專(zhuān)利名稱(chēng)：液壓電磁換向閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于液壓系統(tǒng)的錐滑閥式電磁換向閥。錐滑閥式電磁換向閥可以控制液壓系統(tǒng)中液流的方向，該閥特別適于在高壓大流量液壓系統(tǒng)中應(yīng)用。它包括錐滑閥式二位三通和四位四通或四位五通電磁換向閥。
目前使用的P-A，A-T機(jī)能的二位三通電磁換向閥有兩種型式一種是把滑閥式二位四通電磁換向閥堵死一條通路B作二位三通閥使用(見(jiàn)曼內(nèi)斯曼一力士樂(lè)《工業(yè)用液壓元件液壓產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)》，第1卷，中文版第323至334頁(yè)WE-10及5-WE型二位三通換向閥)，這種型式由于閥芯是滑閥式的，存在很難克服的兩個(gè)反向的液動(dòng)力，閥芯與閥孔間大的摩擦力，加上閥芯對(duì)中定位所需復(fù)位彈簧大的予緊力，使得在高壓大流量時(shí)，電磁鐵推不動(dòng)閥芯，因此這種型式的流量很小(供油壓力在315巴時(shí)流量小于40升/分);另一種是球座式二位三通電磁換向閥(見(jiàn)曼內(nèi)斯曼-力士樂(lè)《工業(yè)用液壓元件液壓產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)》，第1卷，中文版第247至262頁(yè)SE-6及SE-10型二位三通換向閥)，該型由于存在軸向不平衡的靜壓力，其流量也很小(小于36升/分)。當(dāng)流量超過(guò)40升/分(壓力315巴)時(shí)，需要用兩級(jí)的電液換向閥，其體積和重量大，成本高。這兩種型式的閥還有這樣的問(wèn)題只有一種閥機(jī)能圖。對(duì)現(xiàn)有的二位四通或三位四通電磁換向閥，不但位數(shù)少而且在不更換閥芯及其它零件的情況下，也只有一種閥機(jī)能圖。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種單級(jí)、高壓大流量、所需電磁鐵推力小，不變更閥的任何零件只需改變閥外部連接就可獲得多機(jī)能圖的錐滑閥式電磁換向閥。
該閥由電磁鐵，帶供油通道、工作油通道、回油通道和閥孔的閥體，錐滑閥芯，復(fù)位彈簧，閥蓋，推桿組成，閥體內(nèi)開(kāi)有與回油通道相通的右腔室和與供油通道相通的環(huán)形槽，右腔室和閥孔間形成錐閥座，置于閥孔內(nèi)的閥芯為錐滑閥芯結(jié)構(gòu)，有一通道連接右腔室和左腔室。
錐滑閥芯的錐臺(tái)和閥體中的閥座形成錐閥，錐滑閥芯的滑塞和閥孔的環(huán)形槽形成滑閥，錐閥和滑閥各控制一條液流通路的通和斷，當(dāng)一個(gè)電磁鐵通電時(shí)，電磁鐵推力通過(guò)推桿克服復(fù)位彈簧力和滑閥處的摩擦力使錐滑閥芯移動(dòng)，滑閥關(guān)、錐閥開(kāi)，允許液流通過(guò)錐閥，即A-T通;當(dāng)電磁鐵斷電時(shí)，復(fù)位彈簧使錐閥關(guān)、滑閥開(kāi)，允許液流通過(guò)滑閥，即P-A通，這樣構(gòu)成二位三通。由于此結(jié)構(gòu)的錐臺(tái)能夠消除液流流經(jīng)錐閥處的液動(dòng)力，只剩下滑閥處的一個(gè)單方向液動(dòng)力，降低了所需電磁鐵的推力;同時(shí)由于滑閥處只有一個(gè)滑塞與閥孔相對(duì)運(yùn)動(dòng)，且容易實(shí)現(xiàn)所謂的“順錐”而不致使滑塞壓向閥孔的一邊減小了徑向力，摩擦力明顯減小了;還由于錐閥的定位作用，不需要復(fù)位彈簧有大的予緊力，這就大幅度降低了使閥芯移動(dòng)所需電磁鐵的推力。在同樣的電磁鐵推力下，使用壓力和流量大幅度提高了，當(dāng)流量大于40升/分小于200升/分時(shí)，不再需要用兩級(jí)電液換向閥，從而體積重量小，成本低了。
