本發(fā)明涉及一種旋轉式液壓閥，在此專指液壓系統(tǒng)的控制閥，特別是控制閥的閥芯能隨時保持平衡，以旋轉方式即可輕易改變流體方向及有效控制流量的旋轉式液壓閥。

背景技術：

現(xiàn)有液壓系統(tǒng)(hydraulicsystem)乃采用“帕斯卡爾定律(又稱帕斯卡爾原理pascal’spinciple)”可以將力放大，根據帕斯卡爾原理：“對密閉容器中不會因受到壓力而產生體積變化的流體施加壓力時，此壓力可以傳至流體的其它各部位，且其壓力強度不變”，而液壓系統(tǒng)的方向控制閥即為油壓系統(tǒng)的控制機構，負責控制調節(jié)油路中的油壓、流量和導向，能夠傳遞能量，進而使作動器達到預定的動作，例如：千斤頂的升降、可以將能量轉換成機械運動的致動器(如：直線運動的液壓缸與旋轉運動的液壓馬達)、起重機或挖土機的各種動作的實現(xiàn)；但，傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)的方向控制閥若為板式閥時，因閥芯以直線滑移的方式來控制液壓油的流動方向，不但液壓油內漏量及壓力損失較高，并需要加設閥塊做為油管的轉接連結，以致于造成體積過大、笨重，成本又高的缺失；若是傳統(tǒng)電磁換向閥，又無法適用于大流量的大型液壓機械，因為，如果要克服大流量液流力的穩(wěn)定性、液壓卡緊力、運動磨擦阻力，以及復位彈簧的反力等問題，就必須增大電磁鐵的推力，而導致電磁鐵太大，且要減少壓力的損失，還需要加大閥芯的直徑，實在不符合經濟效益；由以上得知，這些缺點，給液壓系統(tǒng)使用者帶來極大的不便與困擾。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明人有鑒于前述傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)的方向控制閥在使用上及功效方面仍有諸多問題無法突破，對此本發(fā)明人著手進行研究并積極的研發(fā)、創(chuàng)作，期以突破現(xiàn)有的技術功能局限，經多年從事于此一行業(yè)的專業(yè)經驗與心得，于是做出本案的發(fā)明。

本發(fā)明的主要目的在于提供一種旋轉式液壓閥，該可旋轉地軸設于閥體的旋轉空間內的閥芯的第一、二工作部所設置的開放狀倒u型凹槽與u型凹槽，使從進油外孔進入閥芯的液壓油充滿于閥芯的進油部的環(huán)型凹槽及相連通的第一、二工作部的u型凹槽，讓液壓油的壓力隨時都作用于閥體的內壁，且閥芯上、下部位受到液壓油的平均受力，使受力于閥芯軸部的油壓力位差達到最小，令閥芯與閥體之間的緊密度更為精密，液壓油內漏量達到最小，有效調節(jié)穩(wěn)定油路中的油壓，讓閥芯能隨時保持平衡狀態(tài)，不會偏移卡緊，即使在高壓時，亦可用手動或電控方式，以極小的作用力輕易旋轉閥芯以改變軸部方向，控制液壓油的流量，令液壓油能順利隨預定的方向流動，達到控制作動器預定的動作。

