CN2290741Y - 三位四通电磁换向阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型三位四通电磁换向阀由阀体1、电磁铁2、2′和设置安装在阀体内的两个结构相同的二位三通常闭球阀式换向阀3、3′和一个双液控单向阀4即双向液压锁装置组合构成。其优点是结构简单,加工简便,抗液压油液污染能力较强,不容易产生堵塞,工作可靠性高,响应速度快。

Description

三位四通电磁换向阀

本实用新型涉及的是电磁换向阀装置，特别是应用于电磁多路换向阀的三位四通带液控单向阀的阀片。

美国CONTROL CONCEPTS公司生产的MC34X型三位四通先导式带液控单向阀的换向阀(3POSITION，4WILOT OPERATED SPOOL VALVE WITH PILOT OPERATED CHECKS)，是一种电磁多路换向阀三位四通带液控单向阀的换向阀片，其结构构成如图1所示，由阀体、电磁铁、两个先导阀a、液动滑阀b、双液控单向阀c组合构成，电磁铁是湿式拉力阀用电磁铁，两个先导阀a是常闭型两位两通针阀，其阀针装在衔铁上，受弹簧推力针尖封闭阀口，其阀座装在电磁铁导磁管下端和阀体之间，针阀阀座上腔与压力油P口相通，针阀阀座下腔与液动滑阀b一端的控制腔相通。作为主阀的液动滑阀b是三位四通液动滑阀，液动滑阀b的阀芯靠两个回位弹簧和定位挡片对正中立位置，液动滑阀b处于中立位置时，液动滑阀b的阀芯两端的控制油腔与先导阀上的高压油腔由先导阀a封闭，液动滑阀b的阀芯上的高压油腔处于封闭，其两侧的两个回油腔与阀体上的回油口T相通，两回油腔通过阀体上的输油孔与双液控单向阀c柱塞两端的油腔相通，液动滑阀b阀芯的两端各设有一个很小的节流孔b1使其端部的控制腔与回油孔相通；其节流孔b1与先导阀a共同构成先导控制油路，当两电磁铁都无电时即两先导阀a都封闭时，节流孔b1使液动滑阀b两端控制油腔都与回油口T相通，使液动滑阀b阀芯两端压力平衡保证对中；当如左端电磁铁得电时即左端先导阀a阀针台起导通时，压力油p进入液动滑阀b阀芯左端控制油腔，推动液动滑阀b阀芯向右移动，而右端先导阀a封闭着液动滑阀b阀芯右端的控制油腔，此时节流孔b1是液动滑阀b右端的控制油腔排油的唯一通道。双液控单向阀c即双液压锁是由液控柱塞和两个单向阀组成，其单向阀的阀座与阀芯是圆锥面配合，液动滑阀b的两个输出油口分别与双液控单向阀c的液控柱塞两端的油腔相通，中立时又都与回油口T相通，液控柱塞两端压力平衡，液控柱塞浮动，两单向阀封闭锁定液压油缸K的工作位置。这种电磁多路换向阀三位四通带液控单向阀的换向阀片的缺点是结构复杂，加工工艺较复杂难度大，加工精度要求高，由于其在结构上有孔道很小的针阀和节流孔，所以在保证油液很洁净的情况下，才能保证其正常工作，如果油液清洁度不够，很容易产生堵塞，特别是堵塞液动滑阀b上的节流孔b1，而使阀失灵。另外，由于节流孔很小，所以其影响滑阀b的换向速度，响应速度较慢，而且节流孔大大增加了液动滑阀b的泄漏量，当工作压力为21MPa时，其泄漏量达164CC/min，所以现有技术并非进想。

本实用新型的目的是针对现有技术的缺点不足进行改进，提供一种结构简单，生产工艺性好，体积小，工作可靠性高，抗液压油液污染能力强，特别是适用于较小通径应用的三位四通电磁换向阀片。