由于滑閥可控制雙向流動(dòng)的液流，因而本發(fā)明的二位三通電磁換向閥只需變更外部連接不用更換任何零件便可得到兩種閥的機(jī)能圖。
本發(fā)明提出的一種四位四通電磁換向閥是用本發(fā)明的兩個(gè)二位三通電磁換向閥去掉閥蓋對(duì)接起來(lái)組成的。根據(jù)上述，當(dāng)使用兩個(gè)電磁鐵的通或斷電的四種組合時(shí)，形成四位四通閥，同樣只需變更外部連接可以構(gòu)成四種工作機(jī)能方式，有兩種方式具有四位四種機(jī)能兩種方式具有三種機(jī)能的四通閥，而不需更換閥的任何零件。因?yàn)樵撍耐ㄩy的五個(gè)油口是互相獨(dú)立的，所以該四通閥也可作四位五通電磁換向閥使用。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是所需電磁鐵推力小，壓力315巴時(shí)，單級(jí)閥工作流量可達(dá)200升/分，不需更換閥的任何零件只需改變閥外部連接便可獲得多機(jī)能圖，體積小，重量輕，成本低。
本發(fā)明的附圖有七個(gè)

圖1.電磁鐵不通電時(shí)錐滑閥式二位三通電磁換向閥的剖面圖。
圖2.電磁鐵通電時(shí)錐滑閥式二位三通電磁換向閥的剖面圖。
圖3.錐滑閥式二位三通電磁換向閥的機(jī)能圖。
圖4.帶平衡桿的錐滑閥式二位三通電磁換向閥的剖面圖。
圖5.錐滑閥式四位四通電磁向閥的剖面圖。
圖6.錐滑閥式四位四通電磁換向閥的機(jī)能圖。
圖7.錐滑閥芯帶有型面結(jié)構(gòu)滑塞的部份剖面圖。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
圖1是本發(fā)明的第一種實(shí)施例，它是一個(gè)錐滑閥式二位三通電磁換向閥。它包括有電磁鐵1，閥體2，錐滑閥芯3，復(fù)位彈簧4，阻尼孔塞5，閥蓋6，端蓋29，推桿23。閥體2包括有一個(gè)閥孔7，右腔室10，右腔室10與閥孔7間形成的錐閥座22，兩個(gè)環(huán)形槽8和9，供油通道11，工作油通道12，回油通道13，供油通道11通過(guò)環(huán)形槽8與閥孔7相通，工作油通道12通過(guò)環(huán)形槽9(也可直接，即不設(shè)置環(huán)形槽9)與閥孔7相通，回油通道13與右腔室10相通。錐滑閥芯3由滑塞15，錐臺(tái)14和連桿16組成，也可組成一個(gè)整體結(jié)構(gòu);錐臺(tái)14是由半錐角為0°至10°的左平截錐體17，半錐角為45°至80°的中平截錐體18，帶環(huán)形平面19a的平臺(tái)19構(gòu)成的一個(gè)整體;滑塞15與閥孔7相配合并在其中滑動(dòng)，滑塞15把閥孔7分隔成左腔室7a和中腔室7b;錐滑閥芯3內(nèi)有通道32把右腔室10與左腔室7a連通，通道32內(nèi)有阻尼孔塞5，該阻尼孔塞也可設(shè)置在閥體2內(nèi)能連通右腔室10與左腔室7a的通道中，阻尼孔塞5中有阻尼孔5a。閥蓋6通過(guò)螺釘20與閥體2緊固連接，也可通過(guò)其它聯(lián)結(jié)件連接，O形密封圈21置于閥體2中。推桿23從端蓋29的孔30中穿過(guò)并能頂在閥芯3上。電磁鐵1中有手動(dòng)操作桿26。
