专利名称：高频换向阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种换向阀，确切地说是一种高频换向阀。
背景技术：
现有的换向阀大都是依靠往复移动式阀芯在阀体内的往复移动来切换压力油出口和回流油液的油流方向，从而实现液压执行元件运动的换向。但是，往复移动式阀芯的往复换向阀的换向操作无法实现真正意义的高频换向。其主要原因是阀芯在往复移过程中，每次换向都需要克服原运动方向上的惯性作用，难以实现每分钟千次乃至更高的换向频率。一方面，往复移动式阀芯移动一个往返只能完成一次方向切换，要实现每分钟千次以上的换向频率，必须配置复杂地往复移动机构才能实现高频换向。另一方面，长时间高频往复换向会使阀芯或阀体的往复运动副在短时间内早期磨损失效，大幅缩短了整个换向阀的使用寿命。因此至今都没有具有实际应用价值的高频换向阀。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种高频换向阀，它可解决往复移动式阀芯往复运动中的惯性作用难以实现高频换向，而且难以解决阀芯往复运动中的惯性作用所带来的能耗高和换向阀寿命短的问题，可实现真正意义的高频换向。本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现高频换向阀，包括阀体，阀体内开设油腔、两个第一工作油口、两个第二工作油口、两个压力油口和两个回油口 ；第一工作油口、第二工作油口、压力油口、回油口呈圆形分布于油腔的外周，且分别与油腔相通，其排列顺序如下压力油口、第二工作油口、回油口、第一工作油口、压力油口、第二工作油口、回油口、第一工作油口 ；油腔内安装十字形的阀芯，阀芯上安装换向轴，阀芯与油腔的内壁配合将油腔分为四个独立的封闭区域；阀体的前端安装阀盖，阀体的后端安装接口侧板，换向轴两端分别与接口侧板和阀盖配合，接口侧板上设有两个第一工作油孔、两个第二工
作油孔、两个压力油孔和两个回油孔，两第一工作油口与两第一工作油孔--对应相通，两
个第二工作油口与两个第二工作油孔一一对应相通，两压力油口与两压力油孔一一对应相通，两回油口和两回油孔--对应相通。为了进一步实现本实用新型的目的，还可以采用以下技术方案所述接口侧板内开设第一联通孔和第二工作油道，第一联通孔与两第二工作油孔联通，第二工作油道与第一联通孔相通。所述接口侧板内开设第三联通孔和第一工作油道，第三联通孔与两第一工作油孔联通，第三联通孔与第一工作油道联通。所述接口侧板内开设第一联通孔和总压力油道，第一联通孔与两压力油孔联通，第一联通孔与总压力油道联通。所述换向轴和阀芯分别开设键槽，换向轴和阀芯通过键连接。本实用新型的积极效果在于它的阀芯以单向旋转的方式实现液压油的高频换向流动，其间不需要改变阀芯的运动方向和运动状态，即能实现高频换向又可节省用于克服阀芯惯性改变其运动状态的能量，因此，既可有效降低能耗，又可防止阀芯因频繁往复换向而导致的往复运动副的早期磨损失效，能延长阀芯及整个换向阀的使用寿命，从而，可使高频换向阀具有真正的使用价值。本实用新型还具有结构简洁紧凑、制造成体低廉和维护方便的优点。
图I是本实用新型所述高频换向阀的结构示意图；图2是所述接口侧板的结构示意图；图3是图2的F-F剖视结构示意图；图4是图2的E-E剖视结构示意图；图5是图2的D-D剖视结构示意图；图6是图2的C-C剖视结构示意图；图7是所述阀体的结构示意图；图8是所述阀芯的结构不意图；图9是阀体与阀芯配合的结构不意图。图10是所述闻频换向阀的工作原理图。该图由0至8号共九幅状态图组成，0至8按顺序标明了一个换向循环全过程。图中换向阀的第一工作油口和第二工作油口分别与液压缸内的上下两油腔联通。由于工作油口各是两个，因此，为方便简化管路连接，可将两第一工作油口和两第二工作油口分别由两个三通连接，再分别将两个总的工作油管路与液压缸连接。附图标记1接口侧板2阀体3阀盖4螺栓5换向轴6键7阀芯8第一联通孔9第一联通孔10第三联通孔11油腔12总压力油道13第二工作油道14第一工作油道A第一工作油口 B第二工作油口 P压力油口 0回油口 Al第一工作油孔BI第二工作油孔Pl压力油孔01回油孔。
