一种快速液动换向阀

摘要

本发明公开了一种快速液动换向阀，包括阀体、套筒和阀芯，阀芯置于阀体的阀孔内；阀体的一端设有外螺纹并与套筒螺纹联接，套筒内设有弹簧腔，弹簧腔内置有弹簧，该弹簧同时置于阀孔内并与阀芯接触；在阀体的壁上自设有外螺纹的一端向远离该外螺纹的另一端的方向依次设有均与阀孔相通的进油腔、工作油腔、回油腔，阀芯自其与弹簧腔相对的端面沿阀芯的中心轴线设有盲孔，阀芯的轴颈处设有与盲孔连通的径向孔，盲孔的进口处螺纹联接有阻尼螺堵，阻尼螺堵内设有节流孔。本发明的优点是：阀芯复位速度快，复位时移动距离缩短；对弹簧刚度要求低，阀芯开启速度加快；控制腔的容积减小，阀芯换向速度快；结构简单、拆装方便，有效节省安装空间。

权利要求

1.一种快速液动换向阀，它包括阀体（16）、套筒（25）和阀芯（9），阀芯（9）置于阀体（16）的阀孔（6）内；阀体（16）的一端设有外螺纹并与套筒（25）螺纹联接，套筒（25）内设有弹簧腔（21），弹簧腔（21）内置有弹簧（20），该弹簧（20）同时置于阀孔（6）内并与阀芯（9）接触；在阀体（16）的壁上自设有外螺纹的一端向远离该外螺纹的另一端的方向依次设有均与阀孔（6）相通的进油腔（14）、工作油腔（10）、回油腔（7），其特征在于：所述阀芯（9）自其与弹簧腔（21）相对的端面沿阀芯的中心轴线设有盲孔（13），所述阀芯（9）的轴颈处设有径向孔（12），该径向孔（12）与盲孔（13）连通，所述盲孔（13）的进口处螺纹联接有阻尼螺堵（18），所述阻尼螺堵（18）内设有节流孔（17）。

2.根据权利要求1所述的一种快速液动换向阀，其特征在于：所述套筒（25）的弹簧腔（21）内设有弹簧座（23），弹簧座（23）与阀芯（9）存在间隙，弹簧腔（21）的底部和弹簧座（23）的一个端面上各自设有一个圆锥形孔，在所述两个圆锥形孔之间夹持有钢球（24），所述圆锥形孔、弹簧座（23）和阀芯（9）的中心轴线重叠。

3.根据权利要求1或2所述的一种快速液动换向阀，其特征在于：所述阀孔（6）的远离外螺纹的一端呈阶梯状，阀芯（9）置于阀孔（6）的具有较大内径的部分，阀孔（6）的具有较小内径的部分置有控制推杆（2），该控制推杆（2）与阀孔（6）的具有较小内径的部分间隙配合；在阀体（16）的壁上还设有与阀孔（6）相通的泄油腔（26），该泄油腔（26）位于阀芯（9）的与控制推杆（2）相对的端面和阀孔（6）的阶梯面（27）之间。

4.根据权利要求1或2所述的一种快速液动换向阀，其特征在于：在所述阀体（16）的远离外螺纹的一端内设有沉孔，在沉孔的内壁上密封固定有支撑导套（5），该支撑导套（5）的中心孔与阀孔（6）连通且同轴，支撑导套（5）的中心孔内置有控制推杆（2），该控制推杆（2）与支撑导套（5）的中心孔间隙配合；在阀体（16）的壁上还设有与阀孔（6）相通的泄油腔（26），该泄油腔（26）位于阀芯（9）的与控制推杆（2）相对的端面和阀体（16）的沉孔底面（28）之间。

说明书

一种快速液动换向阀

技术领域

[0001] 本发明涉及一种液动换向阀，属于液压控制领域。

背景技术

[0002] 传统的液动换向阀大多使用复位弹簧进行复位，对于高频响的应用场合，为了加快液动换向阀的阀芯复位速度，需要提高复位弹簧的弹簧刚度，然而提高复位弹簧刚度会加大液动换向阀开启时所需要克服的弹簧力，从而减慢了液动换向阀的开启速度，因此传统的液动换向阀的开启和复位速度往往是互相矛盾的，并且由于传统的液动换向阀处于开启位置时，复位弹簧被压缩到极限位置，因此在液动换向阀复位时阀芯需要先运动一段较长的空行程，导致复位时间较长，换向速度慢。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种换向速度快的液动换向阀，以克服传统液动换向阀换向动作滞后的缺点。