本实用新型的技术解决方案是其由阀体、电磁铁和设置安装在阀体内的两个二位三通Y型常闭球阀换向阀和一个双液控单向阀即双向液压锁装置组合构成。二位三通常闭球阀换向阀是由置于一顶针杆两端的由该顶针杆传动联动的两个钢球构成的二位三通Y型常闭球阀式换向阀，两球对应的内侧腔道为工作油腔，外侧腔道分别为高压进油腔和低压回油腔，二位三通常闭球阀换向阀的高压油腔由球阀常闭，回油腔与工作油腔常沟通，两个二位三通常闭球阀换向阀的工作油腔分别与双液控单向阀的液控柱塞两端的油腔相通连；当电磁铁都无电的工况时，两个二位三通常闭球阀换向阀的高压油腔由球阀常闭，回油腔开启，双液控单向阀液控柱塞两端油腔都沟通回油，液控柱塞的两端压力相等，双液控单向阀的两个通油缸的输油孔被液控柱塞两端的单向阀封闭，使液压油缸不能回油，处于被锁定的停止状态；当某一电磁铁得电时其相应的二位三通常闭球阀换向阀的高压油腔被打开，高压油通过二位三通常闭球阀换向阀的工作油腔进入双液控单向阀液控柱塞一端的油腔内，顶开液控单向阀进入油缸，同时压力油推动液控柱塞移动顶开另一端的液控单向阀使油缸另一腔的油液经另一个二位三通常闭球阀换向阀进行回油；当另一电磁铁得电时，工作过程与上述工作过程对称换向。

图1是已有技术美国MC34X电磁阀结构示意图。

图2是图1的液压图形符号。

图3、4是本实用新型结构液压工作原理图。

图5是本实用新型实施例结构示意图。

图6是图5的I放大图，即是二位三通Y型常闭球阀3结构示意图。

图7是图5液压图形符号。

下面结合附图对本实用新型作详细说明。

本实用新型由阀体1、电磁铁2、2’和设置安装在阀体内的两个结构相同的二位三通Y型常闭球阀换向阀3、3’和一个双液控单向阀4即双向液压锁装置组合构成；电磁铁2、2’采用湿式阀用电磁铁，两个二位三通常闭球阀换向阀3、3’和双液控单向阀4安装在阀体1内的相应开设的插装孔内，如图3、4所示，二位三通常闭球阀换向阀3、3’是由置于一顶针杆35两端的由顶针杆35传动联动的两个钢球32、33构成的二位三通Y型常闭球阀式换向阀，两球32、33对应的内侧腔道为工作油腔3A，外侧腔道分别为高压进油腔3P和低压回油腔3T，高压进油腔3P和低压回油腔3T分别与阀体1上开设的高压油孔P和回油孔T相通连，二位三通常闭球阀换向阀3、3’的高压油腔3P由球阀33常闭，回油腔3T与工作油腔3A常沟通，两个二位三通常闭球阀换向阀3、3’的工作油腔3A分别通过阀体1上设的输油孔C1、C2与双液控单向阀4的液控柱塞40两端的油腔40’、40”相通连；当电磁铁2、2’都无电的工况时，两个二位三通常闭球阀换向阀3、3’的高压油腔3P由球阀33常闭，回油腔3T球阀32开启，回油腔3T与工作油腔3A相沟通，双液控单向阀4液控柱塞40两端的油腔40’、40”通过油孔C1、C2、工作油腔3A、回油腔3T与回油孔T相沟通，液控柱塞40的两端压力相等，液控柱塞40处于中立位置，双液控单向阀4的两个通液压油缸K的输油孔C1、C2被液控柱塞40两端的单向阀47、47’封闭，使液压油缸K不能回油而处于被锁定的停止状态；当电磁铁2得电时其相应的二位三通常闭球阀换向阀3的高压油腔3P球阀33被打开，高压油腔3P与工作油腔3A相沟通，同时回油腔3T球阀32关闭，工作油腔3A与回油腔3T隔断，高压油通过二位三通常闭球阀换向阀3的工作油腔3A、输油孔C1″进入双液控单向阀4液控柱塞40左端的油腔40’内，顶开液控单向阀47进入液压油缸K，同时压力油推动液控柱塞40向右移动顶开另一端的液控单向阀47＇使液压油缸K另一腔的油液经另一个二位三通常闭球阀换向阀3’的工作油腔3A、回油腔3T进行回油；当另一电磁铁2’得电时，工作过程与上述工作过程对称换向。

