專利名稱：內(nèi)控式四通換向閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種液壓換向閥，特別涉及一種用于控制液壓缸的四通換向閥。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的工程技術(shù)中，時常會碰到執(zhí)行液壓缸的位移發(fā)生偏置的情況，甚至?xí)l(fā)生撞缸，這大大降低了執(zhí)行液壓缸的工作性能。使執(zhí)行液壓缸位移發(fā)生偏置的原因很多，其中最主要的原因是由于控制閥的泄漏和加工誤差，使得通過制執(zhí)行液壓缸的A油口和B油口的液壓油流量不等。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的液壓缸偏置的缺陷，提供一種新的內(nèi)控式四通換向閥。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案是:本實用新型內(nèi)控式四通換向閥，包括閥體、閥套、閥芯、第一端蓋和第二端蓋，其特征是:所述閥芯由第一閥芯和第二閥芯構(gòu)成，在第一閥芯上設(shè)有第一凸臺和第二凸臺，在第二閥芯上設(shè)有第三凸臺、第四凸臺和第五凸臺；第一凸臺、第二凸臺、第三凸臺、第四凸臺、第五凸臺沿第一端蓋向第二端蓋的方向依次布置；在第一凸臺和第二凸臺之間形成第一腔，第一腔所在的閥體壁上開有用于控制執(zhí)行液壓缸的A油口，在第一凸臺所在的閥體壁上開有能使第一腔與油箱連通的第一回油Π ；第一閥芯的第一端貫穿并伸出第一端蓋；所述第一閥芯的第一端或者通過聯(lián)軸器與步進電機的主軸連接，或者與旋轉(zhuǎn)比例電磁鐵的轉(zhuǎn)子連接；第一閥芯的第二端與第二閥芯的第一端相對并在第二凸臺與第三凸臺之間形成第二腔，第二腔所在的閥體壁上開有能使第二腔與供油系統(tǒng)連通的進油口 ；第二腔內(nèi)設(shè)有一個彈簧，第一閥芯的第二端與第二閥芯的第一端均伸入所述彈簧內(nèi)，所述彈簧的一端與第二閥芯固定連接，所述彈簧的另一端與第一閥芯固定連接；在第三凸臺和第四凸臺之間形成第三腔，第三腔所在的閥體壁上開有用于控制執(zhí)行液壓缸的B油口，在第四凸臺所在的閥體壁上開有能使第三腔與油箱連通的第二回油Π ；在第四凸臺和第五凸臺之間形成第四腔，第四腔所在的閥體壁上開有能使第四腔與供油系統(tǒng)連通的控油口 ；第五凸臺的外端面與第二端蓋緊密接觸，所述第五凸臺設(shè)有軸向通孔，第二閥芯在第四腔所在的位置處設(shè)有與控油口連通的徑向通孔，所述徑向通孔與軸向通孔連通；在第一凸臺的朝向第二凸臺的一側(cè)端面上沿圓周方向間隔地開有能夠使第一回油口與A油口連通的第一溝槽；在第二凸臺的朝向第一凸臺的一側(cè)端面上沿圓周方向間隔地開有第二溝槽，在第二凸臺的朝向第三凸臺的一側(cè)端面上沿圓周方向間隔地開有第三溝槽，進油口能夠先后通過第三溝槽、第二溝槽與A油口連通；在第三凸臺的朝向第二凸臺的一側(cè)端面上沿圓周方向間隔地開有第四溝槽，在第三凸臺的朝向第四凸臺的一側(cè)端面上沿圓周方向間隔地開有第五溝槽，進油口能夠先后通過第四溝槽、第五溝槽與B油口連通；在第四凸臺的朝向第三凸臺的一側(cè)端面上沿圓周方向間隔地開有能夠使第二回油口與B油口連通的第六溝槽；相互對應(yīng)的第一溝槽、第四溝槽和第五溝槽在與閥套的中軸線垂直的投影面上的投影相互重疊，相互對應(yīng)的第二溝槽、第三溝槽和第六溝槽在與閥套的中軸線垂直的投影面上的投影相互重疊，第一溝槽和第二溝槽在與閥套的中軸線垂直的投影面上的投影沿圓周方向交替錯開布置；所述閥套在第一溝槽、第二溝槽、第三溝槽、第四溝槽、第五溝槽和第六溝槽所在的位置處分別對應(yīng)地開有第一閥套窗口、第二閥套窗口、第三閥套窗口、第四閥套窗口、第五閥套窗口和第六閥套窗口，相互對應(yīng)的第一閥套窗口、第二閥套窗口、第三閥套窗口、第四閥套窗口、第五閥套窗口和第六閥套窗口在與閥套的中軸線垂直的投影面上的投影相互重疊。