一种轴配流高频开关换向阀制造技术

本发明专利技术涉及一种轴配流高频开关换向阀，包括轴配流阀体定子以及轴配流阀芯转子，该轴配流高频开关换向阀由上至下由四个密封圈依次分割为互不连通的三个密封区域，所述的轴配流阀体定子侧壁上对应三个密封区域分别依次开设1对工作油口、一个供油口以及一个回油口，所述的轴配流阀芯转子沿轴向在中心处开设一个回油通道以及多个供油通道，并且在轴配流阀芯转子对应三个密封区域内分别设置用以与供油通道和回油通道连通的开孔和开槽，通过转动轴配流阀芯转子，分别实现供油通道和回油通道分别与工作油口之间的高频通断控制，进而实现外部执行机构的高频换向，与现有技术相比，本发明专利技术具有高频开关换向控制、可扩展性强、无机械接触等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种轴配流高频开关换向阀
本专利技术涉及流体控制
，尤其是涉及一种轴配流高频开关换向阀。
技术介绍
对于常规开关电磁换向阀，双线圈的电磁阀结构主要采用锁紧螺母+电磁线圈+芯管+弹簧+垫片+阀芯+阀体+垫片+弹簧+芯管+电磁线圈+锁紧螺母的结构；单线圈的电磁阀结构主要采用锁紧螺母+电磁线圈+芯管+弹簧+垫片+阀芯+阀体+垫片+弹簧+端盖的结构；供电电压类型可分为直流和交流，供电电压值可以选范围较大，阀芯在阀体内运动主要靠液压油膜支承，油液污染颗粒通过阀芯阀体间隙将影响其阀芯运动的平滑性，若电磁线圈长期处于得电状态，阀芯容易卡滞，造成执行机构故障；且由于安装空间所限，线圈的尺寸规格将限制其最大吸持力，影响其输出功率特性，流体流过阀芯/阀体所构成的腔体，所产生的液动力也限制常规开关电磁换向阀的通流能力；线圈的尺寸也影响其散热特性，在高温或高湿环境容易烧线圈，线圈的塑封工艺及与电气连接的方式也会影响其防水等级。目前采用常规开关电磁换向阀实现脉冲开关功能，需要电磁线圈频繁切换开关电源，由于电磁阀芯管所采用的材料需要实现得电增磁，失电快速消磁，在高频切换工况，存在剩磁现象，从而导致电磁阀不能正常切换，其最大切换频率受限；且在高频切换状态，电磁阀阀芯通流能力受限，不适用于实现脉冲开关功能。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种轴配流高频开关换向阀。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种轴配流高频开关换向阀，包括轴配流阀体定子以及可旋转地安装在轴配流阀体定子内的轴配流阀芯转子，该轴配流高频开关换向阀由上至下由四个密封圈依次分割为互不连通的三个密封区域，所述的轴配流阀体定子侧壁上对应三个密封区域分别依次开设1对工作油口、一个供油口以及一个回油口，所述的轴配流阀芯转子沿轴向在中心处开设一个回油通道以及多个供油通道，并且在轴配流阀芯转子对应三个密封区域内分别设置用以与供油通道和回油通道连通的开孔和开槽，工作油口与对应的外部执行机构连通，供油口和回油口分别与外部油源连通，通过转动轴配流阀芯转子，分别实现供油通道和回油通道分别与工作油口之间的高频通断控制，进而实现外部执行机构的高频换向。所述的轴配流阀芯转子外表面对应第一密封区域内的第一水平设定位置处，沿周向开设多对开孔，相邻的两个开孔间通过未开孔区段进行隔离，并且顺序排列的奇数序号的开孔与对应的供油通道通过第一流道连通，偶数序号的开孔均通过第二流道与中心的回油通道连通。所述的未开孔区段在圆周方向弧长及轴向尺寸均大于工作油口的底径，用以实现转动过程中对工作油口的封堵。所述的开孔的形状为圆形，用以实现工作油口通过供油通道和回油通道与供油口和回油口的导通和封闭。所述的开孔数量根据实际开关换向的频率要求设置为i对，分别沿周向每隔180/i°交替设置，每个开孔对应的圆心角为β，则每个未开孔区段对应的圆心角为(180/i-β)°，并且仅有相邻设置的一对开孔与工作油口对应导通或封闭，工作油口A与工作油口B之间的角度为180/i°。通过设置每个开孔的位置以及每个圆孔大小实现工作油口正反向导通时间的控制，进而实现对外部执行机构正向和反向行程的控制，并且通过对供油口(P0)和回油口(T0)的通油时间的控制进一步实现对外部执行机构正向和反向行程的控制。所述的轴配流阀芯转子外表面对应第二密封区域内进行全周向开槽，由此在轴配流阀芯转子和轴配流阀体定子之间形成第一间隙，多个供油通道均通过流道和第一间隙与供油口连通。所述的轴配流阀芯转子外表面对应第三密封区域内进行全周向开槽，由此在轴配流阀芯转子和轴配流阀体定子之间形成第二间隙，回油通道通过流道和第二间隙与回油口连通。该轴配流高频开关换向阀的工作角度区间为0-360°，每旋转180/i°实现一次执行机构的运动方向的反向控制。所述的执行机构包括液压冲击钻。所述的开孔设置为4对。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：一、本专利技术突破目前常规开关阀设计理念，采用在转子轴上开槽的形式，通过多个供油通道P和一个回油通道T实现轴配流。二、本专利技术在转子在周向对应工作油口开设多组开孔，构成多组高频开关回路，通过调节伺服电机驱动阀芯转子在0-360°范围内旋转时，实现对执行机构的高频开关换向控制。三、本专利技术通过转子在周向的非全周开槽的结构实现工作油口开关换向有序供油，以此实现对执行机构的逻辑配流控制。四、由于轴向配流电磁阀的转子和定子之间采用间隙配合，且外部采用推力轴承减少转子的转动阻力矩及大流量通过时所产生的径向作用力。五、该高频开关换向阀不论是轴向配流阀处于工作或非工作状态，轴向配流阀转子与定子之间均无机械接触，由此减少了转子与定子之间的机械接触磨损及偏磨隐患，确保轴向配流阀长期有效工作。六、采用轴向配流结构，实现工作油口与供油/回油通道之间的间隙密封长度，并且配合沟槽与阀套上孔的位置配合，进一步的减小泄漏量，进而增大流通能力。七、根据实际的频率要求可以设置开孔的对数进而实现开关换向频率的调节，可扩展性强。附图说明图1为本专利技术的主视剖视图。图2为本专利技术的俯视图。图3为图1中I-I截面的截面图。图4为图1中II-II截面的截面图。图5为图1中III-III截面的截面图。图中标记说明：1、轴配流高频开关换向阀，2、轴配流阀芯转子，3、密封圈，4、轴配流阀体定子，31、第一密封圈，32、第二密封圈，33、第三密封圈，34、第四密封圈，P、供油通道，T、回油通道，A\B、工作油口，P0、供油口，T0、回油口。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例如图1-5所示，本专利技术提供一种轴配流高频开关换向阀，包括内部的轴配流阀芯转子2和外部的轴配流阀体定子4；通过在0-360°范围内旋转轴配流阀芯转子2，进而控制工作油口与供油口P0和回油口T0之间的连通/封堵，实现对执行机构动作的高频开关换向控制，具有结构紧凑，简单，调节方便，通流能力大，实现执行机构高频换向，重复性高等优点。四个密封圈3由上至下分别将轴配流阀芯转子2和轴配流阀体定子4分割为三个分隔密封区域，这三个密封区域与轴配流阀体定子4上的工作油口的连通关系为：第一密封区域具体为由第一密封圈31和第二密封圈32之间包含的范围，在第一密封区域内的第一水平设定位置处，轴配流阀体定子4上开设一对与外部执行机构连通的工作油口A/B。第二密封区域具体为由第二密封圈32和第三密封圈33之间包含的范围，在第二密封区域内的第二水平设定位置处，轴配流阀体定子4上开设一个与外部油源连通的供油口P0；第二密封区域具体为由第三密封圈33和第四密封圈34之间包含的范围，在第三密封区域内的第三水平设定位置处，轴配流阀体定子4上开设一个与外部油源连通的回油口T0；第二密封区域与第三密封区域不与工作油口A/B连通。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴配流高频开关换向阀，其特征在于，包括轴配流阀体定子(4)以及可旋转地安装在轴配流阀体定子(4)内的轴配流阀芯转子(2)，该轴配流高频开关换向阀由上至下由四个密封圈(3)依次分割为互不连通的三个密封区域，所述的轴配流阀体定子(4)侧壁上对应三个密封区域分别依次开设1对工作油口、一个供油口(P0)以及一个回油口(T0)，所述的轴配流阀芯转子(2)沿轴向在中心处开设一个回油通道(T)以及多个供油通道(P)，并且在轴配流阀芯转子(2)对应三个密封区域内分别设置用以与供油通道(P)和回油通道(T)连通的开孔和开槽，工作油口与对应的外部执行机构连通，供油口(P0)和回油口(T0)分别与外部油源连通，通过转动轴配流阀芯转子(2)，分别实现供油通道(P)和回油通道(T)分别与工作油口之间的高频通断控制，进而实现外部执行机构的高频换向。/n

