專利名稱：一種液壓自動控制換向閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換向閥，特別涉及一種液壓自動控制換向閥。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的換向閥主要有手動控制換向閥、機(jī)械控制換向閥、電磁控制換向閥和電液控制換向閥。這些換向閥的使用場合都有一定的限制。對于比較差的環(huán)境，比如在幾千米深的油井中，溫度200多度，在井上用一根盤管下放液壓工具。液壓驅(qū)動液通過這根盤管單一通道供給液壓工具，要實現(xiàn)順轉(zhuǎn)和逆轉(zhuǎn)，現(xiàn)有的換向閥很難應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有換向閥所存在的問題而提供一種能夠在比較差的環(huán)境中，配合液壓機(jī)械或液壓工具工作的液壓自動控制換向閥。該液壓自動控制換向閥用液壓信號驅(qū)動自動控制機(jī)構(gòu)，并用來控制換向閥的換向。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)液壓自動控制換向閥，包括一個換向閥，該換向閥包括一個換向閥體和主閥芯，在所述換向閥體上并列設(shè)置有壓力油輸入口、若干排液口和若干換向口，所述主閥芯的軸向直線運(yùn)動來開啟和關(guān)閉不同的換向口進(jìn)行換向，其特征在于，在所述換向閥體上設(shè)置有一液壓信號注入口和一與所述主閥芯移動方向平行的活塞腔，該活塞腔與液壓信號注入口連通；該換向閥還包括一主閥芯液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)，該主閥芯液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括一固定架，該固定架的一端與所述換向閥體連接，所述主閥芯延伸出換向閥體的一端穿過所述的固定架；—端插入所述活塞腔內(nèi)、另一端延伸出換向閥體外的活塞齒條桿，其中活塞齒條桿上的主動齒條位于換向閥體外，所述活塞齒條桿的軸線與所述主閥芯的軸線平行；安裝所述活塞齒條桿上的調(diào)節(jié)螺母，用于微調(diào)活塞齒條桿位移量；安裝所述活塞齒條桿上的彈簧固定件，該彈簧固定件隨活塞齒條桿同步移動；一端與換向閥體連接，另一端與彈簧固定件連接的拉伸彈簧；固定于所述主閥芯延伸出換向閥體一端上的雙齒條框，所述雙齒條框帶動所述主閥芯進(jìn)行軸向直線運(yùn)動，在所述雙齒條框內(nèi)設(shè)置有與所述主閥芯移動方向平行的上從動齒條和下從動齒條；一兩端軸設(shè)于所述固定架上的主傳動軸，所述主傳動軸的軸線與所述主閥芯直線運(yùn)動方向垂直；通過單向軸承安裝在所述主傳動軸一端上的主傳動齒輪，該主傳動齒輪與所述活塞齒條桿上的主動齒條嚙合，通過單向軸承帶動主傳動軸單向轉(zhuǎn)動；固定在所述主傳動軸一端上的不完全齒輪，所述不完全齒輪在轉(zhuǎn)動過程中，能與所述雙齒條框中的上從動齒條或下從動齒條嚙合并通過雙齒條框驅(qū)動所述主閥芯軸向移動。
為了提高主閥芯軸向移動的平穩(wěn)性，在所述固定架上設(shè)置有一與所述主閥芯移動方向平行的滑軌，所述雙齒條框沿所述滑軌軸向移動。為了防止震動和消除微小誤差，以保證傳動的準(zhǔn)確性，在所述主閥芯延伸出換向閥體一部分上并列設(shè)置有若干凹坑，并在所述固定架上安裝有一滾珠定位機(jī)構(gòu)，所述滾珠定位機(jī)構(gòu)中的滾珠落入不同的凹坑中，對主閥芯軸向位置的定位。由于采用了如上的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明采用液壓信號驅(qū)動，不需要電能或其它的動力源。2、液壓信號的壓力油可由工作液壓油直接供給，不需另設(shè)液壓信號油管。3、各控制機(jī)構(gòu)傳動零件，通過熱處理，達(dá)到高強(qiáng)度和耐磨，使用壽命長。4、對于比較復(fù)雜環(huán)境中，如幾千米的油井中，液壓驅(qū)動液通過盤管單一通道供給液壓工具，本發(fā)明就可以實現(xiàn)換向閥的自動換向，實現(xiàn)液壓工具的順轉(zhuǎn)和逆轉(zhuǎn)或雙作用液壓缸的工作。5、本發(fā)明也可用于其它工作領(lǐng)域，如可用于需要作往復(fù)運(yùn)動的機(jī)械中或其它的控制領(lǐng)域。