下面結(jié)合圖1和圖2詳細(xì)說(shuō)明它的工作原理當(dāng)電磁鐵不通電時(shí)，錐滑閥芯3在復(fù)位彈簧4的作用下，其中錐體18的錐面18a被壓在閥座22上，滑塞15打開(kāi)滑閥開(kāi)口31，則壓力油從通道11，即P口經(jīng)滑閥開(kāi)口31，再經(jīng)中腔室7b流向通道12，即A口，P與A相通，因?yàn)橹绣F體18壓在閥座22上把中腔室7b和右腔室10隔斷，即P、A與T不通。當(dāng)電磁鐵通電后，推桿23被電磁鐵1的銜鐵24及推桿25的推力克服復(fù)位彈簧4的彈簧力和滑塞15與閥孔7間的摩擦力向右推，同時(shí)帶動(dòng)閥芯3右移，打開(kāi)左錐體17和中錐體18與錐閥座22形成的很小的節(jié)流開(kāi)口，允許A口的油液受阻的流向T口，由于從中腔室7b流出的液流沿錐面18a經(jīng)與軸線27垂直的環(huán)形平面19a流出而離開(kāi)閥芯3，流入中腔室7b的液流與軸線27垂直，故在錐閥處無(wú)液動(dòng)力存在，在滑閥處產(chǎn)生的液動(dòng)力方向是沿軸線27向右的，幫著電磁鐵把錐閥打開(kāi)，當(dāng)閥芯3再右移到滑塞15將環(huán)形槽8全遮蓋住開(kāi)始，左錐體17的底面17a與閥座面28平齊，此時(shí)開(kāi)始阻斷P口流向A口的液流，打開(kāi)了A口與T口的流通通道，從此以后，閥芯3一直被電磁鐵1推到如圖2所示的另一個(gè)極限位置，此時(shí)P口完全被封閉，A口完全與T口相通。當(dāng)電磁鐵斷電后，復(fù)位彈簧4將閥芯3向左推，當(dāng)左錐體17的底面17a與閥座面28平齊后，滑塞15開(kāi)始打開(kāi)滑閥處開(kāi)口31，允許P口的液流流向A口，該處的液動(dòng)力方向仍然是向右的，復(fù)位彈簧4克服此液動(dòng)力和上述摩擦力使閥芯3復(fù)位到圖1所示的一個(gè)極限位置，P口與A口完全相通，而與T口完全不通。阻尼孔塞5中的阻尼孔5a對(duì)閥芯3的運(yùn)動(dòng)起阻尼作用，以防止換向沖擊，使換向平穩(wěn)。由于只有滑閥處一個(gè)單向液動(dòng)力;同時(shí)由于只有一個(gè)滑塞15與閥孔7相對(duì)運(yùn)動(dòng)，且易實(shí)現(xiàn)所謂的“順錐”而不致使閥芯3壓向閥孔7的一邊減小了徑向力，減小了摩擦力;又由于錐閥的定位作用，復(fù)位彈簧4的予緊力小，這就大大降低了所需電磁鐵的推力。在同樣的電磁鐵推力下，使用壓力和流量大幅度增加了，當(dāng)流量大于40升/分小于200升/分時(shí)，不再需要用體積重量大，成本高的兩級(jí)電液閥，從而本發(fā)明的體積重量和成本都降低了。
上述本發(fā)明的二位三通電磁換向閥的機(jī)能圖如圖3(a)所示。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)和工作原理，因?yàn)榛y可控制雙向液流流動(dòng)，所以當(dāng)P口與A口互換后，即P口接通道12，A口接通道11，便得到本實(shí)施例的第二種機(jī)能圖，如圖3(b)所示。這樣，只要改變外部連接就可得到兩種方式的機(jī)能圖而不用更換閥的任何零件。
圖4是本發(fā)明的第二種實(shí)施例。它是在第一種實(shí)施例上增加平衡桿39，它可在閥蓋6的孔38中滑動(dòng)，其左端凸肩34嵌裝在閥芯3的槽35中，O形密封圈33防止油液漏向閥外，推桿23右端的凸肩36嵌裝在閥芯3的槽37中。其它情況與第一種實(shí)施例相同。由于平衡桿39平衡了作用于閥芯3上的靜壓力，所以該實(shí)施例允許的回油背壓高。
圖5是本發(fā)明的第三種實(shí)施例，它是一個(gè)錐滑閥式四位四通電磁換向閥。它是由兩個(gè)第一種實(shí)施例去掉閥蓋6，共用一根彈簧4和接回油口T的通道13，對(duì)接起來(lái)用螺釘20或其它聯(lián)結(jié)件把閥體2和2′緊固在一起構(gòu)成的。圖5中右邊閥的零件及其標(biāo)號(hào)與圖1中相應(yīng)零件及其標(biāo)號(hào)相同，左邊閥的零件標(biāo)號(hào)是在右邊閥相應(yīng)零件標(biāo)號(hào)的右上角加一撇。
