一种多功能防液压卡紧电液换向阀先导阀

摘要

本发明公开了一种多功能防液压卡紧电液换向阀先导阀，其特点是，由第一二位三通插装阀（1）和第二二位三通插装阀（2）与控制油路阀块（3）连接而成，第一二位三通插装阀（1）和第二二位三通插装阀（2）上分别设油口（C、D、E）和阀芯（F）；所述的控制油路阀块（3）上设控制油路（H、I、J、K）和油路（P、T、A、B）；控制油路（K）的端部设第一工艺孔堵头（6），控制油路（H、J、I）的端部分别设第二工艺孔堵头（5）；具有结构简单，安装简易，操作灵活，无需更改原有阀件等优点，在一定程度上减轻了故障判断的难度，减少了设备维护的人力物力成本。

权利要求

1.一种多功能防液压卡紧电液换向阀先导阀，其特征在于，由第一二位三通插装阀（1）和第二二位三通插装阀（2）与控制油路阀块（3）连接而成，第一二位三通插装阀（1）上设第一C油口（C）、第一D油口（D）、第一E油口（E）和第一阀芯（F），第二二位三通插装阀（2）上设第二C’油口（C’）、第二D’油口（D’）、第二E’油口（E’）和第二阀芯（F’）；所述的控制油路阀块（3）上设第三H控制油路（H）、第三I控制油路（I）、第三J控制油路（J）、第三K控制油路（K）和第三P油路（P）、第三T油路（T）、第三A油路（A）、第三B油路（B）；第三K控制油路（K）贯通第一二位三通插装阀（1）上的第一D油口（D）与油路阀块（3）的第三A油路（A）互通；第三J控制油路（J）贯通第二二位三通插装阀（2）上的第二D’油口（D’）与油路阀块（3）的第三B油路（B）互通；控制油路阀块（3）上的第三H控制油路（H）贯通连接第一二位三通插装阀（1）和第二二位三通插装阀（2）上的第一C油口（C）和第二C’油口（C’）与第三P油路（P）互通，控制油路阀块（3）上的第三I控制油路（I）贯通连接第一二位三通插装阀（1）和第二二位三通插装阀（2）上的第一E油口（E）和第二E’油口（E’）与第三T油路（T）互通；其他油路、油口均不相通；第三K控制油路（K）的端部设第一工艺孔堵头（6），第三H控制油路（H）、第三I控制油路（I）、第三J控制油路（J）的端部分别设第二工艺孔堵头（5）。

说明书

一种多功能防液压卡紧电液换向阀先导阀

[0001] 技术领域：

[0002] 本发明涉及冶金机械技术领域，具体地讲是一种多功能防液压卡紧电液换向阀先导阀，广泛应用于冶金机械中液压系统中的二级电液换向阀。

[0003] 背景技术：

[0004] 目前，一些冶金机械中液压系统复杂，如PQF热轧线共有主线液压系统8套，阀台70个，电液换向控制阀组多达400余组，电液换向阀全部采用德国力士乐公司的4WEH型换向阀，用于控制液流的开启、停止和方向，该类阀工作稳定可靠、动作准确、自动化程度高、使用寿命长，有效地满足了设备动作需求，已经成为应用最为广泛的液压控制元件。但在实际生产应用中主要存在以下两个缺陷（所述型号均为力士乐标准）：

