自动换向转阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种自动换向转阀，包括阀芯、阀体、第一端盖、第二端盖。在阀芯的外壁上设有第一凸起、第二凸起和第三凸起，第一凸起、第二凸起和第三凸起沿阀芯的外壁周向布置。阀芯的第一端面上设有第一沟槽和第二沟槽，阀芯的第二端面上设有第三沟槽和第四沟槽。阀体的内壁上设有第四凸起和第五凸起，第四凸起和第五凸起上设有第五沟槽和第六沟槽。阀体内设有第一油道和第二油道，第一油道与第五沟槽连通，第二油道与第六沟槽连通。第一端盖上设有P油口，第二端盖上设有A、B、T油口。本实用新型的优点是：进入第一油道和第二油道的反馈流体能推动阀芯在阀体内旋转，从而控制转阀自动换向，并且在执行机构高频率动作时，仍保持振幅不变。
【专利说明】自动换向转阀
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种自动换向转阀，通过转阀的自动换向能够使执行机构来回运动。
【背景技术】
[0002]转阀是指通过阀芯旋转来控制流道通断和换向的阀，通常都需要通过外接电机或者旋转比例电磁铁来带动阀芯旋转以完成换向动作。一方面外接的电机或者旋转比例电磁铁会增加装置占用的空间并增加了整个系统的复杂性，另一方面转阀的换向频率通常和电机或者旋转比例电磁铁的转速成正比，当频率很高时，转阀的流量会很小，执行机构的振幅会很小，导致执行机构无法正常工作。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供了一种自动换向转阀，在执行机构高频率动作时，仍保持振幅不变。
[0004]为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是:本实用新型自动换向转阀，包括阀芯、阀体、第一端盖和第二端盖，其特征是:在阀芯的外壁上设有第一凸起、第二凸起和第三凸起，第一凸起、第二凸起和第三凸起沿阀芯的外壁周向布置，所述第一凸起、第二凸起和第三凸起与阀体的内壁均为间隙配合；在阀芯的第二端面上设有第三沟槽和第四沟槽，所述阀芯沿其轴向开有通孔作为第三油道，所述第三油道与第三沟槽连通；
[0005]阀体的内壁上沿周向设有第四凸起和第五凸起，第四凸起上设有第五沟槽，第五凸起上设有第六沟槽，所述第四凸起和第五凸起与阀芯的外壁均为间隙配合；阀体内设有第一油道和第二油道，第一油道与第五沟槽连通，第二油道与第六沟槽连通；
[0006]所述第一端盖上开有能使第三油道与供油系统连通的P进油口 ；第二端盖上开有能够与执行机构连通的A油口和B油口，第二端盖上还开有能够使第三沟槽与油箱连通的T回油口 ；
[0007]所述第一端盖与阀体密封连接，第一端盖的内端面与阀芯的第一端面密封连接；第二端盖与阀体密封连接，第二端盖的内端面与阀芯的第二端面密封连接；
[0008]所述阀芯的第三凸起与阀体的第五凸起之间形成第一油腔，阀芯的第三凸起与阀体的第四凸起之间形成第二油腔，阀芯的第一凸起与阀体的第四凸起之间形成第三油腔，阀芯的第二凸起与阀体的第五凸起之间形成第四油腔；
[0009]来自执行机构的反馈流体进入所述第一油道能够推动阀芯作正向转动，当所述阀芯转动至所述第二凸起与阀体的第五凸起接触时，所述P进油口与A油口通过第三沟槽连通，B油口与T回油口通过第四沟槽连通；来自执行机构的反馈流体进入第二油道能够推动阀芯作反向转动，当阀芯转动至所述第一凸起与阀体的第四凸起接触时，P进油口与B油口通过第三沟槽连通，A油口与T回油口通过第四沟槽连通。
[0010]进一步地，本实用新型所述第三油道的中轴线与所述阀芯的中轴线重合。[0011]进一步地，本实用新型所述第二端盖上还开有第七沟槽，所述第七沟槽与第一油腔连通，第七沟槽与第二油腔连通，第七沟槽与T回油口连通。
[0012]进一步地，本实用新型所述第一端盖的内端面上设有第一凸台，所述第一凸台伸入第三油道内。
[0013]进一步地，本实用新型所述第二端盖的内端面上设有第二凸台，所述第二凸台伸入第三油道内。
[0014]进一步地，本实用新型所述阀芯的第一端面上设有第一沟槽和第二沟槽，所述第一沟槽与第三沟槽通过第三油道连通；所述阀芯沿其轴向开有通孔作为第四油道，所述第二沟槽通过第四油道与第四沟槽连通。
