專利名稱：旋轉(zhuǎn)式流體分配閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及到流體的控制領(lǐng)域，特指一種旋轉(zhuǎn)式流體分配閥。
技術(shù)背景目前，國(guó)內(nèi)外常用的電控液壓系統(tǒng)中，控制流體運(yùn)動(dòng)主要采用各種電磁閥，由電信 號(hào)來控制和驅(qū)動(dòng)閥門的開、關(guān)。如果需要完成多個(gè)執(zhí)行件的協(xié)同運(yùn)動(dòng)，則需要多個(gè)電磁 閥來協(xié)同控制，這就對(duì)控制系統(tǒng)的可靠性提出了較高的要求，否則一旦控制失誤，執(zhí)行 件實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作將失真甚至導(dǎo)致事故。如果多個(gè)執(zhí)行部件做有序的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，則還需要增 加各種換向閥，進(jìn)一步增加液壓系統(tǒng)的復(fù)雜度。此外，受實(shí)際電磁閥體積和工作特性的 影響，許多需要協(xié)同控制的場(chǎng)合，常規(guī)的電磁閥和換向閥難以滿足需要。 發(fā)明內(nèi)容在設(shè)計(jì)機(jī)器人、微型動(dòng)力控制系統(tǒng)等液壓控制系統(tǒng)時(shí)，如果要求控制相同或者類似 的一組執(zhí)行部件執(zhí)行有序、往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要一倍甚至數(shù)倍于執(zhí)行部件數(shù)量的電磁閥、 換向闊，存在體積大、重量重、可靠性差、復(fù)雜度高、成本高等問題，往往導(dǎo)致最終性 能指標(biāo)不能滿足實(shí)際應(yīng)用需求。本發(fā)明要解決的問題在于針對(duì)現(xiàn)有液壓系統(tǒng)存在的技 術(shù)問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小、可靠性高、控制參數(shù)簡(jiǎn)單、能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜動(dòng) 作的旋轉(zhuǎn)式流體分配閥，能夠?qū)Χ鄠€(gè)相同或者類似的執(zhí)行部件進(jìn)行有序、有方向且定量 地供給有一定壓力的流體，從而使執(zhí)行部件進(jìn)行有序往復(fù)運(yùn)動(dòng)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的解決思路為設(shè)計(jì)一種旋轉(zhuǎn)式流體分配閥，采 用一個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制閥的運(yùn)動(dòng)，將各個(gè)執(zhí)行部件的時(shí)序設(shè)計(jì)在機(jī)構(gòu)上，將需要執(zhí)行有序、 往復(fù)運(yùn)動(dòng)的各個(gè)執(zhí)行部件依次聯(lián)接到分配閥，執(zhí)行部件的油路壓力由旋轉(zhuǎn)式流體分配閥 的供給油路決定，執(zhí)行部件的往復(fù)頻率由驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制，執(zhí)行部件之間的相位順 序由與分配閥的聯(lián)接位置決定，因此具有體積小、重量輕、可靠性高、復(fù)雜性低、成本 低等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足機(jī)器人、微型動(dòng)力控制系統(tǒng)等液壓系統(tǒng)的需求。本發(fā)明提出的解決方案為 一種旋轉(zhuǎn)式流體分配閥，其特征在于它包括閥體、旋 轉(zhuǎn)式閥芯、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、封閉端蓋和開口端蓋，所述封閉端蓋和開口端蓋分別連接于閥體 的兩端形成封閉空腔，裝設(shè)于封閉空腔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)式閥芯一端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，所述封閉 空腔中封閉端蓋與旋轉(zhuǎn)式閥芯、閥體之間形成高壓油腔，開口端蓋與旋轉(zhuǎn)式閥芯、閥體之間形成低壓油腔，高壓油腔和低壓油腔之間不連通；所述閥體的外周側(cè)開設(shè)有若干個(gè) 用來連接執(zhí)行部件油路的閥體油孔，旋轉(zhuǎn)式閥芯的外周側(cè)開設(shè)有若干個(gè)閥芯油孔，閥體 油孔通過閥芯油孔與封閉空腔連通。