【技术特征摘要】
1.一种轴配流高频开关换向阀，其特征在于，包括轴配流阀体定子(4)以及可旋转地安装在轴配流阀体定子(4)内的轴配流阀芯转子(2)，该轴配流高频开关换向阀由上至下由四个密封圈(3)依次分割为互不连通的三个密封区域，所述的轴配流阀体定子(4)侧壁上对应三个密封区域分别依次开设1对工作油口、一个供油口(P0)以及一个回油口(T0)，所述的轴配流阀芯转子(2)沿轴向在中心处开设一个回油通道(T)以及多个供油通道(P)，并且在轴配流阀芯转子(2)对应三个密封区域内分别设置用以与供油通道(P)和回油通道(T)连通的开孔和开槽，工作油口与对应的外部执行机构连通，供油口(P0)和回油口(T0)分别与外部油源连通，通过转动轴配流阀芯转子(2)，分别实现供油通道(P)和回油通道(T)分别与工作油口之间的高频通断控制，进而实现外部执行机构的高频换向。


2.根据权利要求1所述的一种轴配流高频开关换向阀，其特征在于，所述的轴配流阀芯转子(2)外表面对应第一密封区域内的第一水平设定位置处，沿周向开设多对开孔，相邻的两个开孔间通过未开孔区段进行隔离，并且顺序排列的奇数序号的开孔与对应的供油通道(P)通过第一流道连通，偶数序号的开孔均通过第二流道与中心的回油通道(T)连通。


3.根据权利要求2所述的一种轴配流高频开关换向阀，其特征在于，所述的未开孔区段在圆周方向弧长及轴向尺寸均大于工作油口的底径，用以实现转动过程中对工作油口的封堵。


4.根据权利要求2所述的一种轴配流高频开关换向阀，其特征在于，所述的开孔的形状为圆形，用以实现工作油口通过供油通道(P)和回油通道(T)与供油口(P0)和回油口(T0)的导通和封闭。


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【专利技术属性】
技术研发人员：訚耀保，张玄，王东，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海;31