圖1為本發(fā)明液壓自動控制換向閥的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的左視圖。圖3為圖1的A-A剖視圖。圖4為圖1的D-D剖視圖。圖5為圖2的B-B剖視圖。圖6為圖2的C-C剖視圖。圖7為本發(fā)明液壓自動控制換向閥的工作原理示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明的實施方式。 參見圖1至圖6，圖中所示的液壓自動控制換向閥，包括一個二位四通換向閥100， 該二位四通換向閥100包括一個二位四通換向閥體110和主閥芯120，在二位四通換向閥體110內(nèi)并列設(shè)置有壓力油輸入口 P、兩個排液口 T和兩個換向口 A、B，兩個換向口 A、B與液壓缸的A、B腔連接。在二位四通換向閥體110內(nèi)還設(shè)置有一閥腔130，閥腔130的軸線與壓力油輸入口 P、兩個排液口 T和兩個換向口 A、B的軸線垂直并連通，主閥芯120安裝在二位四通換向閥體110的閥腔130中，兩端從閥腔130的兩個口延伸出二位四通換向閥體 110的閥腔130，在閥腔130的一個口通過螺栓140安裝有壓盤150和密封圈160，壓盤150 將密封圈160壓緊在二位四通換向閥體110端面的凹槽中，起密封作用。在二位四通換向閥體110內(nèi)還設(shè)置有液壓信號注入口 C和活塞腔170，活塞腔170 與液壓信號注入口 C連通，該活塞腔170的軸線與主閥芯120的直線運(yùn)動方向平行。該二位四通換向閥100還包括一主閥芯液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)200，該主閥芯液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)200包括一個固定架210，該固定架210通過螺栓220固定安裝在二位四通換向閥體110的一端上，主閥芯120延伸出二位四通換向閥體110的閥腔130的一端穿過該固定架210。主閥芯液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)200中的活塞齒條桿230 —端插入活塞腔170內(nèi)、另一端延伸出二位四通換向閥體110外，在活塞齒條桿230延伸出二位四通換向閥體110外的另一端上設(shè)置有主動齒條231?；钊X條桿230的軸線與主閥芯120的軸線平行。在活塞齒條桿230延伸出二位四通換向閥體110外的另一端上固定有一彈簧固定件250和調(diào)節(jié)螺母240，調(diào)節(jié)螺母240對活塞齒條桿230的位移量進(jìn)行微調(diào)。主閥芯液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)200中的兩根拉伸彈簧260 —端掛在螺栓220上，另一端掛在彈簧固定件250上。主閥芯液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)200中的雙齒條框270通過螺栓273固定在主閥芯120延伸出二位四通換向閥體Iio的閥腔130的一端上，在雙齒條框270上設(shè)置有齒形相同的上從動齒條271和下從動齒條272，從動齒條271和下從動齒條272與主閥芯120的直線移動方向平行。主閥芯液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)200中的主傳動軸280為一階梯軸，其兩端軸設(shè)于固定架210 上，主傳動軸280與固定架210之間采用間隙滑動配合，保證旋轉(zhuǎn)順暢。固定銷281固定在主傳動軸280的定位孔中，確保主傳動軸280的軸向定位。主傳動軸280的軸線與主閥芯 120直線運(yùn)動方向垂直。主傳動齒輪282通過單向軸承283安裝在主傳動軸280上，單向軸承283的外圓與主傳動齒輪282的中心孔采用過盈配合，保證主傳動齒輪280與單向軸承283同步轉(zhuǎn)動；單向軸承283的中心孔與主傳動軸280采用過渡配合，在正向轉(zhuǎn)動時，單向軸承283與主傳動軸280同步轉(zhuǎn)動；在反向轉(zhuǎn)動時，主傳動齒輪282與單向軸承283同步轉(zhuǎn)動，而主傳動軸280不轉(zhuǎn)動。該主傳動齒輪282與活塞齒條桿230上的主動齒條231嚙
口 O不完全齒輪284的D型軸孔與主傳動軸280的D型軸端采用較緊配合，保證主傳動軸280與不完全齒輪284同步傳動，不完全齒輪284在轉(zhuǎn)動過程中，能與雙齒條框中270 的上從動齒條271或下從動齒條272嚙合并通過雙齒條框270驅(qū)動主閥芯120軸向移動。為了提高主閥芯120軸向移動的平穩(wěn)性，在固定架210上設(shè)置有一與主閥芯120 移動方向平行的滑軌211，雙齒條框270沿滑軌211軸向移動。同時為了防止震動和消除微小誤差，以保證傳動的準(zhǔn)確性，在主閥芯120延伸出二位四通換向閥體110的閥腔130的一端上并列設(shè)置有若干凹坑121，在固定架210上通過螺栓212安裝有一滾珠定位機(jī)構(gòu)290， 該滾珠定位機(jī)構(gòu)290包括彈簧291和滾珠292，彈簧291將滾珠292落入不同的凹坑121 中，對主閥芯120軸向位置的定位。