一种液驱三缸往复泵用控制阀的制作方法

本发明涉及液压三缸往复泵领域，具体涉及一种液驱三缸往复泵用控制阀。

背景技术：

1、目前市面上的往复泵以曲轴十字头结构为主流，其行程受曲轴尺寸的限制，一般都较小，为了实现大流出量的输出，其往复次数较快，造成液力端进出口单向阀的失效快和泵组管线的振动大。其往复次数较快也造成了其吸入性能差，无法输送较高粘度的介质。曲柄滑块结构的运动特性决定了输送出的瞬时流量是脉动的，流量脉动限制了其在对流量脉动有要求的工况下的运用，也会造成泵组管线振动大。目前市面上液压驱动往复泵常见的为两缸，也有三缸及五缸往复泵，主要用于混泥土、膏体等输送。油缸活塞分别前后运动，在多个缸体吸排切换时，瞬时流量很小，此时的流量脉动大。油缸仅在一个运动方向上为排出行程，实现同样流量输出时，结构尺寸大。

技术实现思路

1、本发明意在提供一种液驱三缸往复泵用控制阀，以解决现有技术中液压三缸往复泵在多个缸体吸排切换时，瞬时流量小，流量脉动大的问题。

2、为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种液驱三缸往复泵用控制阀，包括筒状的阀体、阀套和轴杆状的阀芯，阀套固定在阀体内，阀芯转动连接在阀套内；

3、阀体中部沿径向开设有阀体进油孔，以阀体进油孔的轴线为中心在阀体内壁上左右对称分布有六个环槽，每个环槽内均开设有与阀体外部连通的阀体出油孔，六个阀体出油孔以阀体进油孔的轴线为中心对称分布，这样可有利于减少阀体的整体尺寸；

4、阀套中部沿径向开设有阀套进油孔，阀套进油孔与阀体进油孔同轴设置，以阀套进油孔的轴线为中心在阀套上左右对称分布有六组阀套出油孔，每组阀套出油孔对应连通阀体上的一个环槽，阀套进油孔单侧的相邻两组阀套出油孔之间相位差90°，每组阀套出油孔包括以阀套轴线对称分布的两个孔；

5、阀芯内部设有轴向的油道，阀芯中部外壁沿径向开设有与阀套进油孔连通的进油环槽，进油环槽上开设有与油道连通的阀芯进油孔，以阀芯进油孔的轴线为中心在阀芯上左右对称分布有六组阀芯出油孔，每组阀芯出油孔对应间歇性连通阀套上的一组阀套出油孔，阀芯进油孔单侧的相邻两组阀芯出油孔之间相位差30°，每组阀芯出油孔包括以阀芯轴线对称分布的两个孔；

6、阀体两端设有密封结构，阀芯两端设有轴向防窜结构。

7、优选的，作为一种改进，阀体进油孔单侧的相邻阀体出油孔之间相位差为90°。

8、优选的，作为一种改进，阀套出油孔为方形孔。

9、优选的，作为一种改进，阀芯出油孔为方形孔。

10、优选的，作为一种改进，阀套与阀体之间为过盈配合。

11、优选的，作为一种改进，阀芯包括阀芯体和阀芯盖，阀芯体内设有长盲孔作为油道，阀芯盖固定连接在阀芯体端部对长盲孔进行封闭。

12、优选的，作为一种改进，阀芯进油孔沿阀芯周向均匀设置有多个。这样可减小高压油进入时在阀芯产生的不平衡径向力。

13、优选的，作为一种改进，密封结构包括连接在阀体两端的环形盖板，环形盖板压紧在阀体、阀套的端面外侧，环形盖板上设有位于阀体、阀套分界面两侧的密封圈。环形盖板同时对阀套起到压紧防旋转的作用。

14、优选的，作为一种改进，轴向防窜结构包括连接在环形盖板上的调节盖板，调节盖板套设在阀芯上，阀芯两端设有轴肩，轴肩与调节盖板之间设置有套设在阀芯上的推力轴承,调节盖板上还设有对调节盖板与环形盖板之间、调节盖板与阀芯之间进行密封的密封圈。通过推力轴承可限制阀芯旋转时的轴向窜动，调整盖板可调节推力轴承的松紧程度。

15、本发明还提供一种液驱三缸往复泵，采用上述的控制阀作为三个油缸的油路控制件，控制阀的阀体进油孔与油泵出口连接，每两个对称分布的阀体出油孔与一个油缸的左、右侧油口分别连接，阀芯连接有可驱动其旋转的驱动装置。

