WO2012013160A1

WO2012013160A1 - 液压换向阀、液压换向阀组及液压换向阀控制方法

Info

Publication number: WO2012013160A1
Application number: PCT/CN2011/077822
Authority: WO
Inventors: 易小刚; 刘永东
Original assignee: 湖南三一智能控制设备有限公司; 三一重工股份有限公司
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2011-07-29
Publication date: 2012-02-02
Also published as: CN101893011A; CN102297172A; CN102297171B; WO2012013158A1; CN102297171A; CN102297172B

Description

液压换向阀、液压换向阀组及液压换向阀控制方法

本申请要求于 2010年 7月 30日向中国国家知识产权局提交的名称为"液压阀、液压阀组及液压阀控制方法"的第 201010240847.9号发明专利申请的优先权，其全部内容结合于此供参考。技术领域本发明涉及液压传动与控制技术领域，尤其涉及一种控制液压系统中液流方向或液流量的液压换向阀、液压换向阀组，本发明还涉及该液压换向阀的控制方法。背景技术液压系统中用于流体方向控制或流量控制的液压换向阀应用十分广泛，其种类也很多。按操纵方式分有电动、液动、电液动等，按阀的结构又有滑阀、转阀等多种形式。图 1所示为一种现有的滑阀式液压换向阀结构。如图 1所示，该液压换向阀包括第一端盖 Γ、第一复位弹簧 2'、整体阀芯 3'、阀体 4'、第二复位弹簧 5'及第二端盖 6'。整体阀芯 3'设于阀体 4'的腔体内，由第一复位弹簧 2'和第二复位弹簧 5'来对中，保持在中位。该液压换向阀的两侧控制油压由 X'、 Y'口引入，如图 la所示，当 X'口进油时，油压推动整体阀芯 3'向右动作，压缩第二复位弹簧 5'并实现换向，此时 P'口与 B'口相通， A'口与 T'口相通； X'口油压泄压后，整体阀芯 3'在第二复位弹簧 5'的作用下回到中位， P'口、 A'口、 B'口、 T'口各不相通。如图 lb所示，当 Y'口进油时，油压推动整体阀芯 3'向左动作，压缩第一复位弹簧 2'并实现换向，此时 P'口与 A'口相通， B'口与 T'口相通；当 Y'口油压泄压后，阀芯 3'在第一复位弹簧 2'的作用下回到中位。现有技术的液压换向阀存在以下的缺陷。由于阀芯 3'直接与阀体 4'相互配合，需直接在阀体 4'上加工用于容纳阀芯 3'的阀孔，加工很不方便，且阀孔孔径加工大了后会直接导致整个液压换向阀的报废。同时，由于阀芯 3'为整体式，与阀体 4'的配合面较长，阀体 4'的内孔加工长度较长，加工精度很难保证，难以保证装配所要求的较小而均匀的间隙。阀芯 3'与阀体 4' 的配合间隙过大会导致内部腔孔间的泄露量增大，影响换向阀的工作性能；配合间隙过小，容易使阀芯 3'发卡，导致换向不正常。且该液压阀作为换向阀工作时，整体式阀芯 3'容易受液压油中杂质的影响而导致卡滞，使换向阀抗污染能力较差。另外，阀体 4'的阀孔和阀芯 3'在使用时存在磨损，导致阀孔与阀芯的配合间隙过大，整个液压换向阀难以修复，使换向阀的重复使用性不好。有鉴于此，提供一种能克服上述现有技术所存在缺陷的液压换向阀成为本技术领域所亟待解决的问题。发明内容本发明的目的在于提供一种液压换向阀，能解决液压换向阀中的阀芯与阀体的配合面长、精度难以保证，加工、装配不方便的问题。本发明的另一目的在于提供一种部件可修复、更换，互换性好、使用寿命长的液压换向阀。本发明的又一目的在于提供一种阀芯不易发卡，抗污染能力强的液压换向阀。