[0005] 1、4WEH型二级电液换向阀的先导阀一般采用的是4WE6型电磁直动式方向滑阀，通过先导阀芯的动作切换实现主阀阀芯的切换，从而实现油缸的换向动作，先导阀阀芯材料一般都是液压铸铁、球磨铸铁等适用材料，先导阀阀体内可加工成两个或多个环形通道。先导阀就是通过运动阀芯与阀体通道的缝隙来密封，密封的程度主要取决于缝隙的大小，因此，随着工作压力的上升，缝隙必须减小，或者遮盖程度必须增加，以达到较好的密封效果，但实际上正是由于对缝隙小的高精度要求，使阀芯易出现几何形状误差和同心度变化引起的阀芯径向不平衡的液压力，从而引起阀芯的卡紧情况，如：阀芯加工误差而带有倒锥、安装导致的阀芯在阀孔中倾斜、阀芯高压端有异部突起（或油液中杂质）等引起的不平衡径向力；不平衡径向力是阀芯向阀孔靠近以后，产生阻碍阀芯运动的摩擦力，间隔一段时间后，轴向卡紧里突然增加，甚至在泄压后仍紧密的粘附在孔壁上，这是由于油液中的极性分子的阻塞作用，高压下，卡紧力会随着时间增大，并最终达到一个最大值。同时由于阀的其他相关加工误差、阀芯移动时的附加阻力等原因都容易引起阀芯的卡紧，称此为径向力不平衡引起的阀芯卡紧，这是这种阀的“先天基因缺陷”，尽管随着阀芯设计技术、加工技术、油液净化技术等相关技术水平的提高，此种卡紧现象已经较少出现，但是仍会偶发，此时手捅应急操作也无法运行，更换先导级阀后正常，一定程度上影响了产线的生产。

[0006] 2、在钢铁企业的液压应用中，普遍有电液换向阀型号多的特点，主要常见的电液换向阀有“弹簧复位”（4WEH…/…)和“液压复位”（4WEH…/H…)两类，这两类换向阀又有2位阀和3位阀之分，其常见对应的先导控制阀共有三种：“三位阀Y型中位（4WE6J…）”“三位阀P型中位4WE6M…”“两位阀4WE6D…”，不同的电液换向阀对应不同的先导阀，导致现场在液压阀的管理、先导阀的更换、备件的准备均有一定的复杂性，不便于日常的设备管理，增加了费用的同时也增加了工作量。

[0007] 发明内容：

[0008] 本发明的目的是克服上述已有技术的不足，而提供一种多功能防液压卡紧电液换向阀先导阀；主要解决现有的电液换向阀因径向力不平衡引起的阀芯液压卡死及因液压阀和先导阀的管理不便而增费用和工作量等问题。

[0009] 本发明的技术方案是：一种多功能防液压卡紧电液换向阀先导阀，其特殊之处在于，由第一二位三通插装阀和第二二位三通插装阀与控制油路阀块连接而成，第一二位三通插装阀上设第一C油口、第一D油口、第一E油口和第一阀芯，第二二位三通插装阀上设第二C’油口、第二D’油口、第二E’油口和第二阀芯；所述的控制油路阀块上设第三H控制油路、第三I控制油路、第三J控制油路、第三K控制油路和第三P油路、第三T油路、第三A油路、第三B油路；第三K控制油路贯通第一二位三通插装阀上的第一D油口与油路阀块的第三A油路互通；第三J控制油路贯通第二二位三通插装阀上的第二D’油口与油路阀块的第三B油路互通；控制油路阀块上的第三H控制油路贯通连接第一二位三通插装阀和第二二位三通插装阀上的第一C油口和第二C’油口与第三P油路互通，控制油路阀块上的第三I控制油路贯通连接第一二位三通插装阀和第二二位三通插装阀上的第一E油口和第二E’油口与第三T油路互通；其他油路、油口均不相通；第三K控制油路的端部设第一工艺孔堵头，第三H控制油路、第三I控制油路、第三J控制油路的端部分别设第二工艺孔堵头。

[0010] 本发明的一种多功能防液压卡紧电液换向阀先导阀，其主要特点是通过两个二位三通插装阀来分别控制其主阀芯两端的控制油压力的建立与泄压，即将主阀芯一端的控制油卸入T口或者将控制油引入主阀芯端部，从而实现主阀芯的动作控制，并最终实现主油路的换向。

[0011] 本发明所述的一种多功能防液压卡紧电液换向阀先导阀与已有技术相比具有突出的实质性特点和显著进步：1、先导阀的两个控制阀芯并非传统先导阀通过运动阀芯与阀体通道的缝隙来密封的方式，而是通过锥面密封的方式实现油路之间的开启与关闭，阀芯与阀芯通道之间的间隙较大，很难产生液压阀芯的卡紧故障；2、先导阀改变了一个阀芯控制先导油的情况，而转由两个阀芯来分别控制主阀芯两端控制油的情况，实现了液压复位、弹簧复位、两位、三位电液换向阀先导阀的多功能通用型，改变了传统不同类电液换向阀配不同类先导阀的情况，减轻了液压阀的管理、先导阀的更换、备件的准备难度；3、由于先导阀采用技术非常成熟的二位三通插装阀，部分零件加工时保证精度，结合成一个高精度的先导阀装置，具有结构简单，安装简易，操作灵活，无需更改原有阀件等优点，在一定程度上减轻了故障判断的难度，减少了设备维护的人力物力成本。