16、本发明的原理是：实际应用时，驱动装置与阀芯连接，驱动阀芯作匀速旋转运动，转阀的阀体进油孔与油泵相连，油泵输出的高压油液通过阀体进油孔进入控制阀，到达阀芯内部的油道。阀芯轴向方向开设六个方形的阀芯出油孔，阀套轴向方向对应开设六个方形的阀套出油孔，阀芯在不断旋转运动中，阀芯出油孔和阀套出油孔形成的阀口周期性的打开和关闭，控制液压油流出阀套，经阀体上的环槽后从阀体出油孔流出。而阀体上每两个对称分布的阀体出油孔与一个油缸的左、右侧油口分别连接，对应三个油缸，阀芯出油孔和阀套出油孔形成的阀口周期性的打开和关闭过程控制油缸活塞按照匀加速-匀速-匀减速的规律做周期性的往复运动，通过阀芯出油孔、阀套出油孔的设置使三个油缸在相位上相差120°，三个油缸活塞的瞬时速度之和为一定值。三个油缸的六个油口同时分别与六个插装逻辑阀相连，当控制阀控制油缸的一个油口为进口时，油缸另一个口对应的插装逻辑阀阀口全部打开，减小油缸排油口压力，降低系统的节流损失，提高系统效率。

17、本发明的优点包括：

18、1、该控制阀可控制液驱三缸往复泵的三个油缸按照“匀加速-匀速-匀减速”规律运动，实现液驱三缸往复泵理论上瞬时流量无脉动。

19、2、控制阀的集成度高、成本低。一个控制阀可实现六个常规比例阀的功能，其尺寸和成本比六个比例阀小许多。

20、3、控制阀运行过程中，阀口开度总和为一定值，控制阀相当于一个流量分配器，系统的供油量为一恒定值，可实现无溢流流量损失，系统的效率可大大提高。

21、4、阀芯与阀套为间隙密封不采用任何密封件，密封形式简单可靠，可避免密封件卡入阀芯和阀套间隙中造成控制阀卡死。

22、5、阀芯对称阀口设计和阀芯的进油环槽，以及阀芯中部进油处沿轴向开设多个阀芯进油孔，均能减少阀芯的不平衡径向力，防止控制阀阀芯卡死，减小阀芯驱动力矩。

23、6、阀芯旋转的过程中，阀口开度逐渐增大→不变→逐渐减小→关闭，油缸换向时，阀口开度变化缓慢，液压冲击小。

技术特征：

1.一种液驱三缸往复泵用控制阀，其特征在于：包括筒状的阀体、阀套和轴杆状的阀芯，阀套固定在阀体内，阀芯转动连接在阀套内；

2.根据权利要求1所述的一种液驱三缸往复泵用控制阀，其特征在于：所述阀体进油孔单侧的相邻阀体出油孔之间相位差为90°。

3.根据权利要求1所述的一种液驱三缸往复泵用控制阀，其特征在于：所述阀套出油孔为方形孔。

4.根据权利要求1所述的一种液驱三缸往复泵用控制阀，其特征在于：所述阀芯出油孔为方形孔。

5.根据权利要求1所述的一种液驱三缸往复泵用控制阀，其特征在于：所述阀套与阀体之间为过盈配合。

6.根据权利要求1所述的一种液驱三缸往复泵用控制阀，其特征在于：所述阀芯包括阀芯体和阀芯盖，阀芯体内设有长盲孔作为油道，阀芯盖固定连接在阀芯体端部对长盲孔进行封闭。

7.根据权利要求1所述的一种液驱三缸往复泵用控制阀，其特征在于：所述阀芯进油孔沿阀芯周向均匀设置有多个。

8.根据权利要求1所述的一种液驱三缸往复泵用控制阀，其特征在于：所述密封结构包括连接在阀体两端的环形盖板，环形盖板压紧在阀体、阀套的端面外侧，环形盖板上设有位于阀体、阀套分界面两侧的密封圈。

9.根据权利要求8所述的一种液驱三缸往复泵用控制阀，其特征在于：所述轴向防窜结构包括连接在环形盖板上的调节盖板，调节盖板套设在阀芯上，阀芯两端设有轴肩，轴肩与调节盖板之间设置有套设在阀芯上的推力轴承,调节盖板上还设有对调节盖板与环形盖板之间、调节盖板与阀芯之间进行密封的密封圈。

10.一种液驱三缸往复泵，其特征在于：使用如权利要求1-9任一所述一种液驱三缸往复泵用控制阀作为三个油缸的油路控制件，控制阀的阀体进油孔与油泵出口连接，每两个对称分布的阀体出油孔与一个油缸的左、右侧油口分别连接，阀芯连接有可驱动其旋转的驱动装置。

技术总结
本发明涉及液压三缸往复泵领域，公开了一种液驱三缸往复泵用控制阀，控制阀主要包括阀芯、阀套、阀体、端盖和调整盖，阀芯上开有一定规律的阀口，阀套上开有一定规律的槽，阀芯在阀体中不停地匀速旋转，采用三组相位差120°的阀口周期性的对三个油缸供油，控制三个油缸按照“匀加速‑匀速‑匀减速”规律运动，实现液驱三缸往复泵理论瞬时流量无脉动。

技术研发人员：谭平,张强,张顺平,田怀祥,霍开子,庞煌炜,苏澳
受保护的技术使用者：重庆水泵厂有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1