容错换向阀制造技术

本发明专利技术公开了一种容错换向阀，包括主体阀、周向驱动机构和轴向驱动机构，主体阀的一端连接周向驱动机构，另一端连接轴向驱动机构。主体阀设有第一阀芯和第二阀芯，第一阀芯的一端通过第一齿轮连接于第一伺服电机，另一端与第一直线滑块相抵，第一直线滑块连接于第一齿条；第二阀芯的一端通过第二齿轮连接于手轮，另一端与第二直线滑块相抵，第二滑块连接于第二齿条；第一齿轮和第二齿轮均与第四齿轮相啮合，第一齿条和第二齿条均与第三齿轮相啮合，第二伺服电机连接于第三齿轮。该容错换向阀采用阀体与阀芯直接配合的方式，省略了阀套结构，且在主驱动电机损坏后，还能够通过其他驱动部分继续进行油液换向。

Fault tolerant directional valve

【技术实现步骤摘要】
容错换向阀
本专利技术属于换向阀领域，具体涉及一种容错换向阀。
技术介绍
电液换向技术的容错控制，是指在部分驱动元件出现故障后，依靠尚能正常工作的驱动元件，控制液压执行元件继续完成换向功能。其中，换向阀作为电液换向技术的核心元件，其性能以及容错控制功能直接决定着电液换向技术的工作性能以及容错性能。目前为止，尚未有具备容错功能的电液换向阀，即驱动部分出现故障后，电液换向阀即不能继续工作。在没有容错功能的情况下，对于一些不便更换换向装置的大型设备或需要连续长时间工作的场合，若其换向装置驱动部分发生故障，则必须停止工作，会造成较大损失。具体来讲，现有的换向阀具有下列缺陷：1、现有电液换向技术不具备容错特性，对于伺服阀，当带动阀芯轴向移动的驱动部分出现故障后，便不能继续工作；对于现有转阀，当控制阀芯旋转的驱动部分出现故障后，也不能继续工作，因而其均不能满足某些不便更换驱动元件的电液换向系统的使用要求。2、现有转阀换向技术普遍采用阀芯阀套相配合的设计，结构较为复杂，制造要求较高，因而限制了其广泛应用。3、现有转阀换向技术，不能有效实现阀芯位置的检测。在没有阀芯位置检测方法的情况下，一方面，无法实现阀芯零位的确定；另一方面，在实际应用中，不能满足某些需要精确控制换向位置的场合。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种容错换向阀，该容错换向阀采用阀体与阀芯直接配合的方式，省略了阀套结构，且在主驱动电机(例如第一伺服电机，驱动阀芯周向运动)损坏后，还能够通过其他驱动部分(例如第二伺服电机，驱动阀芯轴向运动)继续进行油液换向。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案：一种容错换向阀，包括主体阀、周向驱动机构和轴向驱动机构，所述主体阀的一端连接所述周向驱动机构，另一端连接所述轴向驱动机构；以及，所述主体阀设有第一阀芯和第二阀芯，所述周向驱动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第四齿轮和第一伺服电机、手轮，所述轴向驱动机构包括第一齿条、第二齿条、第三齿轮、第一直线滑块、第二直线滑块和第二伺服电机；所述第一阀芯的一端通过所述第一齿轮连接于所述第一伺服电机，另一端与所述第一直线滑块相抵，所述第一直线滑块连接于所述第一齿条；所述第二阀芯的一端通过所述第二齿轮连接于所述手轮，另一端与所述第二直线滑块相抵，所述第二滑块连接于所述第二齿条；所述第一齿轮和所述第二齿轮均与所述第四齿轮相啮合，所述第一齿条和所述第二齿条均与所述第三齿轮相啮合，所述第二伺服电机连接于所述第三齿轮。一具体实施例中，所述主体阀还包括阀体，所述第一阀芯和所述第二阀芯平行设置并分别贯穿所述阀体；所述阀体设有进油口、出油口、第一工作油口和第二工作油口，所述阀体内部设有连通所述第一阀芯和所述第二阀芯的油路。一具体实施例中，油液从所述进油口流入所述阀体，依次流经所述第一阀芯、所述第一工作油口，回油时依次流经所述第二工作油口、所述第一阀芯，并由所述出油口流出所述阀体；油液换向时，油液从所述进油口流入所述阀体，依次流经所述第二阀芯、所述第二工作油口，回油时依次流经所述第一工作油口、所述第二阀芯，并由所述出油口流出所述阀体。一具体实施例中，所述第一阀芯上由第一伺服电机端至第一齿条端依次设有第一挡油台肩、第一工作台肩、第二工作台肩、第二挡油台肩。一具体实施例中，所述第一工作台肩和所述第二工作台肩均沿周向开设有对称的节流阀口；所述第一工作台肩和所述第二工作台肩均开设有朝向所述第一齿条的环形槽，以使所述第一工作台肩的节流阀口与所述第一工作油口相连通以及所述第二工作台肩的节流阀口与所述第二工作油口相连通。一具体实施例中，所述第二阀芯上由手轮端至第二齿条端依次设有第三挡油台肩、第三工作台肩、第四挡油台肩、第四工作台肩、第五挡油台肩、第六挡油台肩。一具体实施例中，所述第三工作台肩的节流阀口形成径向贯穿矩形槽，所述第三工作台肩与所述第四挡油台肩之间的所述第二阀芯上设有第一容错油口，所述第五挡油台肩与所述第六挡油台肩之间的所述第二阀芯上设有第二容错油口，所述第二阀芯内部设有连通所述第三工作台肩的节流阀口、所述第一容错油口、所述第二容错油口的油路，所述第二容错油口通过所述阀体的油路与所述第二工作油口相连通。一具体实施例中，所述第三工作台肩沿周向开设有对称的节流阀口；所述第三工作台肩开设有朝向所述手轮的环形槽，该环形槽的底部设有通孔。一具体实施例中，所述第一阀芯和所述第二阀芯的一端分别套设有复位弹簧。一具体实施例中，所述进油口和所述出油口分别贯穿所述阀体形成通孔。采用本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术所述的容错换向阀，不仅可以实现油液换向，还可以在控制阀芯旋转的伺服电机出现故障后，使用另一伺服电机控制阀芯轴向运动继续实现油液换向，能满足某些不便拆装场合对于换向设备容错性能的要求。2、本专利技术所述的容错换向阀，采用阀体直接与阀芯相配合的方式，使得其转阀结构得到了简化，还减少了需加工零件数，降低了制造成本。3、本专利技术所述的容错换向阀，与现有转阀相比，采用了初始零位设计，有效避免了因启动位置不清造成的液压执行元件误启动等相关问题。4、本专利技术所述的容错换向阀，通过采用齿轮齿条传动机构及回复弹簧相配合，可以更为便捷地实现阀芯轴向位置的控制。此外，通过齿轮齿条机构，还可实现两阀芯沿相反方向运动，更为便捷地实现容错功能。5、本专利技术所述的容错换向阀，通过布置在连接轴套以及直线滑块上的检测条码，可以实现阀芯位置的实时检测，提高了该转阀的控制精度。附图说明图1为本专利技术实施例一种容错换向阀的结构示意图；图2为阀体的剖视图；图3为第一阀芯的立体图及其爆炸视图；图4为第一阀芯的结构示意图；图5为第二阀芯的结构示意图；图6为阀芯的轴向初始工作位置示意图；图7为阀芯的周向初始工作位置示意图；图8为主体阀的剖视图；图9为连接轴套的立体图；图10为直线滑块的立体图；图11为容错换向阀处于正常工作位置I的示意图；图12为容错换向阀处于正常工作位置II的示意图；图13为容错换向阀处于容错工作位置I的示意图；图14为容错换向阀处于容错工作位置II的示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参照图1-，本专利技术公开了一种容错换向阀，包括周向驱动机构、主体阀(包括阀体3和阀芯部分)、轴向驱动机构。其中，周向驱动机构包括第一伺服电机11、齿轮传动机构12(包括依次啮合的第一齿轮、第四齿轮、第二齿轮)以及手轮13；阀芯部分包括第一阀芯21、第二阀芯22；轴向驱动机构包括第二伺服电机42、第三齿轮41、齿条4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种容错换向阀，其特征在于，所述容错换向阀包括主体阀、周向驱动机构和轴向驱动机构，所述主体阀的一端连接所述周向驱动机构，另一端连接所述轴向驱动机构；以及，/n所述主体阀设有第一阀芯和第二阀芯，所述周向驱动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第四齿轮和第一伺服电机、手轮，所述轴向驱动机构包括第一齿条、第二齿条、第三齿轮、第一直线滑块、第二直线滑块和第二伺服电机；所述第一阀芯的一端通过所述第一齿轮连接于所述第一伺服电机，另一端与所述第一直线滑块相抵，所述第一直线滑块连接于所述第一齿条；所述第二阀芯的一端通过所述第二齿轮连接于所述手轮，另一端与所述第二直线滑块相抵，所述第二滑块连接于所述第二齿条；所述第一齿轮和所述第二齿轮均与所述第四齿轮相啮合，所述第一齿条和所述第二齿条均与所述第三齿轮相啮合，所述第二伺服电机连接于所述第三齿轮。/n

