一种双向端面凸轮连续旋转式高速打击两位四通液压阀的制作方法
【专利摘要】一种双向端面凸轮式高速打击二位四通液压阀，两端同时装有驱动元件即伺服电机+谐波减速器+端面凸轮，具有更大的驱动力和力矩，克服了以往阀芯推力不足的问题以及所需弹簧回复力过大的不足；由于端面凸轮上三个完整连续的正弦曲线，使伺服电机每转一周，换向三次，极大地提高了液压阀的换向频率；且阀芯两端的从动件端盖与端面凸轮均为易装拆可更换的，降低了加工成本，出现磨损可立即更换。
【专利说明】—种双向端面凸轮连续旋转式高速打击两位四通液压阀
【技术领域】
[0001]本发明属于模锻锤中打击两位四通液压阀【技术领域】，特别是一种双向端面凸轮连续旋转式高速打击两位四通液压阀。
【背景技术】
[0002]打击液压阀作为数控全液压模锻锤的核心部件，由于精密锻件的尺寸控制与锻锤的能量控制密切相关，而液压阀的开启时间决定了打击能量。通过控制打击液压阀的开启闭合时间，就能保证锻件所需的能量，又不产生额外的冲击动能，使锻件产品的质量大大提高。所以说换位迅速可靠、密封性好的打击两位四通液压阀是实现高频率、高精度打击的关键。现有的打击液压阀工作在高压大流量环境下，阀芯受力大、换位快，普通电磁铁等电-机械转换器难以达到使用要求，所以打击液压阀设计成液动阀，致使需要一套复杂的液压回路和控制系统来控制打击液压阀的动作，增加了成本和不可靠因素。且大部分电磁铁等驱动的阀均由弹簧复位，弹簧的复位能力也限制了高压大流量阀的发展。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种双向端面凸轮连续旋转式高速打击两位四通液压阀，通过电机及谐波减速器驱动端面凸轮旋转带动阀芯直线运动，从而高速换位，实现高速打击阀的高速打击作用。
[0004]为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为:
[0005]一种双向端面凸轮式高速打击二位四通液压阀，阀的右端包括伺服电机13、与伺服电机13相连的谐波减速器，谐波减速器包括波发生器14、弹性滚动轴承12、柔轮11以及钢轮10，其中波发生器14由挡板15通过螺钉与伺服电机13输出轴固定，谐波减速器的柔轮11与短轴8相连，伺服电机13与谐波减速器间安装有法兰端盖9，法兰端盖9压盖在阀座I上，法兰端盖9与短轴6间安装有圆锥滚子轴承16与深沟球轴承18，圆锥滚子轴承16与深沟球轴承18间装有套筒17，端面凸轮7安装在短轴8的一端，端面凸轮7的底面为曲面，该曲面展开来为三个周期幅值相同的正弦曲线，与端面凸轮7配合的从动件端盖5固定在阀芯2的端面上，从动件端盖5上有呈间隔120°安装的三个滚子6，该滚子6为内薄外厚的深沟球轴承，三个滚子6安装在从动件端盖5加工出的推杆上，滚子6与端面凸轮7的曲面配合从而带动阀芯2与从动件端盖5 —起直线运动，阀芯2安装在阀套3内，阀套3安装在阀座I内，阀套3上的四列径向通孔与阀座I上的A、P、B、T 口对应，阀套3与阀座I之间配有密封圈，阀芯2与阀套3之间、阀套3与阀座I之间分别安装有防转钢球4，长套筒19两端分别压在阀套3与深沟球轴承18的端面上，阀芯2左端的结构与右端对称相同，当两个伺服电机13同步转过一周时，阀芯2左右来回移动三次，即实现三次换位，阀芯2两端均有伺服电机带动端面凸轮7驱动阀芯2实现高速换位，且改变电机转速即可改变阀的换位频率。