[0004] 为实现上述目的，本发明所采取的技术手段是：该快速液动换向阀主要包括阀体、套筒和阀芯，阀芯置于阀体的阀孔内；阀体的一端设有外螺纹并与套筒螺纹联接，套筒内设有弹簧腔，弹簧腔内置有弹簧，该弹簧同时置于阀孔内并与阀芯接触；在阀体的壁上自设有外螺纹的一端向远离该外螺纹的另一端的方向依次设有均与阀孔相通的进油腔、工作油腔、回油腔，其中，所述阀芯自其与弹簧腔相对的端面沿阀芯的中心轴线设有盲孔，所述阀芯的轴颈处设有径向孔，该径向孔与盲孔连通，所述盲孔的进口处螺纹联接有阻尼螺堵，所述阻尼螺堵内设有节流孔。

[0005] 进一步地，本发明所述套筒的弹簧腔内设有弹簧座，弹簧座与阀芯存在间隙，弹簧腔的底部和弹簧座的一个端面上各自设有一个圆锥形孔，在所述两个圆锥形孔之间夹持有钢球，所述圆锥形孔、弹簧座和阀芯的中心轴线重叠。

[0006] 进一步地，本发明所述阀孔的远离外螺纹的一端呈阶梯状，阀芯置于阀孔的具有较大内径的部分，阀孔的具有较小内径的部分置有控制推杆，该控制推杆与阀孔的具有较小内径的部分间隙配合；在阀体的壁上还设有与阀孔相通的泄油腔，该泄油腔位于阀芯的与控制推杆相对的端面和阀孔的阶梯面之间。

[0007] 进一步地，本发明在所述阀体的远离外螺纹的一端内设有沉孔，在沉孔的内壁上密封固定有支撑导套，该支撑导套的中心孔与阀孔连通且同轴，支撑导套的中心孔内置有控制推杆，该控制推杆与支撑导套的中心孔间隙配合；在阀体的壁上还设有与阀孔相通的泄油腔，该泄油腔位于阀芯的与控制推杆相对的端面和阀体的沉孔底面之间。

[0008] 本发明的另一种快速液动换向阀主要包括阀体、套筒和阀芯，阀芯置于阀体的阀孔内；阀体的一端设有外螺纹并与套筒螺纹联接，套筒内设有弹簧腔，弹簧腔内置有弹簧，该弹簧同时置于阀孔内并与阀芯接触；在阀体的壁上自设有外螺纹的一端向远离该外螺纹的另一端的方向依次设有均与阀孔相通的进油腔、工作油腔、回油腔，其中，所述阀孔的远离外螺纹的一端呈阶梯状，阀芯置于阀孔的具有较大内径的部分，阀孔的具有较小内径的部分置有控制推杆，该控制推杆与阀孔的具有较小内径的部分间隙配合；在阀体的壁上还设有与阀孔相通的泄油腔，该泄油腔位于阀芯的与控制推杆相对的端面和阀孔的阶梯面之间。

[0009] 此外，本发明快速液动换向阀还可以是包括阀体、套筒和阀芯，阀芯置于阀体的阀孔内；阀体的一端设有外螺纹并与套筒螺纹联接，套筒内设有弹簧腔，弹簧腔内置有弹簧，该弹簧同时置于阀孔内并与阀芯接触；在阀体的壁上自设有外螺纹的一端向远离该外螺纹的另一端的方向依次设有均与阀孔相通的进油腔、工作油腔、回油腔，其中，在所述阀体的远离外螺纹的一端内设有沉孔，在沉孔的内壁上密封固定有支撑导套，该支撑导套的通孔与阀孔连通且同轴，支撑导套内置有控制推杆，该控制推杆与支撑导套间隙配合；在阀体的壁上还设有与阀孔相通的泄油腔，该泄油腔位于阀芯的与控制推杆相对的端面和阀体的沉孔底面之间。