【技术特征摘要】
1.一种容错换向阀，其特征在于，所述容错换向阀包括主体阀、周向驱动机构和轴向驱动机构，所述主体阀的一端连接所述周向驱动机构，另一端连接所述轴向驱动机构；以及，
所述主体阀设有第一阀芯和第二阀芯，所述周向驱动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第四齿轮和第一伺服电机、手轮，所述轴向驱动机构包括第一齿条、第二齿条、第三齿轮、第一直线滑块、第二直线滑块和第二伺服电机；所述第一阀芯的一端通过所述第一齿轮连接于所述第一伺服电机，另一端与所述第一直线滑块相抵，所述第一直线滑块连接于所述第一齿条；所述第二阀芯的一端通过所述第二齿轮连接于所述手轮，另一端与所述第二直线滑块相抵，所述第二滑块连接于所述第二齿条；所述第一齿轮和所述第二齿轮均与所述第四齿轮相啮合，所述第一齿条和所述第二齿条均与所述第三齿轮相啮合，所述第二伺服电机连接于所述第三齿轮。


2.如权利要求1所述的容错换向阀，其特征在于，所述主体阀还包括阀体，所述第一阀芯和所述第二阀芯平行设置并分别贯穿所述阀体；所述阀体设有进油口、出油口、第一工作油口和第二工作油口，所述阀体内部设有连通所述第一阀芯和所述第二阀芯的油路。


3.如权利要求2所述的容错换向阀，其特征在于，油液从所述进油口流入所述阀体，依次流经所述第一阀芯、所述第一工作油口，回油时依次流经所述第二工作油口、所述第一阀芯，并由所述出油口流出所述阀体；油液换向时，油液从所述进油口流入所述阀体，依次流经所述第二阀芯、所述第二工作油口，回油时依次流经所述第一工作油口、所述第二阀芯，并由所述出油口流出所述阀体。


4.如权利要求3所述的容错换向阀，其特征在于，所述第一阀芯上由第...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘毅，陈德馨，徐巧宁，徐文凯，韩冬，
申请(专利权)人：浙江大学宁波理工学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33