所述閥體油孔的數(shù)目為n，其中n為偶數(shù)，每?jī)蓚€(gè)位于閥體直徑方向上的閥體油孔構(gòu) 成一組。所述閥芯油孔的數(shù)目為n，其中n為偶數(shù)，每?jī)蓚€(gè)位于旋轉(zhuǎn)式閥芯直徑方向上的闊芯 油孔構(gòu)成一組。所述封閉端蓋上開設(shè)有與高壓油供給設(shè)備相連的進(jìn)油孔，所述進(jìn)油孔與高壓油腔連 通，所述開口端蓋上開設(shè)有與低壓油腔連通的出油孔。 所述旋轉(zhuǎn)式閥芯的兩個(gè)端面上分別開設(shè)有弧形槽。 所述旋轉(zhuǎn)式閥芯上相鄰闊芯油孔之間開設(shè)有淺槽。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)就在于(1)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式流體分配閥具有結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單緊湊、體積小、可靠性高、控制參數(shù)簡(jiǎn)單、能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜動(dòng)作等優(yōu)點(diǎn)，通過一個(gè)電 機(jī)驅(qū)動(dòng)閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)，即可完成對(duì)n個(gè)液壓回路的流體方向的有序控制，從而在機(jī)械結(jié)構(gòu)上 就保證了各個(gè)執(zhí)行部件的運(yùn)動(dòng)相對(duì)性，大大提高了液壓系統(tǒng)的可靠性，并且降低系統(tǒng)的 控制復(fù)雜度。(2)本發(fā)明將n個(gè)液壓回路的2n條液壓管與控制電機(jī)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的 關(guān)聯(lián)，從而使得在控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，既可控制n個(gè)液壓回路的有序通斷，又可快 速而準(zhǔn)確地控制多個(gè)執(zhí)行部件的有序往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而具有電磁閥和換向閥的雙重作用。 (3)由于采用旋轉(zhuǎn)式輪芯將高、低壓油腔隔離，并且將低壓油腔設(shè)置在開口端蓋的一側(cè)， 從而徹底解決旋轉(zhuǎn)流體分配閥的泄漏問題，使得該裝置具有很強(qiáng)的實(shí)用性和可移植性。


圖1是本發(fā)明的主視剖視示意圖；圖2是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明中閥體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明中旋轉(zhuǎn)式閥芯的結(jié)構(gòu)示意圖。圖例說明1、第一深溝球軸承 2、封閉端蓋3、第一螺釘 4、閥體5、開口端蓋 6、第二螺釘7、第9、電機(jī)支架10、驅(qū)動(dòng)電機(jī)11、聯(lián)軸器12、旋轉(zhuǎn)式閥芯13、 0型密封圈14、閥體油孔15、閥芯油孔16、淺槽17、弧形槽18、封閉空腔具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖l、圖2、圖3和圖4所示，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式流體分配閥，它包括閥體4、旋轉(zhuǎn) 式閥芯12、驅(qū)動(dòng)電機(jī)IO、封閉端蓋2和開口端蓋5，封閉端蓋2和開口端蓋5分別連接 于闊體4的兩端形成封閉空腔18，裝設(shè)于封閉空腔18內(nèi)的旋轉(zhuǎn)式閥芯12 —端與驅(qū)動(dòng)電 機(jī)10相連，封閉空腔18中封閉端蓋2與旋轉(zhuǎn)式閥芯12、閥體4之間形成高壓油腔，開 口端蓋5與旋轉(zhuǎn)式閥芯12、閥體4之間形成低壓油腔，高壓油腔和低壓油腔之間不連通; 閥體4的外周側(cè)開設(shè)有若干個(gè)用來連接執(zhí)行部件油路的閥體油孔14，旋轉(zhuǎn)式閥芯12的外 周側(cè)開設(shè)有若干個(gè)閥芯油孔15，閥體油孔14通過閥芯油孔15與封閉空腔18連通。閥體4、旋轉(zhuǎn)式閥芯12封閉端蓋2和開口端蓋5均采用回轉(zhuǎn)體零件，參見圖2和圖 3所示，閥體4作為整個(gè)裝置的主體零件，封閉端蓋2和開口端蓋5分別通過第一螺釘3 和第二螺釘6與閥體4緊固連接。旋轉(zhuǎn)式閥芯12通過第一深溝球軸承1和第二深溝球軸 承7安裝在封閉端蓋2和開口端蓋5內(nèi)，且可以繞自身幾何軸線旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)式閥芯12的 驅(qū)動(dòng)軸部分和開口端蓋5之間通過o型密封圈13進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)密封。