進一步地，本實用新型所述第一溝槽沿所述第一凸臺的端面的圓周方向上均勻分布，所述第二溝槽和第三溝槽沿所述第二凸臺的端面的圓周方向上均勻分布，所述第四溝槽和第五溝槽沿所述第三凸臺的端面的圓周方向上均勻分布，所述第六溝槽沿所述第四凸臺的端面的圓周方向上均勻分布。進一步地，本實用新型所述第一閥套窗口、第二閥套窗口、第三閥套窗口、第四閥套窗口、第五閥套窗口和第六閥套窗口各自分別沿所述閥套的圓周方向上均勻分布。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果:能夠補償四通換向閥的泄漏和加工誤差，消除執(zhí)行液壓缸的偏置。

圖1是本實用新型內(nèi)控 式四通換向閥處于P —B工作狀態(tài)(即第一工作狀態(tài))時的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，其中閥體、閥套和端蓋部分是中心縱截面剖視圖；圖2是本實用新型內(nèi)控式四通換向閥處于P — A工作狀態(tài)(即第二工作狀態(tài))時的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是閥體沿其中心縱截面剖開的三維結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是閥套的三維結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是第一閥芯的三維結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是第二閥芯的三維結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是第一溝槽與第二溝槽在與閥套的中軸線垂直的投影面上的投影位置分布關(guān)系不意圖；圖中，1 一閥體；2 —閥套；3—第一閥芯；4一第_■閥芯；5—第一端蓋；6—第_■端蓋—第一凸臺；8—第二凸臺；9一第三凸臺；10—第四凸臺；11 一第五凸臺；12—第一閥芯的第一端；13—第一閥芯的第二端；14一第二閥芯的第一端；15—彈簧；16—彈簧的一端；17—彈簧的另一端；18—第一腔；19一第二腔；20—第三腔；21—第四腔；22—徑向通孔；23—軸向通孔；24—控油口 ；25—第一回油口 ；26—進油口 ；27—第二回油口 ；28—A油口 ；29—B油口 ；30—第一溝槽；31—第二溝槽；32—第三溝槽；33—第四溝槽；34—第五溝槽；35—第六溝槽；36—第一閥套窗口 ；37—第二閥套窗口 ；38—第三閥套窗口 ；39—第四閥套窗口 ；40—第五閥套窗口 ；41 一第六閥套窗口。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1和圖2所示，本實用新型內(nèi)控式四通換向閥主要包括閥體1、閥套2、第一閥芯3、第二閥芯4、第一端蓋5和第二端蓋6。第一閥芯3和第二閥芯4置于閥體I的腔內(nèi)，第一端蓋5和第二端蓋6分別在閥體I的兩端的端面處與閥體I安裝在一起。