高水基锥阀式电液换向阀制造技术

本发明专利技术属于一种锥阀式电液换向阀，其由先导电磁阀和主锥阀组成．主锥阀包括柱塞顶杆，一个由两个单向锥阀构成的具有相对作用的可控双作用式锥阀和阀座．它以最少的先导电磁阀和简单紧凑的结构取代了由多个插式锥阀并采用逐一对应的先导电磁阀控制的换向阀，特别适用于中小流量的高水基液压介质的传动系统，也完全适用于油介质．（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于一种液压阀，特别是用于高水基液压系统的电液换向阀。在液压系统中使用高水基液压介质是当前国内外竞相开发研究的重要课题，由于高水基液压介质的性能特点，必须有相应的液压元件。以往的一些水压机、连续铸钢设备采用的水控制系统通常都是采用如机标JB水压机零部件标准中的手柄操纵的分配器(JB2048-84)或是采用辅助油路操纵单顶缸的系统来控制水介质的主系统(见图1)前者结构难于实现电器或计算机自动控制，后者结构系统复杂，须有油和水两种各自独立的液压系统和动力泵站，由于目前尚未研制出适合于高水基液工作的各种电液转换液压阀，因此，上述油控水系统(图1)或手柄操纵带接力器的分配器系统仍然是目前广泛采用的高水基液压传动形式。为尽快开发高水基液压传动的应用，近二年来，已研制了适用于高水基介质的插式锥阀及各种功能的先导电磁阀。由两个插式方向锥阀与一个二位四通先导电磁阀或分别与两个二位三通先导阀构成各种流量的二位三通或三位三通换向阀，也可由四个插式方向阀芯与四个先导阀构成具有各种机能的三位四通换向阀。见图3为四个插式阀及先导阀构成的三位四通阀。但这种方法对通径小于Dg32的各种阀门是很不经济的，它增大了阀组重量和体积，加工先导阀的引水孔较为困难，更重要的是使用先导阀和电磁铁数量成倍增加，相应使电器控制复杂，使用配套电器也增多。锥阀由于使用油和水两种不同的介质而有不同的结构特点，因此分为油锥阀和水锥阀两类。不论油或水锥阀与滑阀相比，都具有压力损失小，过流量大，切换时间短，寿命长，可实现无泄漏密封关闭。尽管锥阀较滑阀具有许多突出优点，但由于目前没有更合理的油用锥阀式电液阀，而采用多个插式阀用先导阀控制的叠加阀形式，使系统复杂程度与造价提高。因此在中小流量，要求使用阀门通径在Dg32以下的油系统，仍然采用滑阀式各种功能的电液换向阀，而对于高水基液压系统，由于以前没有适用于中小流量的电液换向阀，故不得不采用由插式阀及多个先导阀一一对应控制的结构形式来构成多种功能换向阀组，以适应自动控制的需要。本专利技术的目的是设计一种适用于中小流量的高水基液压介质的锥阀式换向阀，使其系统结构简化，控制功能多样，用途各异。本专利技术换向阀主要由主锥阀和先导控制阀构成。该主锥阀包括柱塞顶杆，锥阀和相应阀座，其特征是，锥阀是由两个单向锥阀构成具有相对作用的可控双作用式锥阀，这种双作用式锥阀一端与相应阀座构成一个进水阀口，另一端与相应阀座构成一个排水阀口。当采用一个先导控制阀连接控制一组主锥阀，可组合成一种二位三通电液换向阀，当采用一个设计成端盖法兰的二位四通或二位三通电磁先导阀连接控制两组主锥阀，可组合成一种具有二位四通的电液换向阀，当采用二个设计成端盖法兰的二位四通或二位三通电磁先导阀连接控制两组主锥阀，可构成具有三位四通的换向阀。由于采用了组合式的具有相对作用的可控双作用式锥阀，只需配备最少的先导电磁阀就可达到实现控制功能多样。下面结合附图说明本专利技术的工作原理及实施例。图1为油控水系统结构图。其中，P，O为水介质源，P′，O′为油辅助介质动力源，(1)为水分配阀，(2)为油单顶缸，(3)为油控制阀。图2为四个插式阀及先导阀构成的三位四通换向阀结构图。图3为本专利技术二位三通电液换向阀结构图图4为本专利技术二位四通电液换向阀结构图图5为本专利技术三位四通电液换向阀结构图图6为具有相对作用的可控双作用式锥阀结构示意图。图3、图4、图5中，(1)为柱塞顶杆，(2)为先导电磁阀，(3)为具有相对作用的可控双作用式锥阀，(4)，(5)为阀座，(6)为控制腔，(7)为锥阀(3)与相应阀座(4)构成的进水阀口，(8)为锥阀(3)与相应阀座(5)构成的排水阀口，(P)(A)，(O)，(B)，为电液通道口。