本发明的又一目的在于提供一种液压换向阀组，该液压换向阀组中的阀芯不易发卡，抗污染能力强，且装配、维修方便。本发明的又一目的在于提供一种能克服上述现有技术缺陷的液压控制系统。为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种液压换向阀，包括：阀体; 阀套，设于阀体的腔体内，所述阀套为分体式阀套，至少包括第一阀套与第二阀套；阀芯，设于所述阀套内，所述阀芯为分体式阀芯，至少包括第一阀芯与第二阀芯，所述第一阀芯和第二阀芯处于同步工作状态；所述液压换向阀上设置有至少三个通油口，可实现至少二个工作位。本发明中的通油口包括工作油口、压力油口及回油口。进一步地，所述阀套为阶梯式阀套，所述阀体的腔体也设置为阶梯式，与所述阀套的阶梯式结构相匹配。进一步地，所述阀套上设置有与所述阀体上的压力油口相对应的通油口，所述阀套与阀体之间通过密封圈密封。进一步地，该液压换向阀还包括：第一跟随弹簧，直接与所述第一阀芯的端部相抵接；以及第二跟随弹簧，直接与所述第二阀芯的端部相抵接，所述第一跟随弹簧与第二跟随弹簧用于保持所述第一阀芯与第二阀芯处于相抵靠状态。进一步地，该液压换向阀还包括第三阀芯，所述第三阀芯设于所述第一阀芯与第二阀芯之间。进一步地，该液压换向阀还包括第三阀套，所述第三阀套与所述第三阀芯相匹配。进一步地，所述液压换向阀为电磁驱动式液压换向阀，所述第一阀芯的端部与第二阀芯的端部分别设有第一电磁铁与第二电磁铁，用于操纵所述阀芯的动作。进一步地，所述液压换向阀为流量阀，所述电磁铁为比例电磁铁，用于对通过比例电磁铁的电流控制来控制通过流量阀阀口的流量。进一步地，所述第一阀芯的轴线与第二阀芯的轴线不同轴。进一步地，所述第一阀芯与第二阀芯的外径不相同。进一步地，所述液压换向阀为三位三通液压换向阀，所述阀体与阀套上设有相对应的压力油口 P、回油口 T、第一工作油口 Α，所述回油口 Τ设置的位置相对于所述第一阀芯与第二阀芯之间。进一步地，所述液压换向阀为三位四通液压换向阀，所述阀体与阀套上设有相对应的压力油口 Ρ、回油口 Τ、第一工作油口 Α、第二工作油口 Β、及泄油口 R，所述泄油口 R设置的位置相对于所述第一阀芯与第二阀芯之间。进一步地，所述液压换向阀为三位六通液压换向阀，所述阀体与阀套上设有相对应的压力油口 P、回油口 T、第一工作油口 Α、第二工作油口 Β、第三工作油口 C、第四工作油口 D、及泄油口 R，所述泄油口 R设置的位置相对于所述第一阀芯与第三阀芯之间以及所述第二阀芯与第三阀芯之间。根据本发明的另一个方面，提供了一种上面所述的液压换向阀的控制方法，所述阀体上的泄油口 R同时作为控制油口 K，当阀芯在中位、左位及右位时，第一阀芯与第二阀芯之间的泄漏油通过所述 Κ口泄出，当所述 Κ口引入压力油时，第一阀芯向左运动，而第二阀芯向右运动，此时阀体上的 P口与 A口相通，同时 P口与 B口相通，实现四位功能。根据本发明的又一个方面，提供了一种液压换向阀组，包括：阀块；阀套，设于所述阀块的腔体内，所述阀套为分体式阀套，至少包括第一阀套与第二阀套；阀芯，设于所述阀套内，所述阀芯为分体式阀芯，至少包括第一阀芯与第二阀芯，所述第一阀芯和第二阀芯处于同步工作状态；所述液压换向阀上设置有至少三个通油口，所述液压换向阀可实现至少二个工作位。根据本发明的又一个方面，提供了一种液压控制系统，所述液压控制系统包括前面所述的液压换向阀或液压换向阀组。根据本发明的又一个方面，提供了一种工程机械，所述工程机械上设置有前面所述的液压换向阀或液压换向阀组。根据本发明的液压换向阀，具有以下的优点：

1、由于在阀芯和阀体之间采用了分体式阀套，阀芯不再直接与阀体配合，而改为与阀套配合，将加工高精度要求从阀体转移到了阀套，而阀套可单独加工，加工极为方便，精度容易保证，大大降低了阀体的加工精度要求。