如圖1、圖2、圖5和圖6所示，在第一閥芯3上設(shè)有第一凸臺7和第二凸臺8，在第二閥芯4上設(shè)有第三凸臺9、第四凸臺10和第五凸臺11，并且第一凸臺7、第二凸臺8、第三凸臺9、第四凸臺10和第五凸臺11沿著從第一端蓋5向第二端蓋6的方向上依次布置。第一閥芯的第一端12貫穿并伸出第一端蓋5，第一閥芯的第一端12可以通過聯(lián)軸器與步進電機主軸連接，由步進電機主軸帶動閥芯并實現(xiàn)閥芯的旋轉(zhuǎn)運動，組成開環(huán)控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，抗污染性能好。作為本實用新型的另一種實施方式，第一閥芯的第一端12也可以通過聯(lián)軸器與旋轉(zhuǎn)比例電磁鐵的轉(zhuǎn)子連接，由旋轉(zhuǎn)比例電磁鐵的轉(zhuǎn)子帶動閥芯并實現(xiàn)閥芯的旋轉(zhuǎn)運動，并添加角度傳感器實現(xiàn)閥芯角位移的反饋控制，組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，負載適應(yīng)性強，提高控制精度和穩(wěn)定性。如圖1和圖2所示，第一腔18為第一凸臺7與第二凸臺8之間形成的空腔，第一腔18所在的閥體I的壁上開有用于控制執(zhí)行液壓缸的A油口 28，在第一凸臺7所在的閥體I的壁上開有能使第一腔18與油箱連通的第一回油口 25。第二腔19為第二凸臺8和第三凸臺9之間形成的空腔，第二腔19所在的閥體I的壁上開有使第二腔19與供油系統(tǒng)連通的進油口 26 ;彈簧15位于第二腔19內(nèi)，第一閥芯的第二端13與第二閥芯的第一端14伸入彈簧15內(nèi)，且第一閥芯的第二端13與第二閥芯的第一端14相對,彈簧的一端16與第二閥芯4固定連接，彈簧的另一端17與第一閥芯3固定連接。第三腔20為第三凸臺9與第四凸臺10之間形成的空腔，第三腔20所在的閥體I的壁上開有用于控制執(zhí)行液壓缸的B油口 29，在第四凸臺10所在的閥體I的壁上開有能使第三腔20與油箱連通的第二回油口27。第四腔21為第四凸臺10和第五凸臺11之間形成的空腔，第四腔21所在的閥體I的壁上開有使第四腔21與供油系統(tǒng)連通的控油口 24。與其他凸臺相比，第五凸臺11最靠近第二端蓋6，第五凸臺11設(shè)有軸向通孔23。第二閥芯4在第四腔21所在的位置處設(shè)有與控油口 24連通的徑向通孔22，徑向通孔22與軸向通孔23連通。如圖1、圖2、圖5和圖6所示，在第一凸臺7的朝向第二凸臺8的一側(cè)端面上沿圓周方向間隔地開有能夠使第一回油口 25與A油口連通28的第一溝槽30。在第二凸臺8的朝向第一凸臺7的一側(cè)端面上沿圓周方向間隔地開有第二溝槽31，在第二凸臺8的朝向第三凸臺9的一側(cè)端面上沿圓周方向間隔地開有第三溝槽32，進油口 26能夠按照先后順序依次通過第三溝槽32、第二溝槽31與A油口 28連通。在第三凸臺9的朝向第二凸臺8的一側(cè)端面上沿圓周方向間隔地開有第四溝槽33，在第三凸臺9的朝向第四凸臺10的一側(cè)端面上沿圓周方向間隔地開有第五溝槽34，第進油口 26能夠按照先后順序依次通過第四溝槽33、第五溝槽34與B油口 29連通。在第四凸臺10的朝向第三凸臺9的一側(cè)端面上沿圓周方向間隔地開有能夠使第二回油口 27與B油口 29連通的第六溝槽35。[0027]如圖7所示，第一溝槽30與第二溝槽31在與閥套2的中軸線垂直的投影面上的投影沿圓周方向交替錯開布置。第一溝槽30、的第四溝槽33和第五溝槽34 —一對應(yīng)，并且相互對應(yīng)的第一溝槽30、第四溝槽33和第五溝槽34在與閥套2的中軸線垂直的投影面上的投影相互重疊；第二溝槽31、第三溝槽32和第六溝槽35 —一對應(yīng)，相互對應(yīng)的第二溝槽31、第三溝槽32和第六溝槽35在與閥套2的中軸線垂直的投影面上的投影相互重疊。