為達成上述目的，本發(fā)明提供一種旋轉式液壓閥，主要包含內部具有旋轉空間，且底部為密封狀的閥體以及具有軸部的閥芯；該閥體上穿設有連通外界與所述旋轉空間的至少一個進油外孔、第一工作外孔、第二工作外孔以及第一回油外孔、第二回油外孔；其特征在于：該閥芯的軸部兩末段分別為第一回油部與第二回油部，所述第一回油部與第二回油部分別環(huán)設有第一回油環(huán)型凹槽以及第二回油環(huán)型凹槽；其中，軸部中段為進油部，所述進油部呈環(huán)型凹槽，該環(huán)型凹槽上穿設有呈連通狀的進油壓力平衡孔；該進油部與第一回油部之間形成第一工作部，且進油部與第二回油部之間形成第二工作部；該第一工作部上設置有一對相鄰且開口朝向進油部并呈開放狀的凹槽，所述該對凹槽的另一相對周面亦設置有一對相鄰且開口朝向進油部并呈開放狀的凹槽，使兩對凹槽與進油部的環(huán)型凹槽呈連通狀態(tài)；一對開口朝向第一回油部并呈開放狀的凹槽分別設置于第一工作部相對應的周面，且分別位于所述兩對凹槽的左邊和右邊，使該該對凹槽與第一回油部的第一回油環(huán)型凹槽呈連通狀態(tài)，該對凹槽內穿設有第一回油壓力平衡孔，以連通該對凹槽；其中，第二工作部上設置有一對相鄰且開口朝向進油部并呈開放狀的凹槽，所述該對凹槽的另一相對周面亦設置有一對相鄰且開口朝向進油部并呈開放狀的凹槽，使兩對凹槽與進油部的環(huán)型凹槽呈連通狀態(tài)；一對開口朝向第二回油部并呈開放狀的凹槽分別設置于第二工作部相對應的周面，且分別位于第二工作部上兩對凹槽的左邊和右邊，使該對凹槽與第二回油部的第二回油環(huán)型凹槽呈連通狀態(tài)，該對凹槽內穿設有第二回油壓力平衡孔，以連通該對凹槽；該閥芯可相對閥體至少旋轉三個角度，使閥體的各外孔與所述閥芯的各內孔呈連通或不連通狀態(tài)，讓液壓油能隨預定的方向流動，據以達到控制作動器預定的動作；其中，凹槽為具有開口且呈開放狀的幾何形狀；其中，每一相鄰的凹槽之間均形成有封油墻，通過封油墻產生密閉流道，用以控制進入每一相鄰的凹槽內的液壓油流動的方向并能調節(jié)流量；其中，凹槽為倒u型凹槽或u型凹槽；其中，進油外孔、第一回油外孔以及第二回油外孔連通油壓源；其中，第一工作外孔與第二工作外孔連通作動器，通過作動器使第一工作外孔與第二工作外孔相連通；其中，閥體的進油外孔連通閥芯的進油壓力平衡孔時，油壓源的液壓油從進油外孔流入閥芯的進油壓力平衡孔，使與進油壓力平衡孔連通的進油部的環(huán)形凹槽充滿液壓油，且該液壓油流通到設置于第一工作部且與進油部的環(huán)形凹槽連通的兩對凹槽內，所述液壓油并流通到設置于第二工作部且與進油部的環(huán)形凹槽連通的兩對凹槽內，令閥芯上、下部位受到液壓油的受力對等平均，據以隨時保持平衡狀態(tài)；其中，閥芯旋轉至第二角度時，閥芯的進油壓力平衡孔與閥體的進油外孔連通，第二工作部的凹槽對應連通閥體的第二工作外孔，使作動器產生預定動作，并通過作動器使第二工作外孔與第一工作外孔相連通，第一工作外孔又連通第一回油部的第一回油環(huán)型凹槽，使第一回油環(huán)型凹槽連通閥體的第一回油外孔，流回油壓源；其中，閥芯旋轉至第三角度時，閥芯的進油壓力平衡孔與閥體的進油外孔連通，第一工作部的凹槽對應連通閥體的第一工作外孔，使作動器產生預定動作，并通過作動器使第一工作外孔與第二工作外孔相連通，第二工作外孔又連通第二回油部的第二回油環(huán)型凹槽，第二回油環(huán)型凹槽連通閥體的第二回油外孔，流回油壓源。