如图5、6所示，本实用新型由阀体1、电磁铁2、2’和设置安装在阀体内的两个结构相同的二位三通Y型常闭球阀换向阀3、3’和一个双液控单向阀4即双向液压锁装置组合构成；电磁铁2、2’采用湿式阀用电磁铁，  两个二位三通常闭球阀换向阀3、3’和双液控单向阀4安装在阀体1内的相应开设的插装孔内，二位三通常闭球阀换向阀3/3’由阀芯31、钢球32、33、球座34、顶针杆35、弹簧36及顶杆38构成，阀芯31形状呈梯形，插装在阀体1内开设的插装孔内，在阀芯31上与阀体1插装孔壁间设置有密封圈---橡胶密封图37、37’、37”，阀芯31的上端即靠近阀体1的外端面的端部与阀体1插装孔螺纹配合联接，这样有利于阀芯31加工和密封装卸，顶针杆35在阀芯31体内中心位置上与阀芯31滑动配合安装，对应顶针杆35的两端部在阀芯31上开设有工作油腔3A，该工作油腔3A的两部分由阀芯31上开设的通孔3A’相通连，球阀钢球32、33分别置于顶针杆35的两端部、工作油腔3A的端口处，并与工作油腔3A的端口配合，对应球阀钢球32在阀芯31上开设回油腔3T，该回油腔3T与阀体1上开设的回油孔T相通连，并与工作油腔3A由钢球32进行阀门隔断，球座34和弹簧36置于阀芯31的下端阀体1插装孔的底孔部即也是高压油腔3P内，高压油腔3P与阀体1上开设的高压油孔P相通连，钢球33由球座34和弹簧36支承顶压与工作油腔3A的另一端口(图示下端口)配合，将工作油腔3A与高压油腔3P常闭阀门隔断，同时钢球33推顶顶针杆35使钢球32球阀开启，使工作油腔3A与回油腔3T相通，电磁铁2、2’对应二位三通常闭球阀换向阀3、3’固定联接安装在阀体1上，其衔铁通过滑动安装在阀芯31滑套31’内的顶杆38控制推动钢球32、顶针杆35、钢球33联动，这样当电磁铁无电时，使控制腔3A与回油腔3T常通，控制腔3A与高压油腔3P常闭，当电磁铁得电时，衔铁通过顶杆38推动钢球32、顶针杆35、钢球33联动，使工作腔3A与回油腔3T关闭，工作油腔3A与高压油腔3P开通；两个二位三通常闭球阀换向阀3、3’的工作油腔3A分别通过阀体1上设的输油孔C1＇、C2＇与双液控单向阀4的液控柱塞40两端的油腔40’、40”相通连，双液控单向阀4的两个液压油输油孔C1、C2分别与被控液压油缸K的两端连联。

本实用实新型其双液控单向阀4最好是球阀式双液控单向阀，即是由液控柱塞40、顶杆49、49’、阀座48、48’、钢球47、47’、球座45、45’、弹簧45、45’、压帽44、44’构成的球阀式双液控单向阀。双液控单向阀4是定型技术，当其液控柱塞40的两端油腔的一端流入高压油时，液控柱塞40移动打开另一端单向阀使之回油，其液压油输油孔C1和C2分别接油缸K的两腔。本实用新型如果堵死双液控单向阀4一端的输油口C1/C2，该阀片则成为三位三通电磁换向阀片，其用于控制单作用的油缸即柱塞式油缸。

本实用新型结构为插装联接结构，二位三通常闭球阀换向阀3、3’的阀芯31结构呈梯形便于加工、装配和钻孔开设各油道腔孔，可根椐系统压力大小，改变顶杆38长度调整电磁铁轴向移动间隙，来保证电磁铁推力，