驅(qū)動(dòng)電機(jī)10通過電 機(jī)支架9安裝在開口端蓋5上，且通過聯(lián)軸器11和平鍵8將驅(qū)動(dòng)電機(jī)10的輸出軸與旋 轉(zhuǎn)式闊芯12的軸連接。閥體4外周側(cè)的圓柱側(cè)面上開設(shè)有n個(gè)用來連接執(zhí)行部件油路的 閥體油孔14，其中n為偶數(shù)，位于閥體4直徑方向上的兩個(gè)闊體油孔14構(gòu)成一組。旋轉(zhuǎn) 式閥芯12安裝在閥體4的內(nèi)部，且與閥體4之間通過圓柱面配合。當(dāng)旋轉(zhuǎn)式閥芯12處 于不同的回轉(zhuǎn)位置時(shí)，閥體4圓柱側(cè)面上不同位置的闊體油孔14將分別與高壓油腔或低 壓油腔導(dǎo)通。參見圖1和圖2所示，封閉端蓋2的端面與閥體4的端面貼合，且通過第一螺釘3 緊固連接。封閉端蓋2上設(shè)有一個(gè)進(jìn)油孔，可以與齒輪泵、蓄能器等高壓油供給裝置相 連，用以輸入帶有一定壓力的液壓油，除此之外無(wú)其它與外界相連的通道，因此即使其 與閥體4、旋轉(zhuǎn)式閥芯12零件組成的高壓油腔內(nèi)部?jī)?chǔ)有高壓油時(shí)，亦不會(huì)對(duì)外界造成泄 漏。開口端蓋5的端面與閥體4的另一側(cè)端面貼合，且通過第二螺釘6緊固連接。開口端蓋5的外側(cè)有一個(gè)出油孔，可以與油箱連接。此外，開口端蓋5的回轉(zhuǎn)軸處開有一個(gè) 圓形孔，用以將旋轉(zhuǎn)式閥芯12的驅(qū)動(dòng)軸伸出。由于開口端蓋5、旋轉(zhuǎn)式閥芯12和閥體4 組成的油腔為低壓油腔，即其內(nèi)部的油壓很低，故開口端蓋5和旋轉(zhuǎn)式閥芯12之間的密 封可以不用唇形密封圈油封而直接采o型密封圈13密封。參見圖2和圖4所示，旋轉(zhuǎn)式閥芯12的圓柱側(cè)面上均勻地開有n個(gè)閥芯油孔15， 其中n為偶數(shù)，每?jī)蓚€(gè)位于旋轉(zhuǎn)式閥芯12直徑方向上的閥芯油孔15構(gòu)成一組。當(dāng)旋轉(zhuǎn) 到合適位置時(shí)，這些閥芯油孔15可以與閥體4圓柱側(cè)面上的閥體油孔14相通。為了保 證每個(gè)油孔有更多的導(dǎo)通時(shí)間，旋轉(zhuǎn)式閥芯12上相鄰閥芯油孔15之間開設(shè)有淺槽16。 在旋轉(zhuǎn)式閥芯12主體部分的兩側(cè)端面上，分別加工有一段弧形槽17，該弧形槽17將該 零件圓柱側(cè)面上的n/2個(gè)相鄰油孔連通，從而加快進(jìn)出油速度。工作原理介紹某一時(shí)刻，從封閉端蓋2上的油孔進(jìn)入的高壓液壓油流入高壓油腔， 并充滿旋轉(zhuǎn)式閥芯12上右側(cè)的弧形槽17，進(jìn)一步流入到與弧形槽17相通的n/2個(gè)閥體 油孔14，此時(shí)這n/2個(gè)油孔14與閥體4上相鄰的n/2個(gè)閥芯油孔15相通，從而將高壓 液壓油導(dǎo)出旋轉(zhuǎn)式流體分配閥；閥體4上余下的n/2個(gè)閥芯油孔15同時(shí)與旋轉(zhuǎn)式閥芯12 上余下的n/2個(gè)閥體油孔14相通，外界的低壓液壓油通過閥芯油孔15和閥體油孔14流 入旋轉(zhuǎn)式閥芯12左側(cè)的弧形槽17中，并充滿低壓油腔，通過開口端蓋5上的油孔流出 旋轉(zhuǎn)式分配閥，形成一個(gè)完整的油路；當(dāng)旋轉(zhuǎn)式閥芯12在驅(qū)動(dòng)電機(jī)10的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)， 其上右側(cè)和左側(cè)的弧形槽17分別處于不同位置，，但各自仍然分別與高壓油腔和低壓油 腔相通，從而使得閥體4上的不同位置的相鄰n/2個(gè)閥芯油孔15分別與高壓油腔/低壓 油腔相通；旋轉(zhuǎn)式閥芯12上的淺槽16將與弧形槽17相同的相鄰n/2個(gè)閥體油孔14相 通，從而使得闊體4上每一個(gè)閥芯油孔15導(dǎo)通的時(shí)間增長(zhǎng)為轉(zhuǎn)動(dòng)淺槽16長(zhǎng)度所需的時(shí) 間。
權(quán)利要求
