第一回油腔21和第二回油腔22之间设置有与回油口3流体连通的第三回油腔23和第四回油腔24，同时在阀芯6上设置有第二油槽6g。这样，可以在不加宽第一回油腔21和第二回油腔22的情况下适应阀芯6的加长，以维持阀体1中的阀室的精度。

在电磁换向阀的中位处，在径向上，进油槽6b面对着进油腔P；两个环形凸台6a分别将第一连接腔A和第二连接腔B堵住；每个第一油槽6e分别面对着第一回油腔21和第二回油腔22；每个第二油槽6g分别面对着第三回油腔23和第四回油腔24。由于两个环形凸台6a分别将第一连接腔A和第二连接腔B堵住，因此液压油不会进入第一连接腔A和第二连接腔B，从而不会向第一工作油口4和第二工作油口5提供油压。

在电磁换向阀的中位处，在轴向上，弹簧12被相应的套筒7和挡圈9轴向预压缩。在任意一侧电磁铁11通电时，该侧的推杆8将朝向另一侧轴向移动，接触到阀芯6该侧的端面6i，然后将阀芯6朝向另一侧轴向推动，直至电磁换向阀从中位切换到第一侧阀位或第二侧阀位。

在电磁换向阀的第一侧阀位处，在径向上，进油槽6b面对着进油腔P和第一连接腔A，以将进油腔P流体连通到第一连接腔A；其中一个环形凸台6a将第一回油腔21堵住；其中一个第一油槽6e面对着第二连接腔B和第二回油腔22，以将第二连接腔B流体连通到第二回油腔22，继而流体连通到总回油腔T和回油口3；其中一个第二油槽6g面对着第三回油腔23和弹簧12所在的套筒7的弹簧腔S，以将弹簧腔S流体连通到第三回油腔23，继而流体连通到总回油腔T和回油口3；其中一个第二台肩6f处于第二回油腔22和第四回油腔24之间，以将弹簧腔S流体连通到第四回油腔24，继而流体连通到总回油腔T和回油口3。由于进油腔P流体连通到第一连接腔A，因此液压油会进入第一连接腔A，从而向第一工作油口4提供油压。由于第二连接腔B流体连通到第二回油腔22，继而流体连通到总回油腔T和回油口3，因此从第二工作油口5流回的液压油会进入总回油腔T并且经由回油口3返回油泵。

在电磁换向阀的第二侧阀位处，阀芯6的位置与在第一侧阀位处时完全相反，因此不再赘述。

换言之，第三回油腔23和第四回油腔24分别在第一侧阀位和第二侧阀位处将弹簧腔S流体连通到总回油腔T。

缓冲间隙16设置在阀室的轴向端部处的径向内壁与阀芯6的轴向端部处的第二台肩6f的径向外壁之间，在阀芯6换向时允许液压油通过，以为阀芯6提供缓冲，保持阀芯6平稳换向。

前面对实施方式的描述已为说明性和描述性目的而提供。它并不是为了详尽无遗，或者将实施方式限制在所描述的变体中。许多修改和变型对于本领域的熟练人员来说是显然的。选择和描述这些实施方式是为了最好地阐释原理和实际应用，从而使本领域的熟练人员能够从其各种实施方式以及适用于其预期用途的各种修改来理解这些实施方式。在实施方式的框架内，上述组件和特征可以在不同实施方式之间进行组合。

Claims (10)

1.一种电磁换向阀，其特征在于，所述电磁换向阀包括：

阀体(1)，其限定轴向延伸的阀室并且包括以沉割槽形式形成在阀室内壁中的进油腔(P)、总回油腔(T)、第一连接腔(A)、第二连接腔(B)、第一回油腔(21)、第二回油腔(22)、第三回油腔(23)和第四回油腔(24)；