作為本實用新型的優(yōu)選方案，第一凸臺7上的第一溝槽30沿第一凸臺7的端面的圓周方向上均勻分布；第二凸臺8上的第二溝槽31沿第二凸臺8的端面的圓周方向上均勻分布，第二凸臺8上的第三溝槽32沿第二凸臺8的端面的圓周方向上均勻分布；第三凸臺9上的第四溝槽33沿第三凸臺9的端面的圓周方向上均勻分布，第三凸臺9上的第五溝槽34沿第三凸臺9的端面的圓周方向上均勻分布；第四凸臺10上的第六溝槽35沿第四凸臺10的端面的圓周方向上均勻分布。如圖1、圖2和圖4所示，閥套2在第一溝槽30所在的位置處開有相應(yīng)的第一閥套窗口 36，閥套2在第二溝槽31所在的位置處開有相應(yīng)的第二閥套窗口 37，閥套2在第三溝槽32所在的位置處開有相應(yīng)的第三閥套窗口 38，閥套2在第四溝槽33所在的位置處開有相應(yīng)的第四閥套窗口 39，閥套2在第五溝槽34所在的位置處開有相應(yīng)的第五閥套窗口 40，閥套2在第六溝槽35所在的位置處開有相應(yīng)的第六閥套窗口 41。第一閥套窗口 36、第二閥套窗口 37、第三閥套窗口 38、第四閥套窗口 39、第五閥套窗口 40和第六閥套窗口 41 一一對應(yīng)，相互對應(yīng)的第一閥套窗口 36、第二閥套窗口 37、第三閥套窗口 38、第四閥套窗口 39、第五閥套窗口 40和第六閥套窗口 41在與閥套2的中軸線垂直的投影面上的投影相互重疊。作為本實用新型的優(yōu)選方案，閥套2上的第一閥套窗口 36沿閥套2的圓周方向上均勻分布，閥套2上的第二閥套窗口 37沿閥套2的圓周勻分布。閥套2上的第三閥套窗口38沿閥套2的圓周方向上均勻分布，閥套2上的第四閥套窗口 39沿閥套2的圓周方向上均勻分布，閥套2上的第五閥套窗口 40沿閥套2的圓周方向上均勻分布，閥套2上的第六閥套窗口 41沿閥套2的圓周方向上均勻分布。本實用新型內(nèi)控式四通換向閥的工作過程為:第一閥芯3旋轉(zhuǎn)，通過彈簧15帶動第二閥芯4旋轉(zhuǎn)，當(dāng)?shù)诙y芯4旋轉(zhuǎn)到如圖1所示的位置時，本實用新型換向閥處于P — B工作狀態(tài)(即第一工作狀態(tài))。此時，第一溝槽30與第一閥套窗口 36連通，同時第四溝槽33與第四閥套窗口 39連通，同時第五溝槽34與第五閥套窗口 40連通。由進油口 26流進第二腔19的液壓油首先依次通過處于導(dǎo)通狀態(tài)的第四溝槽33與第四閥套窗口 39，接著依次通過處于導(dǎo)通狀態(tài)的第五閥套窗口 40、第五溝槽34后進入第三腔20，然后經(jīng)過B油口 29進入執(zhí)行液壓缸；同時從執(zhí)行液壓缸流出的液壓油流經(jīng)A油口 28進入第一腔18，接著通過處于導(dǎo)通狀態(tài)的第一溝槽30與第一閥套窗口 36，然后經(jīng)過第一回油口 25流回油箱。當(dāng)?shù)诙y芯4旋轉(zhuǎn)到如圖2所示的位置時，本實用新型換向閥處于P — A工作狀態(tài)(即第二工作狀態(tài))。此時，第二溝槽31與第二閥套窗口 37連通，同時第三溝槽32與第三閥套窗口 38連通，同時第六溝槽35與第六閥套窗口 41連通。由進油口 26流進第二腔19的液壓油首先依次通過處于導(dǎo)通狀態(tài)的第三溝槽32與第三閥套窗口 38，接著依次通過處于導(dǎo)通狀態(tài)的第二閥套窗口 37、第二溝槽31后進入第一腔18，然后經(jīng)過A油口 28進入執(zhí)行液壓缸；同時從執(zhí)行液壓缸流出的液壓油流經(jīng)B油口 29進入第三腔20，接著通過處于導(dǎo)通狀態(tài)的第六溝槽35與第六閥套窗口 41，然后經(jīng)過第二回油口 27流回油箱。