2、阀套及阀芯采用分体式结构，大大缩短了阀芯与阀套、阀体的配合长度，阀体内孔可从两侧分别加工，大大降低了加工难度。阀体两侧内孔之间的同轴度要求大为降低，第一阀套和第二阀套之间无需作同轴度要求，且第一阀芯和第二阀芯不要求外径一致，甚至允许偏心，因此两阀芯可分开加工，加工时只需将第一阀芯和第一阀套成套加工，第二阀芯和第二阀套成套加工，加工极为方便。从而容易保证阀芯和阀套之间合适而均匀的间隙，降低了卡滞隐患，抗污染能力强，且由于阀芯分体，可利用阀芯的动作方式，通过一个阀芯消除另一个阀芯的卡滞，使液压换向阀的工作效率与工作稳定性大为提高。

3、分体式阀芯在换向过程中均匀磨损，可提高阀芯寿命，进而提高液压换向阀的使用寿命。由于分体式阀套的设置，在其中一个阀芯过度磨损后可单独更换或者通过更换阀套来修复和补偿阀芯的磨损，部件互换性与重复使用性好，降低了使用成本。

4、现有技术液压换向阀阀体只能用铸件加工成型，本发明中，由于阀芯、阀套采用分体式结构，加工方便，阀体可通过锻件实现。 5、采用分体式阀芯、阀套可使阀芯整体长度增加，可布置更多的油口，无需特殊设计即可获得特殊的中位机能。在实现两位三通、三位四通、三位六通换向阀功能的同时，通过将泄油口作控制口使用，可以实现四位换向功能。除了上面所描述的目的、特征、和优点之外，本发明具有的其它目的、特征、和优点，将结合附图作进一步详细的说明。附图说明构成本说明书的一部分、用于进一步理解本发明的附图示出了本发明的优选实施例，并与说明书一起用来说明本发明的原理。本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图 1为现有技术的液压换向阀结构示意图；图 la为现有技术的液压换向阀工作时处于左位的示意图；图 lb为现有技术的液压换向阀工作时处于右位的示意图；图 2为根据本发明的第一实施例的液压换向阀的结构示意图；图 2a为根据本发明的第一实施例的液压换向阀工作时处于左位时的示意图；图 2b为根据本发明的第一实施例的液压换向阀工作时处于右位时的示意图；图 2c为根据本发明的液压换向阀实现二位三通或三位三通时的示意图；图 3为根据本发明的第二实施例的液压换向阀结构示意图；图 4为根据本发明的第三实施例的液压换向阀结构示意图；图 5为根据本发明的第四实施例的液压换向阀结构示意图；图 5a为根据本发明的第四实施例一种变型的液压换向阀结构示意图；图 6为根据本发明的第五实施例的液压换向阀结构示意图；图 6a为根据本发明的液压换向阀为流量阀时的结构示意图；图 6b为根据本发明的液压换向阀采用手动驱动式时的结构示意图；图 7为根据本发明的第六实施例的液压换向阀结构示意图; 图 8为根据本发明的第七实施例的液压换向阀结构示意图; 图 9示出了根据本发明的液压换向阀中分体式阀芯、阀套长度不相同时的结构；图 10 为根据本发明的液压换向阀增加了一个控制油口实现四位功能控制方法的示意图；图 10a为图 10所示的液压换向阀控制方法中，两个分体式阀芯分开时的示意图；以及图 11示出了根据本发明的将阀芯、阀套集成到阀块中构成液压换向阀组的结构。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。图 2、图 2a、图 2b分别为根据本发明的第一实施例的液压换向阀的结构示意图、液压换向阀处于左位时及右位时的示意图。如图 2所示，在本发明的第一实施例中，液压换向阀包括阀体 10、阀芯与阀套，阀套设于所述阀体的腔体内，阀套为分体式阀套，包括第一阀套 21与第二阀套 22，阀芯设置于阀套内，阀芯为分体式阀芯，包括第一阀芯 31与第二阀芯 32。在本发明的液压换向阀中，还包括有复位机构，该复位机构设置于阀芯的端部，用于驱动阀芯复位。如图 2所示，复位机构包括第一弹性件 51与第二弹性件 52，第一弹性件 51设于第一阀芯 31的端部处，用于顶压该第一阀芯 31的端部，第二弹性件 52设于第二阀芯 32的端部处，用于顶压该第二阀芯 32的端部。可以理解，上述的弹性件可以是弹簧或其他能实现让阀芯 30复位功能的部件或机构。如图 2所示，本发明的液压换向阀还设有端盖组件，包括第一端盖组件 71与第二端盖组件 72，分别设置于阀体 10的两端处，同时用于容纳并定位第一弹性件 51与第二弹性件 52。