其中，锥阀(3)是由两个方向相反的单向阀套装在一起，且中间装有压缩弹簧，在其安装空间内，两个单向阀沿轴向可以自由滑动，其详细结构见图6。借助中部的弹簧复位，在任何情况下，可保证锥阀(3)上的两个阀口不致同时开启，以免发生P腔压力串到O腔不易建立起压力的情况。锥阀(3)具有相对作用，指两个阀口具有相反方向的作用，即在阀口(7)的开启力对阀口(8)则是关闭力，开启阀口(7)的运动则是关闭阀口(8)的运动。锥阀(3)通过顶杆(1)受先导阀(2)的控制为可控单向阀，因为它同时实现开启一个阀口而相应关闭另一个阀口，故称可控双作用锥阀。本专利技术采用一个先导电磁阀连接控制一组主锥阀构成的二位三通基型换向阀其工作原理为当先导阀(2)的原始位置(断电)为排液时，控制腔(6)为排液状态，锥阀(3)在P腔压力作用下关闭阀口(8)而打开阀口(7)实现P-A口接通，A-O口断开。若先导阀通电进液，柱塞顶杆(1)在控制腔(6)进液压水作用下，使锥阀(3)关闭进水阀口(7)而打开排水阀口(8)，则实现P-A口断开，A-O口接通。当配用端盖法兰先导阀(2)的原始位置(断电)为进液时，此时P-A口断开，A-O口接通。只有先导阀通电，才实现P-A口接通，A-O口断开。构成二位三通常开或常闭式两种电液换向阀。由二位三通电液换向阀，通过不同的组合搭配，可以构成二位四通、三位四通(P、Y型机能)各种电液换向阀，见图4、图5。锥阀式三位四通(P、Y型机能)和二位三通、二位四通电液换向阀的特点1、无论是设计成油锥阀或水锥阀，当使用同种介质、同一通径的各种功能的电液阀，除阀体以外的全部零件，可以通用互换，有利于标准化，通过选用不同组合方式，可以构成各种功能，用途各异的电液换向阀。2、锥阀式换向阀过流量大，与同通径油滑阀相比，其外形轮廓尺寸和重量相当，但过流量却比后者大，使用油介质时，相当于大一挡通径的滑阀的过流量。使用水基介质时，其过流量又相当于比同通径的油锥阀大一挡的过流量。通过联接板可直接取代原油滑阀使用。3、适用于高水基介质的锥阀式电液换向阀，在不作任何改变的情况下，完全适用于油介质。4、如设计成专为油介质使用的锥阀式电液阀，只需将水基介质锥阀结构中运动部位YX型密封取消，改为油滑阀常用的油封槽式配合间隙密封，对元件材料防腐蚀要求降低，进而降低成本。其先导阀可改为油滑阀，也可不改。5、现有油滑阀结构三位四通电液换向阀，不能实现两个先导电磁铁同时通电，因而只有三位四通功能。而本专利技术的锥阀式三位四通电液换向阀可实现两个先导电磁铁同时通电，因此具有四位四通功能。且通过左右端电磁先导阀配用断电进液或断电排液的不同组合，可以实现三位四通机能位置的互换，从而使阀门在满足多种工艺动作要求时具有更大的灵活性。锥阀加工较滑阀容易，无需研配配合间隙。它与油叠加阀相比，重量可减轻45%，与高水基插式结构锥阀相比，可减轻重量约65%，且减少电磁铁及先导阀数量，进而可简化电器和液压系统。本专利技术设计的锥阀式换向阀可以达到公称压力315巴以及低于315巴的各种压力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高水基锥阀式电液换向阀，它主要由先导控制阀（２）和主锥阀构成，该主锥阀包括柱塞顶杆（１），锥阀（３）和阀座（４）（５），其特征是锥阀（３）是由两个单向锥阀构成具有相对作用的可控双作用式锥阀。

【技术特征摘要】
1.一种高水基锥阀式电液换向阀，它主要由先导控制阀(2)和主锥阀构成，该主锥阀包括柱塞顶杆(1)，锥阀(3)和阀座(4)(5)，其特征是锥阀(3)是由两个单向锥阀构成具有相对作用的可控双作用式锥阀。2.根据权利要求1所述的主锥阀，其特征是，锥阀(3)与相应阀座(4)构成一个进水阀口(7)，另一端与相应阀座(5)构成一个排水阀口(8...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊律明，汪开诚，
申请(专利权)人：机械工业部西安重型机械研究所，
类型：发明
国别省市：61[中国|陕西]