[0006]阀芯2的左右两端结构对称相同，控制两个伺服电机13相配合，当右端从动件端盖5上的三个滚子6分别移动到端面凸轮7的曲面上的三个最低点时，阀芯2移动到最右端位置，阀套3上的P 口与A 口、T 口与B 口均被关闭，阀口实现关闭状态，当两个伺服电机13继续旋转，右端从动件端盖5上的滚子6由端面凸轮7的最低点向最高点移动，而左端相反由端面凸轮的最高点向最低点移动，阀芯2向左移动一段距离后，阀套3上的P 口与A 口仍然关闭而T 口与B 口相通，即二位四通阀的左位状态，两个伺服电机13继续旋转时，阀芯2继续左移，经过一小段中间过渡位置后，P 口与A 口相通而T 口与B 口关闭，即二位四通阀的右位状态，当阀芯2移动到最左端时，P 口与A 口相通的开口量最大，T 口与B 口依然保持关闭，此时阀芯2左端的从动件端盖上的滚子在左端端面凸轮的最低点。
[0007]本发明与现有技术相比，采用了两端同时装有驱动元件即伺服电机+谐波减速器+端面凸轮，具有更大的驱动力和力矩，克服了以往阀芯推力不足的问题以及所需弹簧回复力过大的不足。且由于端面凸轮上三个完整连续的正弦曲线，使伺服电机每转一周，换向三次，极大地提高了液压阀的换向频率。且阀芯两端的从动件端盖与端面凸轮均为易装拆可更换的，降低了加工成本，出现磨损可立即更换。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是本发明的结构示意图。
[0009]图2是本发明的液压图形符号。
[0010]图3是液压阀在阀芯10最右端时的位置示意图。
[0011]图4是液压阀在左位的示意图。
[0012]图5是液压阀在右位的示意图。
[0013]图6是液压阀在阀芯10最左端时的位置示意图。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图对本发明作进一步的详细说明。
[0015]如图1所示，一种双向端面凸轮式高速打击二位四通液压阀，阀的右端包括伺服电机13、通过平键与伺服电机13相连的谐波减速器，谐波减速器包括波发生器14、弹性滚动轴承12、柔轮11以及钢轮10，波发生器14由挡板15通过螺钉与伺服电机13输出轴固定，谐波减速器的柔轮11与短轴8通过螺柱相连从而驱动短轴8旋转，伺服电机13与谐波减速器间安装有法兰端盖9，法兰端盖9与伺服电机13和谐波减速器相定位，法兰端盖9通过双头螺柱压盖在阀座I上，法兰端盖9与短轴8间安装有圆锥滚子轴承16与深沟球轴承18，圆锥滚子轴承16与深沟球轴承18间装有套筒17，端面凸轮7通过螺钉与销钉安装在短轴8的一端，端面凸轮7的底面为曲面，该曲面展开来为三个周期幅值相同的正弦曲线，与端面凸轮7配合的从动件端盖5通过螺钉与销钉固定在阀芯2端面上，销钉限制了从动件端盖5的跟转，从动件端盖5上有呈间隔120°安装的三个滚子6，该滚子6为内薄外厚的深沟球轴承，三个滚子6安装在从动件端盖5加工出的推杆上，滚子6与端面凸轮7的曲面配合从而带动阀芯2与从动件端盖5 —起直线运动，阀芯2安装在阀套3内，阀套3安装在阀座I内，阀套3上的四列径向通孔与阀座I上的A、P、B、T 口对应，阀套3与阀座I之间配有密封圈，阀芯2与阀套3之间、阀套3与阀座I之间分别安装有防转钢球4，长套筒19两端分别压在阀套3与深沟球轴承18的端面上，阀芯2左端的结构与右端对称相同，当两个伺服电机同步转过一周时，阀芯2左右来回移动三次，即实现三次换位，阀芯2两端均有伺服电机13带动端面凸轮7驱动阀芯2实现高速换位，且改变电机转速即可改变阀的换位频率。
[0016]本发明的工作方式为:
[0017]阀芯2的左右两端结构对称相同，控制两个伺服电机相配合，当右端从动件端盖5上的三个滚子6分别移动到端面凸轮7的曲面上的三个最低点时，阀芯2移动到最右端位置，如图3所示，阀套3上的P 口与A 口、T 口与B 口均被关闭，阀口实现关闭状态，当两个伺服电机继续旋转，右端从动件端盖59上的滚子由端面凸轮的最低点向最高点移动，而左端相反由端面凸轮的最高点向最低点移动，阀芯2向左移动一段距离后，阀套3上的P 口与A口仍然关闭而T 口与B 口相通，即二位四通阀的左位状态，即图4位置，两个伺服电机继续旋转时，阀芯2继续左移，经过一小段中间过渡位置后，P 口与A 口相通而T 口与B 口关闭，即二位四通阀的右位状态，如图5所示，当阀芯2移动到最左端时，P 口与A 口相通的开口量最大，T 口与B 口依然保持关闭，此时阀芯2左端的从动件端盖上的滚子在左端端面凸轮的最低点，如图6所示。
【权利要求】
1.一种双向端面凸轮式高速打击二位四通液压阀，其特征在于:阀的右端包括伺服电机(13)、与伺服电机(13)相连的谐波减速器，谐波减速器包括波发生器(14)、弹性滚动轴承(12)、柔轮(11)以及钢轮(10)，其中波发生器(14)由挡板(15)通过螺钉与伺服电机(13)输出轴固定，谐波减速器的柔轮(11)与短轴(8)相连，伺服电机(13)与谐波减速器间安装有法兰端盖(9)，法兰端盖(9)压盖在阀座⑴上，法兰端盖(9)与短轴⑶间安装有圆锥滚子轴承(16)与深沟球轴承(18)，圆锥滚子轴承(16)与深沟球轴承(18)间装有套筒(17)，端面凸轮(7)安装在短轴⑶的一端，端面凸轮(7)的底面为曲面，该曲面展开来为三个周期幅值相同的正弦曲线，与端面凸轮(7)配合的从动件端盖(5)固定在阀芯(2)端面上，从动件端盖(5)上有呈间隔120°安装的三个滚子￠)，该滚子6为内薄外厚的深沟球轴承，三个滚子(6)安装在从动件端盖(5)加工出的推杆上，滚子(6)与端面凸轮(7)的曲面配合从而带动阀芯(2)与从动件端盖(5) —起直线运动，阀芯(2)安装在阀套(3)内，阀套⑶安装在阀座⑴内，阀套⑶上的四列径向通孔与阀座⑴上的A、P、B、T 口对应，阀套⑶与阀座⑴之间配有密封圈，阀芯⑵与阀套⑶之间；阀套⑶与阀座⑴之间分别安装有防转钢球(4)，长套筒(19)两端分别压在阀套(3)与深沟球轴承(18)的端面上，阀芯(2)左端的结构与右端对称相同，当两个伺服电机(13)同步转过一周时，阀芯(2)左右来回移动三次，即实现三次换位，阀芯(2)两端均有伺服电机(13)带动端面凸轮(7)驱动阀芯(2)实现高速换位，且改变电机转速即可改变阀的换位频率。
2.根据权利要求1所述的一种双向端面凸轮式高速打击二位四通液压阀，其特征在于:阀芯⑵的左右两端结构对称相同，控制两个伺服电机(13)相配合，当右端从动件端盖(5)上的三个滚子(6)分别移动到端面凸轮(7)的曲面上的三个最低点时，阀芯(2)移动到最右端位置，阀套⑶上的P 口与A 口、T 口与B 口均被关闭，阀口实现关闭状态，当两个伺服电机(13)继续旋转，右端从动件端盖(5)上的滚子由端面凸轮的最低点向最高点移动，而左端相反由端面凸轮的最高点向最低点移动，阀芯⑵向左移动一段距离后，阀套⑶上的P 口与A 口仍然关闭而T 口与B 口相通，即二位四通阀的左位状态，两个伺服电机(13)继续旋转时，阀芯⑵继续左移，经过一小段中间过渡位置后，P 口与A 口相通而T 口与B 口关闭，即二位四通阀的右位状态，当阀芯⑵移动到最左端时，P 口与A 口相通的开口量最大，T 口与B 口依然保持关闭，此时阀芯(2)左端的从动件端盖上的滚子在左端端面凸轮的最低点。
【文档编号】F15B13/02GK104235101SQ201410445370
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2014年9月3日
【发明者】赵升吨, 朱牧之, 李靖祥, 孟德安, 范淑琴 申请人:西安交通大学