為進一步了解本發(fā)明的結構、特征及功效所在，茲附以附圖及優(yōu)選實施例的詳細說明如后。

附圖說明

圖1：本發(fā)明優(yōu)選實施狀態(tài)立體示意圖。

圖2：本發(fā)明優(yōu)選實施例立體示意圖(一)。

圖3：本發(fā)明優(yōu)選實施例立體示意圖(二)。

圖4：本發(fā)明優(yōu)選實施例分解立體示意圖(一)。

圖5：本發(fā)明優(yōu)選實施例分解立體示意圖(二)。

圖6：本發(fā)明優(yōu)選實施例閥芯立體示意圖。

圖7：本發(fā)明優(yōu)選實施例閥芯六個不同角度立體示意圖。

圖8：本發(fā)明優(yōu)選實施例剖面示意圖。

圖9a：本發(fā)明優(yōu)選實施狀態(tài)截面示意圖(一)。

圖9b：本發(fā)明優(yōu)選實施狀態(tài)截面示意圖(二)。

圖9c：本發(fā)明優(yōu)選實施狀態(tài)截面示意圖(三)。

圖10：本發(fā)明優(yōu)選實施狀態(tài)閥芯旋轉3種不同角度示意圖。

附圖標記說明

1旋轉式液壓閥

10閥體

100旋轉空間

101穿孔

102密封件

11下蓋

12固定件

20軸部

200封油墻

20a閥芯

21第一工作部

211a、211b倒u型凹槽

212a、212b倒u型凹槽

213u型凹槽

22第二工作部

221a、221bu型凹槽

222a、222bu型凹槽

223倒u型凹槽

23進油部

230環(huán)型凹槽

25第一回油部

26第二回油部

27受控部

30油壓源

50作動器

a11第一工作外孔

a21第一回油壓力平衡孔

b12第二工作外孔

b22第二回油壓力平衡孔

p11進油外孔

p21進油壓力平衡孔

t11第一回油外孔

t12第二回油外孔

t25第一回油環(huán)型凹槽

t26第二回油環(huán)型凹槽

具體實施方式

為進一步了解本發(fā)明的結構、特征及功效所在，茲附以優(yōu)選實施例并配合附圖詳細說明如后。

請參閱圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6以及圖7所示，本發(fā)明旋轉式液壓閥1主要包含有內部具有旋轉空間100，且上部為密封狀的閥體10以及具有軸部20的閥芯20a；該閥體10上穿設有連通外界與所述旋轉空間100的進油外孔p11、第一工作外孔a11、第二工作外孔b12以及第一回油外孔t11、第二回油外孔t12；其中，進油外孔p11、第一回油外孔t11以及第二回油外孔t12連通油壓源30，第一工作外孔a11與第二工作外孔b12連通作動器50，通過作動器50俾使第一工作外孔a11與第二工作外孔b12相連通；該閥芯20a的軸部20兩末段分別為第一回油部25與第二回油部26，第一回油部25與第二回油部26分別環(huán)設有第一回油凹型環(huán)槽t25以及第二回油凹型環(huán)槽t26，軸部20中段為進油部23，進油部23呈環(huán)型凹槽230，環(huán)型凹槽230上穿設有呈連通狀的進油壓力平衡孔p21，進油部23與第一回油部25之間形成第一工作部21，進油部23與第二回油部26之間形成第二工作部22；請再參閱圖7所示，其中，第一工作部21上設置有一對相鄰且呈開放狀的倒u型凹槽(211a、211b)，該對倒u型凹槽(211a、211b)的另一相對周面亦設置有一對相鄰且呈開放狀的倒u型凹槽(212a、212b)，使兩對倒u型凹槽的開口朝向進油部23并與進油部23的環(huán)型凹槽230呈連通狀態(tài)，一對u型凹槽213分別設置于第一工作部21相對應的周面，且分別位于兩對倒u型凹槽的左邊和右邊，使該對u型凹槽213的開口朝向第一回油部25并與第一回油部25的第一回油環(huán)型凹槽t25呈連通狀態(tài)；第一回油壓力平衡孔a21穿設于所述u型凹槽213內，使該對分別設置于相對應周面的u型凹槽213呈連通狀態(tài)；其中，第二工作部22上設置有一對相鄰且呈開放狀的u型凹槽(221a、221b)，該對u型凹槽(221a、221b)的另一相對周面亦設置有一對相鄰且呈開放狀的u型凹槽(222a、222b)，使兩對u型凹槽的開口朝向進油部23并與進油部23的環(huán)型凹槽230亦呈連通狀態(tài)；一對倒u型凹槽223分別設置于第二工作部22相對應的周面，且分別位于兩對u型凹槽的左邊和右邊，使該對倒u型凹槽223的開口朝向第二回油部26并與第二回油部26的第二回油環(huán)型凹槽t26呈連通狀態(tài)；第二回油壓力平衡孔b22穿設于所述u型凹槽223內，使該對分別設置于第二工作部22相對應周面的u型凹槽223呈連通狀態(tài)；該閥芯20a可旋轉地軸設于閥體10的旋轉空間100內，閥芯20a的軸部20上端軸向延伸有受控部27，受控部27凸伸于閥體10的旋轉空間100；其中，閥體10上穿設有對應受控部27的穿孔101，穿孔101內周面可襯設密封件102，所述受控部27對應穿孔101并凸伸出閥體10；該閥芯20a的受控部27可通過手動或電控(例如：電磁鐵、馬達)的方式被帶動而旋轉，進而相對于閥體10轉動，且閥芯20a相對于閥體10至少可旋轉三個角度；本發(fā)明每一相鄰的u型凹槽或倒u型凹槽之間均形成有封油墻200，通過封油墻200產生密閉流道，用以控制進入每一相鄰的u型凹槽或倒u型凹槽內的液壓油流動的方向并能調節(jié)流量，使閥體10的各外孔與閥芯20a的各凹槽呈連通或不連通狀態(tài)，令液壓油隨預定的方向流動，達到控制作動器50產生預定的動作；本發(fā)明可依據各種不同功能的需求以設置不同的u型凹槽及其開口方向；且所述u型凹槽及倒u型凹槽均可依據需要設置為具有開口且呈開放狀的幾何形狀，而所述回油環(huán)型凹槽亦可依據需要設置為呈開放狀的幾何形狀。