第一阀芯 31与第二阀芯 32的具体形式可以根据所需要的中位机能来具体设计，两个阀芯 31、 32通过第一弹性件 51和第二弹性件 52的合力保持在中位。可以理解，当与设置阀套相对应的阀体 10上具有油口时，在阀套上也设置有与阀体 10上的油口相对应的通油口。如图 2所示，在阀套与阀体 10之间设置密封圈 40，用于起密封作用。优选地，该密封圈 40采用 0型密封圈。如图 2a所示，在需要实现液压换向阀左位功能时，通过 X口往第一弹性件 51腔体引入压力油，推动第一阀芯 31向右动作，第一阀芯 31通过其端面接触面将换向力传递给第二阀芯 32，推动第二阀芯 32向右动作，两个阀芯可同时到达阀体 10的右侧，实现 P口与 A口、 B口与 T口的连通。同理，如图 2b所示，通过 Y口往第二弹性件 52腔体引入压力油，可推动第二阀芯 32和第一阀芯 31同时到达阀体 10左侧，实现 P口与 B口， A口与 T口的连通。可见本发明的液压换向阀可实现至少二个工作位，即上述的左位与右位。在实际使用中，由于两个阀芯 31、 32可通过第一弹性件 51和第二弹性件 52的合力保持在中位，因此可实现三个工作位。本发明的液压换向阀也提供了二位三通或三位三通的实现方式。如图 2c所示，当液压换向阀的阀芯处于中位时，油口互不相通；处于左位时， P口与 T口相通；而处于右位时， A口与 T口相通。此外，在图 2c示出的实施例中，实际使用中也可以将一侧的复位弹性件撤掉，则分体式阀芯在另一侧弹簧的作用力下会顶到一边，这样就没有了中位，成为另一种二个工作位的实现方式，也即作为二位三通换向阀。在本发明的液压换向阀中，由于采用了分体式阀套，阀体与阀套之间通过密封圈实现密封，降低了阀体 10内孔的加工精度，同时将传统液压换向阀中阀体与阀芯的配合转移到了阀套内孔与阀芯之间，阀套可以单独加工，加工极为方便，精度容易保证。由于阀套为分体式，使阀体 10内孔可以从两侧分别加工，两侧的加工长度减小，很容易实现，且阀体 10两侧的内孔之间的同轴度要求大为降低，第一阀套 21与第二阀套 22之间不需要作同轴度要求。另一方面，由于本发明中阀芯从传统的整体式变成分体式后，第一阀芯 31 与第二阀芯 32之间的位置度要求不高，只需要第一阀芯 31 与第一阀套 21成套加工，第二阀芯 32与第二阀套 22成套加工，第一阀芯 31与第二阀芯 32可分开加工，加工方便。并且第一阀芯 31与第二阀芯 32外径不要求一致，即使偏心也可实现其功能。也即，在本发明采用了分体式阀套及阀芯结构后，阀芯动作方式仍然能够实现与传统液压换向阀一致，能够实现传统的液压换向阀作为换向阀时所能实现的中位机能。液压换向阀采用分体式阀套及阀芯后，第一阀芯 31与第二阀芯 32分别加工，加工精度和装配精度均容易保证，且装配方便，阀芯配合长度变短，降低了卡滞隐患，且可利用阀芯的动作方式，用一个阀芯消除另一个阀芯的卡滞。两个阀芯在换向过程中均匀磨损，可提高阀芯寿命，进而提高液压换向阀寿命。其中一个阀芯过度磨损后可单独更换或者通过更换阀套来修复和补偿阀芯的磨损，互换性好，重复使用性好，降低了使用成本。本发明的上述图 2的实施例提供了一种三位四通具有至少三个通油口的液压换向阀，阀体与阀套上设有相对应的压力油口（P)、回油口（T)、第一工作油口（Α)、第二工作油口（Β)、及泄油口（R)，该泄油口（R) 设置的位置相对于第一阀芯（31 ) 与第二阀芯（32) 之间。采用分体式阀套及阀芯可使阀芯整体长度增加，可布置更多的油口，无需特殊设计即可获得特殊的中位机能。通过将泄油口作控制口使用，可以实现四位换向功能（后面将详细说明）。图 3为根据本发明的第二实施例的液压换向阀的结构示意图，如图所示，在该实施例中，同样在分体式的第一阀芯 31及第二阀芯 32之间设置了第一阀套 21与第二阀套 22。所不同之处在于，第一阀套 21与第二阀套 22设计为阶梯式，阀体 10的腔体也设置为阶梯式，与第一阀套 21及第二阀套 22的阶梯式结构相匹配。采用上述的阶梯式阀套结构，为第一阀套 21及第二阀套 22的安装提供了极大的便利，同时方便通过 0型密封圈 40的密封方式从相对的方向装配至阀体 10中，且可以避免划破 0型密封圈 40。在本发明的第二实施例中，通过 0型密封圈 40的方式来密封，方便从相反的方向将第一阀套 21与第二阀套 22从阀体 10中取出和重复装配。