1、一種旋轉(zhuǎn)式流體分配閥，其特征在于它包括閥體(4)、旋轉(zhuǎn)式閥芯(12)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)、封閉端蓋(2)和開口端蓋(5)，所述封閉端蓋(2)和開口端蓋(5)分別連接于閥體(4)的兩端形成封閉空腔(18)，裝設(shè)于封閉空腔(18)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)式閥芯(12)一端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)(10)相連，所述封閉空腔(18)中封閉端蓋(2)與旋轉(zhuǎn)式閥芯(12)、閥體(4)之間形成高壓油腔，開口端蓋(5)與旋轉(zhuǎn)式閥芯(12)、閥體(4)之間形成低壓油腔，高壓油腔和低壓油腔之間不連通；所述閥體(4)的外周側(cè)開設(shè)有若干個(gè)用來連接執(zhí)行部件油路的閥體油孔(14)，旋轉(zhuǎn)式閥芯(12)的外周側(cè)開設(shè)有若干個(gè)閥芯油孔(15)，閥體油孔(14)通過閥芯油孔(15)與封閉空腔(18)連通。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的旋轉(zhuǎn)式流體分配閥，其特征在于所述閥體油孔(14)的 數(shù)目為n，其中n為偶數(shù)，每?jī)蓚€(gè)位于閥體(4)直徑方向上的閥體油孔(14)構(gòu)成一組。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)式流體分配閥，其特征在于所述閥芯油孔(15)的 數(shù)目為n，其中n為偶數(shù)，每?jī)蓚€(gè)位于旋轉(zhuǎn)式閥芯(12)直徑方向上的閥芯油孔(15)構(gòu) 成一組。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的旋轉(zhuǎn)式流體分配閥，其特征在于所述封閉端蓋 (2)上開設(shè)有與高壓油供給設(shè)備相連的進(jìn)油孔，所述進(jìn)油孔與高壓油腔連通，所述開口端蓋(5)上開設(shè)有與低壓油腔連通的出油孔。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的旋轉(zhuǎn)式流體分配閥，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)式閥 芯(12)的兩個(gè)端面上分別開設(shè)有弧形槽(17)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的旋轉(zhuǎn)式流體分配閥，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)式閥芯(12) 的兩個(gè)端面上分別開設(shè)有弧形槽(17)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的旋轉(zhuǎn)式流體分配閥，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)式閥 芯(12)上相鄰閥芯油孔(15)之間開設(shè)有淺槽(16)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋轉(zhuǎn)式流體分配闊，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)式閥芯(12) 上相鄰閥芯油孔(15)之間開設(shè)有淺槽(16)。
全文摘要
一種旋轉(zhuǎn)式流體分配閥，它包括閥體、旋轉(zhuǎn)式閥芯、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、封閉端蓋和開口端蓋，封閉端蓋和開口端蓋分別連接于閥體的兩端形成封閉空腔，裝設(shè)于封閉空腔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)式閥芯一端與驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連，封閉空腔中封閉端蓋與旋轉(zhuǎn)式閥芯、閥體之間形成高壓油腔，開口端蓋與旋轉(zhuǎn)式閥芯、閥體之間形成低壓油腔，高壓油腔和低壓油腔之間不連通；閥體的外周側(cè)開設(shè)有若干個(gè)用來連接執(zhí)行部件油路的閥體油孔，旋轉(zhuǎn)式閥芯的外周側(cè)開設(shè)有若干個(gè)閥芯油孔，閥體油孔通過閥芯油孔與封閉空腔連通。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小、可靠性高，在液壓系統(tǒng)中，能夠?qū)Χ鄠€(gè)相同或者類似的執(zhí)行部件進(jìn)行有序、有方向且定量地供給有一定壓力的流體，從而使執(zhí)行部件進(jìn)行有序往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
文檔編號(hào)F15B13/00GK101324279SQ200810031899
公開日2008年12月17日 申請(qǐng)日期2008年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月28日
發(fā)明者張代兵, 徐海軍, 林龍信, 沈林成, 胡天江, 謝海斌 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)