請參閱圖8、圖9a、圖9b、圖9c以及圖10所示，當本發(fā)明閥芯20a旋轉至第一角度(0度)時，即為中位狀態(tài)，此時，可依據工作需要調整各外孔與各凹槽的連通狀態(tài)，使作動器產生預定動作；在閥體10的進油外孔p11連通閥芯20a的進油部23的環(huán)型凹槽230時，油壓源30的液壓油從進油外孔p11流入閥芯20a的進油環(huán)型凹槽230，使進油部23的環(huán)型凹槽230充滿液壓油(如圖9b所示)，該液壓油順勢流到設置于第一工作部21且與進油部23的環(huán)形凹槽230連通的兩對倒u型凹槽(211a、211b)與(212a、212b)內(如圖9a示)，相對地，液壓油亦順勢流到設置于第二工作部22且與進油部23的環(huán)形凹槽230連通的兩對u型凹槽(221a、221b)與(222a、222b)內(如圖9c示)，使閥芯20a上、下部位受到液壓油的受力對等平均，油壓力位差極小，能隨時保持平衡懸浮狀態(tài)，只要極小的作用力即可輕易轉動閥芯20a；當閥芯20a相對閥體10旋轉+60度(第2角度)時，由于閥芯20a的進油環(huán)型凹槽230仍與閥體10的進油外孔p11連通，此時，充滿液壓油的閥芯20a第二工作部22的u型凹槽即對應連通閥體10的第二工作外孔b12，使作動器50產生預定動作，并通過作動器50使第二工作外孔b12與第一工作外孔a11相連通，第一工作外孔a11又連通第一工作部21的u型凹槽213，再通過u型凹槽213與第一回油環(huán)型凹槽t25相連通，讓第一回油環(huán)型凹槽t25與u型凹槽213均充滿液壓油，使第一回油環(huán)型凹槽t25連通閥體10的第一回油外孔t11，流回油壓源30；當閥芯20a相對閥體10旋轉－60度(第3角度)時，由于閥芯20a的進油環(huán)型凹槽230仍與閥體10的進油外孔p11連通，此時，充滿液壓油的閥芯20a第一工作部21的倒u型凹槽對應連通閥體10的第一工作外孔a11，使作動器50產生預定動作，并通過作動器50使第一工作外孔a11與第二工作外孔b12相連通，第二工作外孔b12又連通第二工作部22的u型凹槽223，再通過所述u型凹槽223與第二回油環(huán)型凹槽t26相連通，第二回油環(huán)型凹槽t26連通閥體10的第二回油外孔t12，流回油壓源30內；由此可見，本發(fā)明于工作狀態(tài)時，液壓油的壓力隨時都作用于閥體10的內壁，不但能使閥芯20a與閥體10之間的緊密度在3um以下，達到液壓油內泄漏最小的目的，且受力于閥芯20a的油壓力差相當小，閥芯20a能隨時保持平衡懸浮的狀態(tài)，提升工作的效能；基于以上特點得知，本發(fā)明旋轉式液壓閥1具輕巧、重量小、功率大、工作平穩(wěn)、結構簡單，以及控制方便的諸多優(yōu)點，同時，不但不需要閥塊做為油管轉接連結，即可單獨使用，也可當扦裝閥或搭配板式閥使用，亦可做為流量閥使用，大幅提升使用的便利實用性與經濟效益。

綜上所述，僅為本發(fā)明技術思想及特點的其中的優(yōu)選實施例而已，并非用來限定本發(fā)明的實施范疇，其它凡依本發(fā)明相同精神下及專利范圍所做的任何變化與修飾或均等性的安排，皆為本發(fā)明保護的技術范疇及專利范圍所涵蓋。