进油口(2)和回油口(3)，二者与阀室流体连通；

第一工作油口(4)和第二工作油口(5)，二者与阀室流体连通；

套筒(7)，其固定于阀体(1)并且包括容纳弹簧(12)的弹簧腔(S)；

阀芯(6)，其设置在阀室中并且借助于弹簧(12)在阀室中移动；

其中，总回油腔(T)流体连通到回油口(3)，第三回油腔(23)和第四回油腔(24)流体连通到总回油腔(T)并且流体连通到弹簧腔(S)。

2.根据权利要求1所述的电磁换向阀，其特征在于，

进油口(2)和回油口(3)设置在阀体(1)的侧面上；

第一工作油口(4)和第二工作油口(5)设置在阀体(1)的顶面上；

进油腔(P)流体连通到进油口(2)；

第一连接腔(A)流体连通到第一工作油口(4)并且选择性地流体连通到进油腔(P)；

第二连接腔(B)流体连通到第二工作油口(5)并且选择性地流体连通到进油腔(P)；

第一回油腔(21)流体连通到总回油腔(T)并且选择性地流体连通到第一连接腔(A)；以及

第二回油腔(22)流体连通到总回油腔(T)并且选择性地流体连通到第二连接腔(B)。

3.根据权利要求2所述的电磁换向阀，其特征在于，

阀芯(6)在中部形成有轴向分隔开的两个环形凸台(6a)、在阀芯(6)的每个端部(6c)与距离所述端部(6c)较近的环形凸台(6a)之间形成有第一台肩(6d)、在阀芯(6)的每个端部(6c)处形成有第二台肩(6f)。

4.根据权利要求3所述的电磁换向阀，其特征在于，

所述电磁换向阀包括缓冲间隙(16)，其设置在阀室的轴向端部处的径向内壁与阀芯(6)的端部(6c)处的第二台肩(6f)的径向外壁之间，并且构造成在阀芯(6)移动时允许液压油在其中通过。

5.根据权利要求3所述的电磁换向阀，其特征在于，

每个第二台肩(6f)轴向支撑着一个挡圈(9)；

弹簧(12)轴向设置在每个套筒(7)与相应的挡圈(9)之间；

弹簧(12)一方面围绕着阀芯(6)的端部(6c)，并且另一方面插入阀芯(6)的端部(6c)相对应的弹簧腔(S)中。

6.根据权利要求3所述的电磁换向阀，其特征在于，

每个第一台肩(6d)的朝向相邻环形凸台(6a)的表面为锥台面，远离相邻环形凸台(6a)的表面为平面；

阀芯(6)在每个第一台肩(6d)与相邻环形凸台(6a)之间分别形成有用于选择性地将第一连接腔(A)流体连通到第一回油腔(21)并且选择性地将第二连接腔(B)流体连通到第二回油腔(22)的第一油槽(6e)。

7.根据权利要求6所述的电磁换向阀，其特征在于，

两个环形凸台(6a)与阀体(1)的阀室内壁可滑动地配合；

阀芯(6)在两个环形凸台(6a)之间形成有用于将进油腔(P)选择性地流体连通到第一连接腔(A)或第二连接腔(B)的进油槽(6b)；

阀芯(6)在每个环形凸台(6a)上形成有沿阀芯(6)周向延伸、用于为阀芯(6)提供换向缓冲的凹槽(6h)。

8.根据权利要求7所述的电磁换向阀，其特征在于，

每个第二台肩(6f)的朝向相邻第一台肩(6d)表面为锥台面，远离相邻第一台肩(6d)的表面为平面；

阀芯(6)在每个第二台肩(6f)与相邻第一台肩(6d)之间分别形成有用于将弹簧腔(S)流体连通到第三回油腔(23)和第四回油腔(24)的第二油槽(6g)。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的电磁换向阀，其特征在于，

阀体(1)还包括以沉割槽形式形成在阀室内壁中的单向阀腔(C)和活塞腔(D)；

其中，单向阀腔(C)分别设置在第一工作油口(4)与第一连接腔(A)之间以及第二工作油口(5)与第二连接腔(B)之间，

其中，活塞腔(D)设置在对应于第一工作油口(4)的单向阀腔(C)与对应于第二工作油口(5)的单向阀腔(C)之间。

10.根据权利要求9所述的电磁换向阀，其特征在于，

所述电磁换向阀还包括单向阀(14)和活塞(15)；

其中，单向阀(14)设置在单向阀腔(C)中，并且构造成选择性地阻挡从第一工作油口(4)到第一连接腔(A)的油路以及第二工作油口(5)到第二连接腔(B)的油路；以及

其中，活塞(15)设置在活塞腔(D)中，并且在两端处分别伸入与第一连接腔(A)相对应的单向阀腔(C)中以及与第二连接腔(B)相对应的单向阀腔(C)中，构造成平衡第一连接腔(A)和第二连接腔(B)中的油压。