本發(fā)明液壓自動控制換向閥的工作原理是首先用液壓信號的壓力油注入二位四通換向閥體110的液壓信號注入口 C，液壓推動活塞齒條桿230克服拉伸彈簧260的阻力和其它阻力而移動，活塞齒條桿230在移動過程中，通過主動齒條231和主傳動齒輪280的嚙合，使主傳動齒輪280旋轉(zhuǎn)180°，主傳動齒輪280通過單向軸承283正向帶動主傳動軸 280旋轉(zhuǎn)180°，主傳動軸280同步帶動不完全齒輪284旋轉(zhuǎn)180°，通過不完全齒輪284與雙齒條框270中的上從動齒條271嚙合，帶動雙齒條框270沿滑軌211直線運(yùn)動，雙齒條框 270的直線運(yùn)動帶動主閥芯120進(jìn)行軸向的直線位移，進(jìn)而實現(xiàn)二位四通換向閥100的換向，第一次換向后液壓油的流向為P--》A，B-》T;當(dāng)液壓信號卸壓為OPa時，在拉伸彈簧260的作用力下，使活塞齒條桿230復(fù)位。因單向軸承283的作用，主傳動齒輪282反轉(zhuǎn)時不帶動主傳動軸280旋轉(zhuǎn)。二位四通換向閥100保持液向不變。當(dāng)需要二位四通換向閥100換向時，再用液壓信號的壓力油注入二位四通換向閥體110的液壓信號注入口 C，將會重復(fù)第一次換向時的傳動，只是第二次傳動的結(jié)果是通過雙齒條框270帶動主閥芯120實現(xiàn)的后退位移，第二次換向后，二位四通換向閥100的流向為P--》B，A-》T。這樣就實現(xiàn)了通過液壓驅(qū)動自動控制機(jī)構(gòu)，來控制換向閥換向。 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.液壓自動控制換向閥，包括一個換向閥，該換向閥包括一個換向閥體和主閥芯，在所述換向閥體上并列設(shè)置有壓力油輸入口、若干排液口和若干換向口，所述主閥芯的軸向直線運(yùn)動來開啟和關(guān)閉不同的換向口進(jìn)行換向，其特征在于，在所述換向閥體上設(shè)置有一液壓信號注入口和一與所述主閥芯移動方向平行的活塞腔，該活塞腔與液壓信號注入口連通；該換向閥還包括一主閥芯液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)，該主閥芯液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括一固定架，該固定架的一端與所述換向閥體連接，所述主閥芯延伸出換向閥體的一端穿過所述的固定架；一端插入所述活塞腔內(nèi)、另一端延伸出換向閥體外的活塞齒條桿，其中活塞齒條桿上的主動齒條位于換向閥體外，所述活塞齒條桿的軸線與所述主閥芯的軸線平行；安裝所述活塞齒條桿上的調(diào)節(jié)螺母，用于微調(diào)活塞齒條桿位移量；安裝所述活塞齒條桿上的彈簧固定件，該彈簧固定件隨活塞齒條桿同步移動；一端與換向閥體連接，另一端與彈簧固定件連接的拉伸彈簧；固定于所述主閥芯延伸出換向閥體一端上的雙齒條框，所述雙齒條框帶動所述主閥芯進(jìn)行軸向直線運(yùn)動，在所述雙齒條框內(nèi)設(shè)置有與所述主閥芯移動方向平行的上從動齒條和下從動齒條；一兩端軸設(shè)于所述固定架上的主傳動軸，所述主傳動軸的軸線與所述主閥芯直線運(yùn)動方向垂直；通過單向軸承安裝在所述主傳動軸一端上的主傳動齒輪，該主傳動齒輪與所述活塞齒條桿上的主動齒條嚙合，通過單向軸承帶動主傳動軸單向轉(zhuǎn)動；固定在所述主傳動軸一端上的不完全齒輪，所述不完全齒輪在轉(zhuǎn)動過程中，能與所述雙齒條框中的上從動齒條或下從動齒條嚙合并通過雙齒條框驅(qū)動所述主閥芯軸向移動。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓自動控制換向閥，其特征在于，在所述固定架上設(shè)置有一與所述主閥芯移動方向平行的滑軌，所述雙齒條框沿所述滑軌軸向移動。
3.如權(quán)利要求1所述的液壓自動控制換向閥，其特征在于，在所述主閥芯延伸出換向閥體一部分上并列設(shè)置有若干凹坑，并在所述固定架上安裝有一滾珠定位機(jī)構(gòu)，所述滾珠定位機(jī)構(gòu)中的滾珠落入不同的凹坑中，對主閥芯軸向位置的定位。
全文摘要
本發(fā)明公開的液壓自動控制換向閥，包括一個換向閥，該換向閥包括一個換向閥體和主閥芯，其在換向閥體上設(shè)置有一液壓信號注入口和一與主閥芯移動方向平行的活塞腔，該活塞腔與液壓信號注入口連通；該換向閥還包括一主閥芯液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)。本發(fā)明通過給液壓信號注入口，利用主閥芯液壓驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動主閥芯進(jìn)行直線運(yùn)動，實現(xiàn)換向閥的換向。本發(fā)明采用液壓信號驅(qū)動，不需要電能或其它的動力源。
文檔編號F15B13/02GK102478030SQ20101055692
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者張建忠, 易會安, 易齊尊, 李伯仁, 陳善飲 申請人:思達(dá)斯易能源技術(shù)(集團(tuán))有限公司