本实用新型特别适用于生产较小通径如6以下通径的三位四通电磁换向阀应用，不仅适用于机床液压自动控制，而且特别能适用于工程机械等室外移动工作机械设备应用，其优点是体积小，结构简单，加工简便，没有高精度的滑阀，结构上也没有孔道很小的针阀和节流孔，所以在液压油液不很洁净的情况下，也能保证其正常工作，只要油泵能正常工作，本阀就能可靠运行，抗液压油液污染能力较强，不容易产生堵塞，工作可靠性高，寿命长，而且由于电磁铁直接推动二位三通常闭球阀换向阀3、3’的钢球换向，钢球和电磁铁的行程很小，电磁铁推力大，动作可靠，响应速度快。

Claims (3)

1、一种三位四通电磁换向阀，其特征在于：由阀体(1)、电磁铁(2、2′)和设置安装在阀体内的两个结构相同的二位三通Y型常闭球阀换向阀(3、3′)和一个双液控单向阀(4)即双向液压锁装置组合构成；二位三通Y型常闭球阀换向阀(3、3′)是由置于一顶针杆(35)两端的由顶针杆(35)传动联动的两个钢球(32、33)构成的二位三通Y型常闭球阀式换向阀，两球阀钢球(32、33)对应的内侧腔道为工作油腔(3A)，外侧腔道分别为高压进油腔(3P)和低压回油腔(3T)，高压进油腔(3P)和低压四油腔(3T)分别与阀体(1)上开设的高压油孔(P)和回油孔(T)相通连，二位三通常闭球阀换向阀(3、3′)的高压油控(3P)由球阀(33)常闭，回油腔(3T)与工作油腔(3A)常沟通，两个二位三通常闭球阀换向阀(3、3′)的工作油腔(3A)分别通过阀体1上设的输油孔(C1″、C2″)与双液控单向阀(4)的液控柱塞(40)两端的油腔(40′、40″)相通连。

2、根椐权利要求1所述的三位四通电磁换向阀，其特征在于：二位三通Y型常闭球阀换向阀(3/3′)是由阀芯(31)、钢球(32、33)、球座(34)、顶针杆(35)、弹簧(36)及顶杆(38)构成，阀芯(31)形状呈梯形，插装在阀体(1)内开设的插装孔内，在阀芯(31)上与阀体(1)插装孔壁间设置有密封圈——橡胶密封圈(37、37′、37″)，阀芯(31)的上端即靠近阀体(1)的外端面的端部与阀体(1)插装孔螺纹配合联接，顶针杆(35)在阀芯(31)体内中心位置上与阀芯(31)滑动配合安装，对应顶针杆(35)的两端部在阀芯(31)上开设有工作油腔(3A)，该工作油腔(3A)的两部分由阀芯(31)上开设的通孔(3A′)相通连，球阀钢球(32、33)分别置于顶针杆(35)的两端部、工作油腔(3A)的端口处，并与工作油腔(3A)的端口配合，对应球阀钢球(32)在阀芯(31)上开设回油腔(3T)、该回油腔(3T)与阀体(1)上开设的回油孔(T)相通连，并与工作油腔(3A)由钢球(32)进行阀门隔断，球座(34)和弹簧(36)置于阀芯(31)的下端阀体(1)插装孔的底孔部即也是高压油腔(3P)内，高压油腔(3P)与阀体(1)上开设的高压油孔(P)相通连，钢球(33)由球座(34)和弹簧(36)支承顶压与工作油腔(3A)的端口配合，将工作油腔(3A)与高压油腔(3P)常闭阀门隔断，同时钢球(33)推顶顶针杆(35)使钢球(32)球阀开启，使工作油腔(3A)与回油腔(3T)相沟通；电磁铁(2、2′)对应二位三通常闭球阀换向阀(3、3′)固定联接安装在阀体(1)上，其衔铁通过滑动安装在阀芯(31)滑套(31′)内的顶杆(38)控制推动钢球(32)、顶针杆(35)、钢球(33)联动。

3、根椐权利要求1或2所述的三位四通电磁换向阀，其特征在于：双液控单向阀(4)是球阀式双液控单向阀，即是由液控柱塞(40)、顶杆(49、49′)、阀座(48、48′)、钢球(47、47′)、球座(46、46′)、弹簧(45、45′)、压帽(44、44′)构成的球阀式双液控单向阀。

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