一种内控式双自由度阀芯旋转式四通换向阀制造技术

本发明专利技术公开了一种内控式双自由度阀芯旋转式四通换向阀。其中，阀芯由第一阀芯和第二阀芯构成，在第一阀芯上设有第一凸台，在第二阀芯上设有第二凸台、第三凸台、第四凸台、第五凸台和第六凸台。第一至第六凸台沿第一端盖向第二端盖的方向依次布置；在相邻的凸台之间形成空腔，各空腔所在的阀体壁上开有相应的油口；第六凸台设有轴向通孔；第一、第二凸台之间的空腔内设有弹簧；第六凸台的外端面与第二端盖紧密接触；在第三、第四凸台的端面上沿圆周方向间隔地开有相应的沟槽。本发明专利技术具有阀芯旋转和阀芯轴向移动两个自由度，能够对执行机构的工作频率和幅值位移进行独立控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液压换向阀，主要用于实现执行机构的工作频率和位移幅值可独立控制的工程
中。
技术介绍
转阀是指通过阀芯的旋转来实现油路通断和换向的阀。现有的转阀基本上只具有一个阀芯的旋转自由度，造成转阀对执行机构的工作频率和位移幅值的控制发生耦合，即只能通过阀芯旋转自由度同时控制执行机构的工作频率和幅值位移，然而许多工程
中要求对执行机构的工作频率和幅值位移进行独立控制。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种可适用于高压大流量场合、对执行机构的工作频率和幅值位移进行独立控制的内控式双自由度阀芯旋转式四通换向阀。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是:本专利技术内控式双自由度阀芯旋转式四通换向阀包括阀体、阀套、阀芯、第一端盖和第二端盖，其中，所述阀芯由第一阀芯和第二阀芯构成，在第一阀芯上设有第一凸台，在第二阀芯上设有第二凸台、第三凸台、第四凸台、第五凸台和第六凸台，第一凸台、第二凸台、第三凸台、第四凸台、第五凸台、第六凸台沿第一端盖向第二端盖的方向依次布置； 第一阀芯的第一端贯穿并伸出第一端盖，所述第一阀芯的第一端或者通过联轴器与步进电机的主轴连接，或者与旋转比例电磁铁的转子连接；第一阀芯的第二端与第二阀芯的第一端相对并在第一凸台与第二凸台之间形成第一腔，第一腔所在的阀体壁上开有能使第一腔与油箱连通的泄油口 ；第一腔内设有一个弹簧，第一阀芯的第二端与第二阀芯的第一端均伸入所述弹簧内，所述弹簧的一端与第二阀芯固定连接，所述弹簧的另一端与第一阀芯固定连接； 第六凸台的外端面与第二端盖紧密接触，所述第六凸台设有轴向通孔，第五腔为第五凸台和第六凸台之间形成的空腔，第五腔所在的阀体壁上开有使第五腔与供油系统连通的第三油口，第二阀芯在第五腔所在的位置处设有与第三油口连通的径向通孔，所述径向通孔与轴向通孔连通； 第二凸台和第三凸台之间形成第二腔，第二腔所在的阀体壁上开有能使第二腔与油箱连通的第一回油口 ；第三凸台和第四凸台之间形成第三腔，第三腔所在的阀体壁上开有使第三腔与供油系统连通的P进油口 ；第四凸台和第五凸台之间形成第四腔，第四腔所在的阀体上开有使第四腔与油箱连通的第二回油口 ； 在第三凸台所在的阀体壁上开有用于控制执行机构的A油口，在第四凸台所在的阀体壁上开有用于控制执行机构的B油口； 在第三凸台的一侧端面上沿圆周方向间隔地开有能够使第一回油口与A油口连通的第一沟槽，在第三凸台的另一侧端面上沿圆周方向间隔地开有能够使P进油口与A油口连通的第二沟槽；在第四凸台的一侧端面上沿圆周方向间隔地开有能够使P进油口与B油口连通的第三沟槽，在第四凸台的另一侧端面上沿圆周方向间隔地开有能够使第二回油口与B油口连通的第四沟槽；第一沟槽与对应的第二沟槽在与第二阀芯的中轴线垂直的投影面上的投影相互重叠，第三沟槽和对应的第四沟槽在与第二阀芯的中轴线垂直的投影面上的投影相互重叠，第二沟槽与第三沟槽在与第二阀芯的中轴线垂直的投影面上的投影沿圆周方向交替错开布置； 所述阀套在第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽所在的位置处分别开有相应的第一阀套窗口、第二阀套窗口、第三阀套窗口和第四阀套窗口。