具体实施方式
本实用新型所述的高频换向阀，包括阀体2，阀体2内开设油腔11、两个第一工作油口 A、两个第二工作油口 B、两个压力油口 P和两个回油口 O。如图7和图9所示，第一工作油口 A、第二工作油口 B、压力油口 P、回油口 0呈圆形分布于油腔11的外周，且分别与油腔11相通，其排列顺序如下压力油口 P、第二工作油口 B、回油口 O、第一工作油口 A、压力油口 P、第二工作油口 B、回油口 O、第一工作油口 A。如图8和图9所示，油腔11内安装十字形的阀芯7。如图I所示，阀芯7上安装换向轴5。如图9所示，阀芯7与油腔11的内壁配合将油腔11分为四个独立的封闭区域。如图I所示，阀体2的前端安装阀盖3，阀体2的后端安装接口侧板1，换向轴5两端分别与接口侧板I和阀盖3配合。换向轴5的一端可由阀盖3或接口侧板I出穿出，以便与驱动装置连接，使阀芯7获得旋转动力。如图所示，接口侧板I上设有两个第一工作油孔Al、两个第二工作油孔BI、两个压力油孔Pl和两个回油孔01，两个第一工作油口 A与两个第一工作油孔Al —一对应相通，两个第二工作油口 B与两个第二工作油孔BI——对应相通，两个压力油口 P与两个压力油孔Pl——对应相通，两个回油口 0和两个回油孔01——对应相通。接口侧板I、阀体2和阀盖3可制成一体，但加工工艺难度过大，加工成本较高，因此，通常还是将接口侧板I、阀体2和阀盖3分别制造，然后，如图I所示，用数根螺栓4将三者连接固定。液压油的恒定流动方向是，先由油箱经阀的压力油口 P流入，再经液压缸等液压装置，最后由阀的回油口 0流回油箱。以整个工作过程中，阀芯7始终顺时针旋转为例，结合图10阐述高频换向阀的工作原理如下0号图所示，换向阀处于中停位置，所有回油口 0和压力油口 P均被封闭，此时液压缸的活塞位置被锁定。I号图所示，阀芯7转动之初，压力油口 P向第一工作油口 A侧开启，回油口 0向第二工作油口 B侧开启，液压油依经压力油口 P和第一工作油口 A流入液压缸的下油腔，活塞上移，使液压缸的上油腔向第二工作油口 B排油，油经第二工作油口 B和回油口 0流回油箱，过程中液压缸的活塞加速上行；2号图所示，阀芯7继续转动后，使压力油口 P和回油口 0均完全开启，液压油的流动路径不变,流速达到最大,此时,液压缸的活塞上行速度最大；3号图所示，阀芯7开始封闭部分第一工作油口 A和第二工作油口 B，液压油的流动路径不变，流速逐渐降低，此时，液压缸的活塞减速上行；4号图所示，阀芯7将第一工作油口 A和第二工作油口 B完全封闭，压力油口 P、第一工作油口 A、第二工作油口 B、回油口 0各自封闭，互不相通，此时活塞停止移动；5号图所示，阀芯7继续转动，压力油口 P向第二工作油口 B侧开启，回油口 0向第一工作油口 A侧开启，液压油依经压力油口 P和第二工作油口 B流入液压缸的上油腔，活塞下移，使液压缸的下油腔向第一工作油口 A排油，油经第一工作油口 A和回油口 0流回油箱，过程中液压缸的活塞加速下行；6号图所示，阀芯7继续转动后，使压力油口 P和回油口 0均完全开启，液压油的流动路径不变,流速达到最大,此时,液压缸的活塞下行速度最大；7号图所示，阀芯7开始封闭部分第一工作油口 A和第二工作油口 B，液压油的流动路径不变，流速逐渐降低，此时，液压缸的活塞减速下行；8号图所示，阀芯7将压力油口 P和回油口 0完全封闭，压力油口 P、第一工作油口A、第二工作油口 B和回油口 0各自封闭，活塞停止移动。 按上述过程循环实现高频换向。在上述过程中，油腔11的四个封闭区域内，始终是相对的两个区域工作状态相同，即同时排油或同时进油，相邻两区域工作状态相反，因此，使得阀芯7处于一个外力平衡的环境中工作，能有效防止阀芯7相对换向轴5作径向摆动，从而可进一步沿长阀芯7以及整个换向阀的使用寿命。阀芯7每旋转一周可实现四次换向，而阀芯7每分钟至少可转动上千转，因此，换向频率极高，可满足例如高频液压振动锤等所有高频动作的液压装置使用。阀芯7可与电动机或液压马达连接获得动力，安装使用简便。