著第一閥芯3和第二閥芯4的旋轉(zhuǎn)，本實用新型換向閥周期性交替地處于第一工作狀態(tài)和第二工作狀態(tài)。在現(xiàn)有技術(shù)中，由于控制閥的泄漏和加工誤差，使得換向閥處于P —A工作狀態(tài)時的過流面積和對應(yīng)的處于P — B工作狀態(tài)時的過流面積不相等，這樣造成換向閥處于P — A工作狀態(tài)時進入A油口的流量和換向閥處于P — B工作狀態(tài)時進入B油口的流量不相等，結(jié)果使得執(zhí)行液壓缸的位移發(fā)生偏置的情況，甚至?xí)l(fā)生撞缸，這大大降低執(zhí)行液壓缸的工作性能。而本實用新型換向閥在第一閥芯3和第二閥芯4旋轉(zhuǎn)的同時，供油系統(tǒng)提供的液壓油由控油口 24進入第四腔21，經(jīng)過徑向通孔22和軸向通孔23后，液壓油作用在第二端蓋6上產(chǎn)生液動力并反作用在第五凸臺11上。此時，如果使作用在第五凸臺11上的液動力大于彈簧15的預(yù)調(diào)力和第二腔19中液壓油的液動力的合力，那么第二閥芯4開始在由第二閥芯4向第一閥芯3的方向上發(fā)生軸向位移，則本實用新型換向閥處于P — A工作狀態(tài)的過流面積發(fā)生變化。如果通過比例減壓閥調(diào)節(jié)進入第三油口 26的液壓油的壓力大小，則可以通過控制第二閥芯4的軸向位移的大小，即控制本實用新型換向閥處于P — A工作狀態(tài)的過流面積的大小，使得本實用新型換向閥處于P — A工作狀態(tài)時進入A油口的流量和處于P — B工作狀態(tài)時進入B油口的流量相等，從而消除執(zhí)行液壓缸的偏置問題，大大提升執(zhí)行液壓缸的工作性能。本說明書陳述的內(nèi)容只是對實用新型構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本實用新型的保護范圍不應(yīng)當(dāng)被視為只局限于實施所示的具體方式，而應(yīng)當(dāng)涉及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實用新型構(gòu)思所能夠思考到的等同技術(shù)方式。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)控式四通換向閥，包括閥體、閥套、閥芯、第一端蓋和第二端蓋，其特征是:所述閥芯由第一閥芯和第二閥芯構(gòu)成，在第一閥芯上設(shè)有第一凸臺和第二凸臺，在第二閥芯上設(shè)有第三凸臺、第四凸臺和第五凸臺；第一凸臺、第二凸臺、第三凸臺、第四凸臺、第五凸臺沿第一端蓋向第二端蓋的方向依次布置； 在第一凸臺和第二凸臺之間形成第一腔，第一腔所在的閥體壁上開有用于控制執(zhí)行液壓缸的A油口，在第一凸臺所在的閥體壁上開有能使第一腔與油箱連通的第一回油口 ； 第一閥芯的第一端貫穿并伸出第一端蓋；所述第一閥芯的第一端或者通過聯(lián)軸器與步進電機的主軸連接，或者與旋轉(zhuǎn)比例電磁鐵的轉(zhuǎn)子連接；第一閥芯的第二端與第二閥芯的第一端相對并在第二凸臺與第三凸臺之間形成第二腔，第二腔所在的閥體壁上開有能使第二腔與供油系統(tǒng)連通的進油口 ；第二腔內(nèi)設(shè)有一個彈簧，第一閥芯的第二端與第二閥芯的第一端均伸入所述彈簧內(nèi)，所述彈簧的一端與第二閥芯固定連接，所述彈簧的另一端與第一閥芯固定連接； 