在本发明的液压换向阀中，第一阀芯 31与第二阀芯 32的接触面与泄油口 R相通，可将第一阀芯 31与第二阀芯 32之间的泄漏油流回油箱，防止因第一阀芯 31与第二阀芯 32之间产生油压而分离，导致无法同步换向的情况，也即第一阀芯 31和第二阀芯 32处于同步工作状态。为进一步确保第一阀芯 31与第二阀芯 32的同步换向动作，还提供了本发明的第三实施例。如图 4所示，示出了根据本发明的第三实施例的液压换向阀结构。在该实施例中，第一弹性件 51设于第一端盖组件 71内并通过一第一套筒件 61顶靠第一阀芯 31的端部，第二弹性件 52设于第二端盖组件 72内并通过一第二套筒件 62顶靠第二阀芯 32的端部。此外，还具有第一跟随弹簧 81，设置于第一套筒件 61内，第一跟随弹簧 81的一端直接与第一阀芯 31的端部相抵接；第二跟随弹簧 82，设置于第二套筒件 62内，该第二跟随弹簧 82的一端直接与第二阀芯 32的端部相抵接。第一跟随弹簧 81与第二跟随弹簧 82用于保持第一阀芯 31与第二阀芯 32处于相抵靠状态。在阀芯运动的整个行程中，第一跟随弹簧 81和第二跟随弹簧 82会一直分别跟随第一阀芯 31和第二阀芯 32的贴合面，也即始终保持与阀芯的接触状态。阀芯的中位仍然靠第一弹性件 51和第二弹性件 52的合力来保持。当第一阀芯 31和第二阀芯 32 均处于阀体 10左侧位置时，第二阀芯 32已经与第二弹性件 52分离。控制油从 Y口泄压后，第一弹性件 51将推动第一阀芯 31和第二阀芯 32向中位运动，由于阀芯动作时的瞬态液动力会使第二阀芯 32与第一阀芯 31分离，影响液压换向阀的换向稳定性，而增加的第一跟随弹簧 81会一直贴合在第一阀芯 31的左端面，对第一阀芯 31产生顶压力，进而保持第一阀芯 31与第二阀芯 32的贴合。同样地，当第一阀芯 31和第二阀芯 32均处于阀体 10右侧位置时，第一阀芯 31 已经与第一弹性件 51分离，控制油从 X口泄压后，第二弹性件 52将推动第二阀芯 32 和第一阀芯 31向中位运动，由于阀芯动作时的瞬态液动力会使第一阀芯 31与第二阀芯 32分离，影响液压换向阀的换向稳定性，而增加的第二跟随弹簧 82会一直贴合在第二阀芯 32的右端面，对第二阀芯 32产生顶压力，进而保持第二阀芯 32与第一阀芯 31的贴合。如图 4及其他图中所示，第一阀芯 31与第二阀芯 32相互抵靠的部分处通过泄油口 R泄出阀芯分体处腔体中的液压油，以保持第一阀芯 31的端面与第二阀芯 32的端面处于相抵靠状态，使第一阀芯（31 ) 与第二阀芯（32) 处于同步工作状态。如图 2至图 4所示，本发明提供了一种三位四通液压换向阀，所述阀体与阀套上设有相对应的压力油口 P、回油口 T、第一工作油口 Α、第二工作油口 Β、及泄油口 R，所述泄油口 R设置的位置相对于所述第一阀芯（31 ) 与第二阀芯（32) 之间。图 5示出了根据本发明的第四实施例的液压换向阀结构。如图 5所示，在本发明的第四实施例中，还可以包括第三阀芯 33，该第三阀芯 33设于第一阀芯 31与第二阀芯 32之间。图 5a示出了根据本发明第四实施例的液压换向阀的一种变型的结构。该液压换向阀还包括第三阀套 23，第三阀套 23与第三阀芯 33相匹配。另一方面，本发明图 5a 的实施例提供了一种三位六通液压换向阀，阀体与阀套上设有相对应的压力油口（P)、回油口（T)、第一工作油口（Α)、第二工作油口（Β )、第三工作油口（C)、第四工作油口（D)及泄油口（R)，该泄油口（R)设置的位置相对于第一阀芯（31 ) 与第三阀芯（33 ) 之间以及第二阀芯（32) 与第三阀芯（33 ) 之间。图 6为根据本发明的第五实施例的液压换向阀结构示意图。与前面各实施例所不同的是，在该第五实施例中，液压换向阀为电磁驱动式液压换向阀，第一阀芯 31的端部与第二阀芯 32的端部分别设有第一电磁铁 91与第二电磁铁 92，用于操纵阀芯的动作。如图 6a所示，本发明的液压换向阀还可以作为流量阀使用，此时两侧电磁铁采用比例电磁铁 93、 94，当液压换向阀的阀芯用比例电磁铁驱动时，比例电磁铁的电磁力大小通过比例电磁铁的电流调节，通过对通过比例电磁铁 93、 94的电流控制，获得适当的电磁力，而电磁力的大小决定阀芯的位移量，从而获得阀芯 31、 32位移的精确控制，而阀芯的位移决定阀芯与阀体的腔体之间构成的阀口的开度，进而可以控制通过油口的流量，起到流量控制阀的作用。