如图I和图3至图6所示，所述接口侧板I内开设第一联通孔9和第二工作油道13，两个第二工作油孔BI是盲孔，第一联通孔9与两个第二工作油孔BI联通，第二工作油道13与第一联通孔9相通。所述接口侧板I内开设第三联通孔10和第一工作油道14，第三联通孔10与两个第一工作油孔Al联通，两个第一工作油孔Al是盲孔，第三联通孔10与第一工作油道14联通。所述接口侧板I内开设第一联通孔8和总压力油道12，第一联通孔8与两个压力油孔Pl联通，两个压力油孔Pl是盲孔，第一联通孔8与总压力油道12联通。总压力油道12、第二工作油道13和第一工作油道14可替代三通，将成对的第一工作油孔Al、第二工作油孔BI和压力油孔Pl汇聚起来，以便简化管路连接。为便于将换向轴5与键6连接固定，如图I所示，所述换向轴5和阀芯7分别开设键槽，换向轴5和阀芯7通过键6连接。[0026] 本实用新 型未详尽描述 的部分均为公知技术。
权利要求1.高频换向阀，其特征在于包括阀体(2)，阀体(2)内开设油腔(11)、两个第一工作油口(A)、两个第二工作油口(B)、两个压力油口(P)和两个回油口(O);第一工作油口(A)、第二工作油口(B)、压力油口(P)、回油口(O)呈圆形分布于油腔(11)的外周，且分别与油腔(11)相通，其排列顺序如下压力油口(P)、第二工作油口(B)、回油口(O)、第一工作油口(A)、压力油口(P)、第二工作油口(B)、回油口(O)、第一工作油口(A);油腔(11)内安装十字形的阀芯(7)，阀芯(7)上安装换向轴(5)，阀芯(7)与油腔(11)的内壁配合将油腔(11)分为四个独立的封闭区域；阀体(2)的前端安装阀盖(3)，阀体(2)的后端安装接口侧板(1)，换向轴(5)两端分别与接口侧板(I)和阀盖(3)配合，接口侧板(I)上设有两个第一工作油孔(Al)、两个第二工作油孔(BI)、两个压力油孔(Pl)和两个回油孔(01)，两第一工作油口(A)与两第一工作油孔(Al) —一对应相通，两个第二工作油口(B)与两个第二工作油孔(BI)——对应相通，两压力油口(P)与两压力油孔(Pl)——对应相通，两回油口(O)和两回油孔(01)--对应相通。
2.根据权利要求I所述的高频换向阀，其特征在于所述接口侧板(I)内开设第一联通孔(9)和第二工作油道(13)，第一联通孔(9)与两第二工作油孔(BI)联通，第二工作油道(13)与第一联通孔(9)相通。
3.根据权利要求I所述的高频换向阀，其特征在于所述接口侧板(I)内开设第三联通孔(10)和第一工作油道(14)，第三联通孔(10)与两第一工作油孔(Al)联通，第三联通孔(10)与第一工作油道(14)联通。
4.根据权利要求I所述的高频换向阀，其特征在于所述接口侧板(I)内开设第一联通孔(8)和总压力油道(12)，第一联通孔(8)与两压力油孔(Pl)联通，第一联通孔(8)与总压力油道(12)联通。
5.根据权利要求I所述的高频换向阀，其特征在于所述换向轴(5)和阀芯(7)分别开设键槽，换向轴(5)和阀芯(7)通过键(6)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种高频换向阀，包括阀体，阀体内开设油腔、两个第一工作油口、两个第二工作油口、两个压力油口和两个回油口；第一工作油口、第二工作油口、压力油口、回油口呈圆形分布于油腔的外周，且分别与油腔相通，其排列顺序如下压力油口、第二工作油口、回油口、第一工作油口、压力油口、第二工作油口、回油口、第一工作油口；油腔内安装十字形的阀芯，阀芯上安装换向轴，阀芯与油腔的内壁配合将油腔分为四个独立的封闭区域；阀体的前端安装阀盖，阀体的后端安装接口侧板，换向轴两端分别与接口侧板和阀盖配合，接口侧板上设有两个第一工作油孔、两个第二工作油孔、两个压力油孔和两个回油孔。
文档编号F15B13/02GK202370924SQ20112051162
公开日2012年8月8日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者姚衍兴 申请人:姚衍兴