[0010] 与现有技术相比，本发明的优点是：

[0011] (1)将流入工作腔的部分高压油通过反馈油路引入弹簧腔，使阀芯在复位时与弹簧接触的阀芯端面受到高压油压力和弹簧力的共同作用，阀芯复位速度快；阀芯在控制油作用力、反馈高压油作用力和弹簧力的合力作用下处于平衡位置，从而缩短了阀芯复位时需要移动的距离。

[0012] (2)由于液动换向阀的阀芯复位时借助了反馈高压油作用力，降低了对弹簧刚度的要求，实际应用时可以选择较小弹簧刚度的弹簧，减小了阀芯开启时所需克服的弹簧力，从而加快了阀芯的开启速度。

[0013] (3)通过在阀孔内设置控制推杆，使控制油作用在控制推杆端面，由控制推杆推动阀芯换向，减小了控制腔的容积，阀芯换向速度快。

[0014] (4)采用分立元件，结构简单、拆装方便，快速液动换向阀的安装方式为螺纹插装式，有效节省安装空间。

附图说明

[0015] 图1为本发明实施例1中快速液动换向阀的结构剖视示意图；

[0016] 图2为本发明实施例2中快速液动换向阀的结构剖视示意图；

[0017] 图3为本发明实施例3中快速液动换向阀的结构剖视示意图；

[0018] 图4为本发明快速液动换向阀的阻尼螺堵的结构剖视示意图；

[0019] 图5为本发明快速液动换向阀所述弹簧座的结构剖视示意图。

具体实施方式

[0020] 实施例1

[0021] 如图1、图4、图5所示，本发明的快速液动换向阀主要包含一个阀体16和套筒25。阀体16的一端制有外螺纹(在图1至图3中，该外螺纹在阀体16的右端)，套筒25的内部相应地加工凹槽并在槽内制有内螺纹，以便将阀体16与套筒25进行螺纹联接，并使阀体
16制有外螺纹一端的端面紧贴套筒25的凹槽面。阀体16内部设置一个通孔作为阀孔6，阀孔6内安装有阀芯9，阀孔6的内径与阀芯9的外径配磨加工，当液控换向阀工作时，使阀芯9在阀孔6内左右往复运动，以实现油路的切换。在阀体16的壁上自设有外螺纹的一端向远离该外螺纹的另一端的方向(在图1至图3中，即为自阀体16的右端向左端的方向)依次设有均与阀孔6相通的进油腔14、工作油腔10、回油腔7。阀芯9的轴颈处加工有径向孔12，沿阀芯9的中心轴线加工有盲孔13，使工作油腔10和弹簧腔21通过径向孔12和盲孔13相连通。在盲孔13的进口处制有螺孔19，螺孔19的内部安装有阻尼螺堵18，阻尼螺堵18的内部还设有节流孔17。安装阻尼螺堵18的作用是通过节流孔17的节流作用使阀芯9运动平稳，减小阀芯9换向时的冲击。阀芯9的外侧壁上在轴颈的两侧各间隔地加工有2个平衡槽15，每个平衡槽15沿阀芯9的外侧壁圆周方向开设，平衡槽15可以减小液压卡紧力，并减少阀芯9与阀体16配合处的油液泄漏，使阀芯9工作更加可靠。

[0022] 在套筒25的弹簧腔21的底端端面上加工一个120°圆锥形孔，在弹簧座23的大头端底端端面上加工一个120°圆锥形孔，将钢球24放入这两个圆锥形孔内，钢球24靠这两个圆锥形孔夹持固定；并在套筒25的弹簧腔21内安装弹簧座23，弹簧座23与阀芯9存在间隙，再将弹簧20套在弹簧座23外，同时使上述两个圆锥形孔、弹簧座23和阀芯9的中心轴线重叠，保证阀芯9的受力为沿轴向的推力。弹簧20的一端抵在弹簧座23上，另一端抵在阀芯9上，将阀体16与套筒25进行螺纹联接后，弹簧20被预压缩，弹簧力确保阀芯9处于确定的初始位置，并在阀芯9复位时提供反向推力。装入钢球24的目的是通过钢球24与锥面的补偿作用，使弹簧座23对中，并使弹簧力均匀作用在阀芯9上，圆锥形孔的角度设计成120°可以提高加工圆度。在阀体16上装有O型圈3、8、11，在套筒25上装有O型圈22，用于密封油液防止泄漏。