如图 6b所示，本发明的液压换向阀还可以是手动驱动式液压换向阀，图中 95、 96为手动驱动柄。如图 7所示，为根据本发明的第六实施例的液压换向阀的结构。在该实施例中，第一阀芯 31的轴线与第二阀芯 32的轴线不同轴，图中示出两轴线偏离距离为 Ll。优选地，在第一阀芯 31与第二阀芯 32上分别设置有台阶面 311与台阶面 321，第一阀芯 31的台阶面 311的外径小于第二阀芯 32的外径，第二阀芯 32的台阶面 321的外径小于第一阀芯 31的外径，使各台阶面与对应的阀芯孔之间不会产生干涉。因而在第一阀芯 31与第二阀芯 32的轴线相偏离的状态下，仍能实现阀芯的正常动作。图 8为根据本发明的第七实施例的液压换向阀结构示意图。如图 8所示，在本发明第七实施例的液压换向阀中，第一阀芯 31与第二阀芯 32的外径可以不相同。图 8 中示出的第一阀芯 31的外径为 L2，而第二阀芯 32的外径为 L3。不难理解，由于本发明所采用的分体式阀芯结构，使得在这种两阀芯外径不同的情况下，依然能实现液压换向阀的正常工作。可以理解，虽然前面所述中没有对本发明液压换向阀中分体式的第一阀芯 31与第二阀芯 32的长度以及第一阀套 21与第二阀套 22的长度进行限定，但显然该第一阀芯 31与第二阀芯 32的长度可以相同，也可以不相同，第一阀套 21与第二阀套 22的长度可以相同，也可以不相同。图 9示出两个分体式阀芯、阀套长度不相同时的一种结构。图 10与图 10a示出了根据本发明的液压换向阀的一种控制方法，也即增加了一个控制油口实现四位功能控制方法。如图所示，原作为泄油口 R的油口可作为控制油口 K。当、 X、 Υ油口均未引入压力油时，第一阀芯 31和第二阀芯 32在第一弹性件 51和第二弹性件 52作用下保持中位的 0型机能， Ρ、 Τ、 Α、 Β油口互不相通。当 X口引入压力油时，第一阀芯 31 向右运动，第一阀芯 31通过与第二阀芯 32 的贴合面将力传递给第二阀芯 32，第二阀芯 32随第一阀芯 31—起向右运动，压缩第二弹性件 52并实现左位功能，此时 Ρ口与 Β口相通， Α口与 Τ口相通。压力油泄压后，阀芯在第二弹性件 52力作用下回到中位。当 Y口引入压力油时，第二阀芯 32向左运动，第二阀芯 32通过与第一阀芯 31 的贴合面将力传递给第一阀芯 31，第一阀芯 3 1随第二阀芯 32—起向左运动，压缩第一弹性件 51并实现右位功能，此时 P口与 A口相通， B口与 T口相通。压力油泄压后，阀芯在第一弹性件 51力作用下回到中位。当阀芯在中位、左位及右位时，第一阀芯 31与第二阀芯 32之间的泄漏油通过 K 口泄出。如图 10a所示，当 K口引入压力油时，第一阀芯 31克服第一弹性件 51力向左运动，而第二阀芯 32克服第二弹性件 52力向右运动，此时 P口与 A口相通，同时 P口与 B口相通，实现 P型机能。所以该液压换向阀采用了一种新型换向原理后，能够在普通压力油控制方式下实现四位功能。本发明的分体式阀套、阀芯结构还可以运用到其他形式的液压换向阀或液压控制系统中。如图 11所示给出了这样的一种液压换向阀组，包括有阀芯、阀套与阀块 11，阀套设于阀块的腔体内，阀套为分体式阀套，包括第一阀套 21与第二阀套 22，阀芯设于阀套内，阀芯为分体式阀芯，包括第一阀芯 31与第二阀芯 32，其中分体式的阀芯 31、 32处于同步工作状态，液压换向阀组上设置有至少三个通油口，可实现至少二个工作位。由于采用了分体式阀芯、阀套结构，可方便地将阀芯、阀套集成在阀块内来实现液压换向阀的功能，该液压换向阀组区别于传统独立结构的液压换向阀，由于阀芯通过阀套直接插入阀块的内孔中，能够减少传统液压换向阀与阀块间的连接，即减少泄露环节，控制和实现都非常方便，且可通过阀块的设计来实现整个液压系统的合理布局。另外，将阀芯集成到阀块可减小整个阀块组件的质量和体积，材料成本大为降低。可以理解，本发明中的分体式阀芯、阀套结构可以运用于带有控制管路的各种液压控制系统中。也即根据本发明可提供一种液压控制系统，所述液压控制系统包括前面所述的液压换向阀或液压换向阀组。本发明的液压换向阀、液压换向阀组可广泛地运用于各类工程机械中，包括混凝土机械、筑路机械、挖掘机械、起重机械、港口机械及桩工机械等。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权利要求书