下面結(jié)合圖5說(shuō)明該實(shí)施例的工作情況當(dāng)通道11和11′接P口，12接B口，12′接A口時(shí)，當(dāng)電磁鐵1斷電，1′通電時(shí)，則P口與B口相通，A口與T口相通;當(dāng)電磁鐵1通電，1′斷電時(shí)，P口與A口相通，B口與T口相通;當(dāng)電磁鐵1和1′都斷電時(shí)，P口與A口及B口相通，而T口與P、A、B口均不通;當(dāng)電磁鐵1和1′都通電時(shí)，T口與A、B口相通，P口與A、B、T口均不通。其機(jī)能圖表示在圖6(a)上。
若通道11接B口，11′接A口，12和12′接P口，當(dāng)電磁鐵1斷電，1′通電時(shí)，P、B、T口相通，A口與P、B、T口均不通;當(dāng)電磁鐵1通電，1′斷電時(shí)，則P、A、T口相通，B口與P、A、T口均不通;當(dāng)電磁鐵1和1′都斷電時(shí)，P、A、B口相通，T口與P、A、B口均不通;當(dāng)電磁鐵1和1′都通電時(shí)，P口與T口相通，A口與B口不通且都與P、T口不通。其機(jī)能圖表示在圖6(b)上。
若通道11接B口，11′和12接P口，12′接A口，當(dāng)電磁鐵1斷電，電磁鐵1′通電時(shí)，P口與B口相通，A口與T口相通;當(dāng)電磁鐵1通電，電磁鐵1′斷電時(shí)，P口與A、T口相通，與B口不通;當(dāng)電磁鐵1與1′均斷電時(shí)，P口與A、B口相通，與T口不通;當(dāng)電磁鐵1與1′都通電時(shí)，A、P、T口相通，與B口不通。其機(jī)能圖表示在圖6(c)上。
若通道11與12′接P口，12接B口，11′接A口，當(dāng)電磁鐵1斷電，1′通電時(shí)，P口與B、T口相通，與A口不通;當(dāng)電磁鐵1′斷電，1通電時(shí)，P口與A口相通，B口與T口相通;當(dāng)電磁鐵1和1′均斷電時(shí)，P口與A、B口相通，與T口不通;當(dāng)電磁鐵1和1′均通電時(shí)，P口與B、T口相通，與A口不通。其機(jī)能圖如圖6(d)所示。
因?yàn)橥ǖ?1、12、11′、12′和13是互相獨(dú)立的，可以連接P、A、B、T、及C口，所以本實(shí)施例還可作四位五通電磁換向閥使用。
圖7是本發(fā)明的第四種實(shí)施例，其特征是在錐滑閥芯3的滑塞15的右端作出型面15a，型面15a左端起點(diǎn)15c處的切線與軸線27的夾角θ1為30°至80°，型面15a右端終點(diǎn)15d處的切線與軸線27的夾角θ2為20°至80°，圓柱面15b的直徑小于或等于滑塞15的直徑，其它情況與前述各實(shí)施例相同。由于閥芯3只有一個(gè)滑塞15，只有一股液流經(jīng)起始點(diǎn)15c從終點(diǎn)15d流出，所以能很好的大幅度降低滑閥處的液動(dòng)力，從而大幅度降低了復(fù)位彈簧4的力，更進(jìn)一步降低了所需電磁鐵的推力，即只需不大的電磁鐵推力就能推動(dòng)閥芯3換向。該實(shí)施例在同樣電磁鐵推力下比前述各實(shí)施例使用的工作流量還大。
權(quán)利要求
1.一種二位三通電磁換向閥由電磁鐵1，帶有供油通道11、工作油通道12、回油通道13和閥孔7的閥體2，閥芯3，復(fù)位彈簧4，閥蓋6，推桿23組成，本發(fā)明的特征是閥體2內(nèi)開(kāi)有與回油通道13相通的右腔室10和與供油通道11相通的環(huán)形槽8，右腔室10與閥孔7間形成錐閥座22，置于閥孔7內(nèi)的閥芯為錐滑閥式結(jié)構(gòu)，有一通道連接右腔室10和左腔室7a。