[0023] 实施例2

[0024] 如图2所示，阀孔6的远离外螺纹的一端(在图2中，即为阀孔6的左端)呈阶梯状，阀孔6的阶梯面27将该端阀孔6区分成两部分。其中，如图2所示，阶梯面27的左侧部分的阀孔内径相对于阶梯面27的右侧部分的阀孔内径要小，并在阶梯面27的左侧部分的阀孔内置有控制推杆2，该控制推杆2与这部分阀孔6间隙配合；阶梯面27的右侧部分的阀孔内径较大，其内置有阀芯9。作为本发明的优选实施方式，控制推杆2还设有凸肩，该凸肩位于阶梯面27的右侧部分的阀孔内，且控制推杆2的凸肩部分可与阶梯面27接触，阀芯9复位时推动控制推杆2向左移动，由控制推杆2的凸肩和阶梯面27对控制推杆2的左向移动进行限位。

[0025] 实施例3

[0026] 如图3所示，进一步的，在阀体16的远离外螺纹的一端(在图3中，即为阀孔6的左端)内设有沉孔，在沉孔的内壁上密封固定有支撑导套5，该支撑导套5的中心孔与阀孔6连通且同轴，支撑导套5的中心孔内置有控制推杆2，该控制推杆2与支撑导套5的中心孔间隙配合，安装时将控制推杆2装入支撑导套5的中心孔，并整体装入阀体16的沉孔内，在支撑导套5的外部安装弹性挡圈1，用来固定支撑导套5，防止松动，支撑导套上装有O型圈4，用于密封油液。在阀体16的壁上还设有与阀孔6相通的泄油腔26，该泄油腔26位于阀芯9的与控制推杆2相对的端面与阀体16的沉孔底面28之间。

[0027] 本发明换向阀的工作过程如下：

[0028] 如图1所示，初始状态下，阀孔6内没有压力油进入，阀芯9在弹簧力的作用下保持在左位，工作腔10与回油腔7通过阀芯9的轴颈处沟通，进油腔14泄油腔被阀芯9的台肩封闭。当阀孔6内接通压力油时，压力油作用在阀芯9的左端端面上，使阀芯9克服弹簧力和其他阻力向右运动，回油腔7被阀芯9的台肩封闭，进油腔14与工作腔10通过阀芯9的轴颈处沟通，同时，一部分高压油先后经径向孔12、盲孔13和阻尼螺堵18内的节流孔17进入套筒25内部的弹簧腔21，这部分反馈高压油作用在阀芯9的右端面上形成向左的反向推力，最终使阀芯9在左端端面上受到的推力、弹簧力和反馈高压油作用力的合力作用下处于一个平衡位置，此时液动换向阀处于开启位置。当撤去压力油的瞬间，弹簧腔21内部仍然蓄积有反馈高压油，在反馈高压油作用力和弹簧力的作用下，阀芯9被迅速推向左端初始位置，使得进油腔14被阀芯9的台肩封闭，回油腔7与工作腔10相沟通，工作腔10的油液通过回油腔7流回油箱，阀孔6内的油液通过阀体16的外部油路流回油箱，此时液动换向阀处于关闭位置。

[0029] 进一步的，如图2所示，在阀孔6内置有控制推杆2，压力油作用在控制推杆2的左端面上，由于控制推杆2的左端面面积较小，使得油液只需充满小体积的容腔就能推动控制推杆2向右运动，由控制推杆2推动阀芯9向右换向，加快了阀芯9的换向速度。阀孔6内部的泄漏油液通过泄油腔26流回油箱。

[0030] 进一步的，如图3所示，阀体16的沉孔内设置有可拆卸的支撑导套5，对于需要改变控制推杆2的端面面积的场合，只需要更换支撑导套5和推杆2，不必拆卸阀体16和重新加工阀孔6，提高了工作效率。