1. 一种液压换向阀，其特征在于包括：

阀体；

阀套，设于所述阀体的腔体内，所述阀套为分体式阀套，至少包括第一阀套（21 ) 与第二阀套（22);

阀芯，设于所述阀套内，所述阀芯为分体式阀芯，至少包括第一阀芯（31 ) 与第二阀芯（32)，所述第一阀芯（31 )和所述第二阀芯（32)处于同步工作状态；

所述液压换向阀上设置有至少三个通油口，所述液压换向阀可实现至少二个工作位。

2. 根据权利要求 1所述的液压换向阀，其特征在于，所述阀套为阶梯式阀套，所述阀体的腔体也设置为阶梯式，与所述阀套的阶梯式结构相匹配。

3. 根据权利要求 1所述的液压换向阀，其特征在于，所述阀套上设置有与所述阀体上的压力油口相对应的通油口，所述阀套与阀体之间通过密封圈（40)密封。

4. 根据权利要求 1所述的液压换向阀，其特征在于，还包括：

第一跟随弹簧（81 )，直接与所述第一阀芯（31 ) 的端部相抵接；以及第二跟随弹簧（82)，直接与所述第二阀芯（32) 的端部相抵接，所述第一跟随弹簧（81 )与第二跟随弹簧（82)用于保持所述第一阀芯（31 ) 与第二阀芯（32) 处于相抵靠状态。