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二位三通電磁換向閥，其特征是有一平衡桿39裝在錐滑閥芯3和閥蓋6中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二位三通電磁換向閥，其特征是供油通道11和工作油通道12可以互換，組成P-A，P-T機(jī)能圖的閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二位三通電磁換向閥，其特征是錐滑閥芯3由滑塞15、錐臺(tái)14和連桿16組成，錐臺(tái)是由半錐角為0°至10°的左平截錐體17、半錐角為45°至80°的中平截錐體18和帶環(huán)形平面19a的平臺(tái)19構(gòu)成的一個(gè)整體。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二位三通電磁換向閥，其特征是錐滑閥芯3由滑塞15、錐臺(tái)14和連桿16組成，錐臺(tái)是由半錐角為0°至80°的左平截錐體17、半錐角為45°至80°的中平截錐體18和帶環(huán)形平面19a的平臺(tái)19構(gòu)成的一個(gè)整體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的二位三通電磁換向閥，其特征是連接右腔室10和左腔室7a的通道可開(kāi)在錐滑閥芯3中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的二位三通電磁換向閥，其特征是連接右腔室10和左腔室7a的通道中可裝有阻尼孔塞5。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的二位三通電磁換向閥，其特征是在錐滑閥芯3的滑塞15的右端設(shè)置型面15a，型面15a的左端起始點(diǎn)15c處的切線與軸線27的夾角θ1為30°至80°，型面15a右端終點(diǎn)15d處的切線與軸線27的夾角θ2為20°至80°，圓柱面15b的直徑小于或等于滑塞15的直徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的二位三通電磁換向閥，其特征是把兩個(gè)二位三通電磁換向閥去掉閥蓋6用連接件對(duì)接起來(lái)，共用一根彈簧和回油通道，構(gòu)成四位四通電磁換向閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的四位四通電磁換向閥，其特征是供油通道11、11′和工作油通道12、12′可以互換組合，構(gòu)成如圖6所示的機(jī)能圖。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的四位四通電磁換向閥，其特征是它本身就是一個(gè)四位五通電磁換向閥。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于液壓系統(tǒng)用的錐滑閥式二位三通電磁換向閥，它包括有電磁鐵，置于閥體內(nèi)閥孔中的帶有液動(dòng)力補(bǔ)償?shù)腻F滑閥芯，復(fù)位彈簧，閥蓋和推桿，有一通道連接閥芯兩端的腔室。只需變更外部連接便可獲得兩種機(jī)能圖。兩個(gè)本發(fā)明的二位三通閥對(duì)接組成有四種機(jī)能圖的四位四通閥，該閥可作四位五通閥用。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是所需電磁鐵推力小，有多種閥機(jī)能圖，壓力315巴時(shí)單級(jí)閥流量達(dá)200升/分，換向平穩(wěn)無(wú)沖擊，體積小，重量輕，成本低。
文檔編號(hào)F15B13/044GK1031748SQ8710120
公開(kāi)日1989年3月15日 申請(qǐng)日期1987年12月25日 優(yōu)先權(quán)日1987年12月25日
發(fā)明者莊鳳齡 申請(qǐng)人:莊鳳齡