第一阀套窗口和对应的第四阀套窗口在与第二阀芯的中轴线垂直的投影面上的投影相互重叠，所述第二阀套窗口和对应的第三阀套窗口在与第二阀芯的中轴线垂直的投影面上的投影相互重叠，所述第一阀套窗口和第二阀套窗口在与第二阀芯的中轴线垂直的投影面上的投影沿圆周方向交替错开布置。进一步地，本专利技术所述第一沟槽和第二沟槽沿所述三凸台的端面的圆周方向上均匀分布，第三沟槽和第四沟槽沿所述第四凸台的端面的圆周方向上均匀分布。进一步地，本专利技术所述第一阀套窗口、第二阀套窗口、第三阀套窗口和第四阀套窗口各自分别沿所述阀套的圆周方向上均匀分布。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是:具有阀芯旋转和阀芯轴向移动两个自由度，能够对执行机构的工作频率和幅值位移进行独立控制，即步进电机带动阀芯旋转，进而控制执行机构的工作频率，主动液压力与弹簧预调力的综合作用控制阀芯轴向移动，进而控制执行机构的幅值位移。附图说明图1是本专利技术内控式双自由度阀芯旋转式四通换向阀的内部结构示意图，其中阀体、阀套和端盖部分是中心纵截面剖视 图2是本专利技术内控式双自由度阀芯旋转式四通换向阀的阀体沿阀体的中心纵截面剖开的三维结构示意 图3是阀套2的三维结构示意 图4是第一阀芯3的三维结构示意 图5是第二阀芯4的三维结构示意 图6是图1中的A部在本专利技术换向阀处于P —B工作状态(即第一工作状态)时的放大 图7是图1中的A部在本专利技术内控式双自由度阀芯旋转式四通换向阀处于P — A工作状态(即第二工作状态)时的放大 图8是第二沟槽与第三沟槽在与第二阀芯的中轴线垂直的投影面上的投影位置分布关系不意 图中，I一阀体；2 —阀套；3—第一阀芯；4一第二阀芯；5—第一端盖；6—第二端盖；7—第一凸台；8—第二凸台；9一第三凸台；10—第四凸台；11 一第五凸台；12—第六凸台；13—第一阀芯的第一端；14一第一阀芯的第二端；15—第二阀芯的第一端；16—弹簧；17—弹簧的一端；18 —弹簧的另一端；19一第一腔；20—第二腔；21—第三腔；22 —第四腔；23—第五腔；24—轴向通孔；25—径向通孔；26—第三油口 ；27 —回油口 ；28 — P进油口 ；29—回油口 ；30—A油口 ；31—B油口 ； 32—第一沟槽；33—第二沟槽；34—第三沟槽；35—第四沟槽；36—第一阀套窗口 ；37—第二阀套窗口 ；38—第三阀套窗口 ；39—第四阀套窗口 ；40—泄油口。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1至图5所示，本专利技术内控式双自由度阀芯旋转式四通换向阀主要包括阀体1、阀套2、第一阀芯3、第二阀芯4、第一端盖5和第二端盖6。第一阀芯3和第二阀芯4置于阀体I的腔内，第一端盖5和第二端盖6分别在阀体I的两端的端面处与阀体I安装在一起。如图1、图4和图5所示，在第一阀芯3上设有第一凸台7，在第二阀芯4上设有第二凸台8、第三凸台9、第四凸台10、第五凸台11和第六凸台12，并且第一凸台7、第二凸台8、第三凸台9、第四凸台10、第五凸台11和第六凸台12沿着从第一端盖5向第二端盖6的方向上依次布置。第一阀芯的第一端13贯穿并伸出第一端盖5,第一阀芯的第一端13可以通过联轴器与步进电机主轴连接，由步进电机主轴带动阀芯并实现阀芯的旋转运动，组成开环控制系统，结构简单，操作方便，高频性能好，抗污染性能好。