[0012] 附图说明：

[0013] 图1是本发明的二位三通插装阀的结构示意图；

[0014] 图2是本发明的油路走向示意图；

[0015] 图3是本发明的控制原理图；

[0016] 图4是本发明的使用安装图。

[0017] 具体实施方式：

[0018] 为了更好地理解与实施，下面结合附图给出具体实施例详细说明本发明；所举实施例仅用于解释本发明，并非用于限制本发明的范围。

[0019] 实施例1，参见图1、2、4，采用成熟部件第一二位三通插装阀1、第二二位三通插装阀2，阀上有油口C、D、E和阀芯F；将第一二位三通插装阀1、第二二位三通插装阀2与控制油路阀块3连接，控制油路阀块3上有控制油路H、I、J、K和油路P、T、A、B；控制油路K贯通第一二位三通插装阀1上的油口D与油路阀块3的油路A互通，控制油路J贯通第二二位三通插装阀2上的油口D与油路阀块3的油路B互通，控制油路阀块3上的控制油路H贯通连接第一二位三通插装阀1和第二二位三通插装阀2上的油口C与控制油路P互通，控制油路阀块3上的控制油路I贯通连接第一二位三通插装阀1和第二二位三通插装阀2上的油口E与控制油路T互通；其他油路、油口均不相通；控制油路K的端部安装第一工艺孔堵头6，控制油路H、J、I的端部分别安装第二工艺孔堵头5三个；在阀均不得电情况下，第一二位三通插装阀1和第二二位三通插装阀2的油口D和油口E之间互通，油口D和油口C之间无泄漏密封，得电情况则相反；将本发明的先导阀7与换向阀主阀8通过螺栓4连接在一起。

[0020] 本发明所述的一种多功能防液压卡紧电液换向阀先导阀，其控制原理（见图3，以内控内泄式三位换向阀为例）：二位三通插装阀1、2组成的控制回路为先导阀，P、T为主进出油路，A、B为出油路，a、o、b为换向阀的三个机能位，x、y为控制油进、回油路，1DT、2DT为二位三通插装阀的电磁铁，当该换向阀主阀8为弹簧复位型换向阀时，如需主阀芯停留在中位，1DT、2DT处于失电状态，主阀芯两端的油液通过二位三通插装阀直接回油箱，换向阀主阀8由弹簧保持在中位O位，如需换向阀主阀8停留在a位，实现a位的控制机能，电磁铁，2DT得电，1DT失电，控制油经过二位三通插装阀2到达主阀芯的b端，同时主阀芯a端的压力油经过二位三通插装阀1回油箱，压力油推动主阀芯到达a端，实现a位的控制机能，同样的原理，要实现b位的控制机能，1DT得电，2DT失电即可。

[0021] 对于液压复位型电液换向阀，如需主阀芯停留在中位，1DT、2DT处于得电状态，主阀芯两端通过二位三通插装阀1、2引入控制油，主阀由液压力保持在中位O位，如需主阀芯停留在a位，实现a位的控制机能，电磁铁，2DT得电，1DT失电，控制油经过二位三通插装阀2到达主阀芯的b端，同时主阀芯a端的压力油经过二位三通插装阀1回油箱，压力油推动主阀芯到达a端，实现a位的控制机能，同样的原理，要实现b位的控制机能，1DT得电，2DT失电即可。

[0022] 对于两位电液换向阀，区别仅仅是没有以上所述中的中位控制方式而已，其他相似，即实现a位机能，2DT得电，1DT失电，实现b位机能，1DT得电，2DT失电。

[0023] 以上所述为内控内泄式，对于其他的外控外泄式、外控内泄式、内控外泄式，由于国内外电液换向阀改变控制油开启的螺堵均在主阀级，和本发明并无直接关系，因此控制方式如上述相同。