在第三凸臺和第四凸臺之間形成第三腔，第三腔所在的閥體壁上開有用于控制執(zhí)行液壓缸的B油口，在第四凸臺所在的閥體壁上開有能使第三腔與油箱連通的第二回油口 ； 在第四凸臺和第五凸臺之間形成第四腔，第四腔所在的閥體壁上開有能使第四腔與供油系統(tǒng)連通的控油口 ；第五凸臺的外端面與第二端蓋緊密接觸，所述第五凸臺設(shè)有軸向通孔，第二閥芯在第四腔所在的位置處設(shè)有與控油口連通的徑向通孔，所述徑向通孔與軸向通孔連通； 在第一凸臺的朝向第二凸臺的一側(cè)端面上沿圓周方向間隔地開有能夠使第一回油口與A油口連通的第一溝槽；在第二凸臺的朝向第一凸臺的一側(cè)端面上沿圓周方向間隔地開有第二溝槽，在第二凸臺的朝向第三凸臺的一側(cè)端面上沿圓周方向間隔地開有第三溝槽，進油口能夠先后通過第三溝槽、第二溝槽與A油口連通；在第三凸臺的朝向第二凸臺的一側(cè)端面上沿圓周方向間隔地開有第四溝槽，在第三凸臺的朝向第四凸臺的一側(cè)端面上沿圓周方向間隔地開有第五溝槽，進油口能夠先后通過第四溝槽、第五溝槽與B油口連通；在第四凸臺的朝向第三凸臺的一側(cè)端面上沿圓周方向間隔地開有能夠使第二回油口與B油口連通的第六溝槽；相互對應(yīng)的第一溝槽、第四溝槽和第五溝槽在與閥套的中軸線垂直的投影面上的投影相互重疊，相互對應(yīng)的第二溝槽、第三溝槽和第六溝槽在與閥套的中軸線垂直的投影面上的投影相互重疊，第一溝槽和第二溝槽在與閥套的中軸線垂直的投影面上的投影沿圓周方向交替錯開布置； 所述閥套在第一溝槽、第二溝槽、第三溝槽、第四溝槽、第五溝槽和第六溝槽所在的位置處分別對應(yīng)地開有第一閥套窗口、第二閥套窗口、第三閥套窗口、第四閥套窗口、第五閥套窗口和第六閥套窗口，相互對應(yīng)的第一閥套窗口、第二閥套窗口、第三閥套窗口、第四閥套窗口、第五閥套窗口和第六閥套窗口在與閥套的中軸線垂直的投影面上的投影相互重疊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)控式四通換向閥，其特征是:所述第一溝槽沿所述第一凸臺的端面的圓周方向上均勻分布，所述第二溝槽和第三溝槽沿所述第二凸臺的端面的圓周方向上均勻分布，所述第四溝槽和第五溝槽沿所述第三凸臺的端面的圓周方向上均勻分布，所述第六溝槽沿所述第四凸臺的端面的圓周方向上均勻分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)控式四通換向閥，其特征是:所述第一閥套窗口、第二閥套窗口、第三閥套窗口、第四閥套窗口、第五閥套窗口和第六閥套窗口各自分別沿所述閥套的圓周方向上均 勻分布。
專利摘要本實用新型公開了一種內(nèi)控式四通換向閥。其中，閥芯由第一閥芯和第二閥芯構(gòu)成，在第一閥芯上設(shè)有第一凸臺和第二凸臺，在第二閥芯上設(shè)有第三凸臺、第四凸臺和第五凸臺。第一凸臺至第五凸臺沿第一端蓋向第二端蓋的方向依次布置；在相鄰的凸臺之間形成空腔，第二、第三凸臺之間的空腔內(nèi)設(shè)有彈簧；第五凸臺設(shè)有軸向通孔，第五凸臺的外端面與第二端蓋緊密接觸；在第一、二、三、第四凸臺的端面上沿圓周方向間隔地開有相應(yīng)的溝槽。本實用新型能夠補償四通換向閥的泄漏和加工誤差，消除執(zhí)行液壓缸的偏置。
文檔編號F15B13/02GK203051283SQ201320031049
公開日2013年7月10日 申請日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者龔國芳, 韓冬, 肖紅秀, 葛笏良, 董小坤, 王文杰, 楊華勇 申請人:浙江大學(xué)