作为本专利技术的另一种实施方式，第一阀芯的第一端13也可以通过联轴器与旋转比例电磁铁的转子连接，由旋转比例电磁铁的转子带动阀芯并实现阀芯的旋转运动，并添加角度传感器实现阀芯角位移的反馈控制，组成闭环控制系统，负载适应性强，提高控制精度和稳定性。如图1所示，第一腔19为第一凸台7与第二凸台8之间形成的空腔，第一腔19所在的阀体I的壁上开有能使第一腔19与油箱连通的泄油口 40，进入到第一腔19的泄漏油可以通过泄油口 40流回油箱。弹簧16位于第一腔19内，第一阀芯的第二端14与第二阀芯的第一端15伸入弹簧16内，且第一阀芯的第二端14与第二阀芯的第一端15相对，弹簧的一端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内控式双自由度阀芯旋转式四通换向阀，包括阀体、阀套、阀芯、第一端盖和第二端盖，其特征是：所述阀芯由第一阀芯和第二阀芯构成，在第一阀芯上设有第一凸台，在第二阀芯上设有第二凸台、第三凸台、第四凸台、第五凸台和第六凸台，第一凸台、第二凸台、第三凸台、第四凸台、第五凸台、第六凸台沿第一端盖向第二端盖的方向依次布置；第一阀芯的第一端贯穿并伸出第一端盖，所述第一阀芯的第一端或者通过联轴器与步进电机的主轴连接，或者与旋转比例电磁铁的转子连接；第一阀芯的第二端与第二阀芯的第一端相对并在第一凸台与第二凸台之间形成第一腔，第一腔所在的阀体壁上开有能使第一腔与油箱连通的泄油口；第一腔内设有一个弹簧，第一阀芯的第二端与第二阀芯的第一端均伸入所述弹簧内，所述弹簧的一端与第二阀芯固定连接，所述弹簧的另一端与第一阀芯固定连接；第六凸台的外端面与第二端盖紧密接触，所述第六凸台设有轴向通孔，第五腔为第五凸台和第六凸台之间形成的空腔，第五腔所在的阀体壁上开有使第五腔与供油系统连通的第三油口，第二阀芯在第五腔所在的位置处设有与第三油口连通的径向通孔，所述径向通孔与轴向通孔连通；第二凸台和第三凸台之间形成第二腔，第二腔所在的阀体壁上开有能使第二腔与油箱连通的第一回油口；第三凸台和第四凸台之间形成第三腔，第三腔所在的阀体壁上开有使第三腔与供油系统连通的P进油口；第四凸台和第五凸台之间形成第四腔，第四腔所在的阀体上开有使第四腔与油箱连通的第二回油口；在第三凸台所在的阀体壁上开有用于控制执行机构的A油口，在第四凸台所在的阀体壁上开有用于控制执行机构的B油口；在第三凸台的一侧端面上沿圆周方向间隔地开有能够使第一回油口与A油口连通的第一沟槽，在第三凸台的另一侧端面上沿圆周方向间隔地开有能够使P进油口与A油口连通的第二沟槽；在第四凸台的一侧端面上沿圆周方向间隔地开有能够使P进油口与B油口连通的第三沟槽，在第四凸台的另一侧端面上沿圆周方向间隔地开有能够使第二回油口与B油口连通的第四沟槽；第一沟槽与对应的第二沟槽在与第二阀芯的中轴线垂直的投影面上的投影相互重叠，第三沟槽和对应的第四沟槽在与第二阀芯的中轴线垂直的投影面上的投影相互重叠，第二沟槽与第三沟槽在与第二阀芯的中轴线垂直的投影面上的投影沿圆周方向交替错开布置；所述阀套在第一沟槽、第二沟槽、第三沟槽和第四沟槽所在的位置处分别开有相应的第一阀套窗口、第二阀套窗口、第三阀套窗口和第四阀套窗口；第一阀套窗口和对应的第四阀套窗口在与第二阀芯的中轴线垂直的投影面上的投影相互重叠，所述第二阀套窗口和对应的第三阀套窗口在与第二阀芯的中轴线垂直的投影面上的投影相互重叠，所述第一阀套窗口和第二阀套窗口在与第二阀芯的中轴线垂直的投影面上的投影沿圆周方向交替错开布置。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龚国芳，韩冬，刘毅，武轩，肖红秀，杨华勇，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33