5. 根据权利要求 1至 4中任一项所述的液压换向阀，其特征在于，还包括第三阀芯（33 )，所述第三阀芯（33 )设于所述第一阀芯（31 )与第二阀芯（32)之间。

6. 根据权利要求 5所述的液压换向阀，其特征在于，还包括第三阀套（23 )，所述第三阀套（23 ) 与所述第三阀芯（33 ) 相匹配。

7. 根据权利要求 1至 4中任一项所述的液压换向阀，其特征在于，所述液压换向阀为电磁驱动式液压换向阀，所述第一阀芯（31 ) 的端部与第二阀芯（32) 的端部分别设有第一电磁铁（91 )与第二电磁铁（92)，用于操纵所述阀芯的动作。

8. 根据权利要求 7所述的液压换向阀，其特征在于，所述液压换向阀为流量阀，所述电磁铁为比例电磁铁，用于对通过比例电磁铁的电流控制来控制通过流量阀阀口的流量。

9. 根据权利要求 1至 4中任一项所述的液压换向阀，其特征在于，所述第一阀芯

(31 ) 的轴线与第二阀芯（32) 的轴线不同轴。

10. 根据权利要求 1至 4中任一项所述的液压换向阀，其特征在于，所述第一阀芯

(31 ) 与第二阀芯（32) 的外径不相同。

11. 根据权利要求 1至 4中任一项所述的液压换向阀，其特征在于，所述液压换向阀为三位三通液压换向阀，所述阀体与阀套上设有相对应的压力油口 P、回油口 1\ 第一工作油口 A，所述回油口 T设置的位置相对于所述第一阀芯（31 ) 与第二阀芯（32) 之间。

12. 根据权利要求 1至 4中任一项所述的液压换向阀，其特征在于，所述液压换向阀为三位四通液压换向阀，所述阀体与阀套上设有相对应的压力油口 P、回油口 1\ 第一工作油口 A、第二工作油口 B、及泄油口 R，所述泄油口 R设置的位置相对于所述第一阀芯（31 ) 与第二阀芯（32) 之间。

13. 根据权利要求 6所述的液压换向阀，其特征在于，所述液压换向阀为三位六通液压换向阀，所述阀体与阀套上设有相对应的压力油口 P、回油口 τ、第一工作油口 Α、第二工作油口 Β、第三工作油口 C、第四工作油口 D、及泄油口 R，所述泄油口 R设置的位置相对于所述第一阀芯（31 ) 与第三阀芯（33 )之间以及所述第二阀芯（32) 与第三阀芯（33 ) 之间。

14. 一种根据权利要求 1至 13中任一项所述的液压换向阀的控制方法，其特征在于，所述阀体上的泄油口 R同时作为控制油口 K，当阀芯在中位、左位及右位时，第一阀芯（31 ) 与第二阀芯（32)之间的泄漏油通过所述 Κ口泄出，当所述 Κ 口引入压力油时，第一阀芯（31 ) 向左运动，而第二阀芯（32) 向右运动，此时阀体（10) 上的 Ρ口与 Α口相通，同时 P口与 B口相通，实现四位功能。

15. 一种液压换向阀组，其特征在于包括：

阀块；

阀套，设于所述阀块的腔体内，所述阀套为分体式阀套，至少包括第一阀套（21 ) 与第二阀套（22); 阀芯，设于所述阀套内，所述阀芯为分体式阀芯，至少包括第一阀芯（31 ) 与第二阀芯（32)，所述第一阀芯（31 )和所述第二阀芯（32)处于同步工作状态；

所述液压换向阀组上设置有至少三个通油口，所述液压换向阀可实现至少二个工作位。

16. 一种液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统包括根据权利要求 1至 13 中任一项所述的液压换向阀或权利要求 15所述的液压换向阀组。

17. 一种工程机械，其特征在于，所述工程机械上设置有根据权利要求 1至 13中任一项所述的液压换向阀或根据权利要求 14所述的液压换向阀组。