[0015]进一步地，本实用新型所述第一沟槽与第三沟槽在与阀芯的中轴线垂直的投影面上的正投影相互重合。
[0016]进一步地，本实用新型所述第二沟槽与第四沟槽在与阀芯的中轴线垂直的投影面上的正投影相互重合。
[0017]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型自动换向转阀通过执行机构反馈回的流体控制转阀自动换向，舍去了现有技术中控制转阀换向所需的电机或者旋转比例电磁铁，极大的简化了系统以及减小了装置占用的空间。且现有技术无法保证执行机构包括液压缸、气缸、液压摆动马达等在高频率动作时仍有大振幅，而本实用新型自动换向转阀的换向频率与系统的流量成正比，在执行机构高频率动作时，依然能保证执行机构的振幅不变。 【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型一种自动换向转阀的爆炸图；
[0019]图2是本实用新型一种自动换向转阀去掉第一端盖后的内部结构示意图，其中虚线表示的是内部的油道或者沟槽；
[0020]图3是阀芯沿阀芯的中心纵截面剖开的三维结构示意图；
[0021]图4是阀体横向剖开时的三维结构示意图；
[0022]图5是图1中的第一端盖的仰视图；
[0023]图6是图1中的第二端盖的俯视图；
[0024]图7是本实用新型一种自动换向转阀与液压缸连接时的工作原理图，此时，P进油口与B油口连通，其中自动换向转阀部分是去掉第一端盖后的状态；
[0025]图8是本实用新型一种自动换向转阀与液压缸连接时的工作原理图，此时P进油口与A油口连通，其中转阀部分是去掉第一端盖后的状态；
[0026]图中，1-阀芯；2_阀体；3_第一端盖；4_第二端盖；5_第一凸起；6_第二凸起；
7-第三凸起；8_第一沟槽；9_第二沟槽；10_第三沟槽；11_第四沟槽；12_第四凸起；13_第五凸起；14_第五沟槽；15_第六沟槽；16_第一油道；17_第二油道；18-P进油口 ；19_A油口 ；20-B油口 ；21-T回油口 ；22_第七沟槽；23-第三油道；24-第四油道；25-第一油腔；26-第二油腔；27_第三油腔；28_第四油腔；29_第一凸台；30_第二凸台；31_第五油道；32-第六油道；33_第七油道；34_第八油道；35_第九油道；36_第十油道；37_第^^一油道；38-缸体；39_活塞杆；40_第二端盖；41_第四端盖；42_第二凸台；43_第四凸台；44_第五凸台；45-第五油腔；46-第六油腔；47_第七油腔；48_第八油腔。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。
[0028]如图1所示，本实用新型自动换向转阀主要包括阀芯1、阀体2、第一端盖3和第二端盖4，在阀芯I的外壁上设有第一凸起5、第二凸起6和第三凸起7，第一凸起5、第二凸起6和第三凸起7沿阀芯I的外壁间隔地周向布置。如图2所示，第一凸起5与阀体的内壁采用间隙配合，第二凸起6与阀体的内壁采用间隙配合，第三凸起7与阀体的内壁采用间隙配合。如图3所示，阀芯I的第二端面上设有第三沟槽10和第四沟槽11，阀芯I沿其轴向开有通孔作为第三油道23，第三油道23与第三沟槽10连通。
[0029]如图1和图4所示，阀体2的内壁上设有第四凸起12和第五凸起13，第四凸起12上设有第五沟槽14，第五凸起13上设有第六沟槽15。如图2所示，第四凸起12与阀芯的外壁采用间隙配合，第五凸起13与阀芯的外壁采用间隙配合。阀体2内设有第一油道16和第二油道17,第一油道16与第五沟槽14连通,第二油道17与第六沟槽15连通。
[0030]如图1、图2、图5和图6所示，第一端盖3上开有能使第三油道23与供油系统连通的P进油口 18。第二端盖4上开有能够与执行机构连通的A油口 19和B油口 20，第二端盖4上还开有能够使第三沟槽10与油箱连通的T回油口 21。执行机构包括液压缸、气缸、液压摆动马达等。
[0031]第一端盖3与阀体2密封连接，第一端盖3的内端面与阀芯I的第一端面密封连接。第二端盖4与阀体2密封连接，第二端盖4的内端面与阀芯I的第二端面密封连接。
[0032]如图2所示，阀芯I的第三凸起7与阀体2的第五凸起13之间形成第一油腔25，阀芯I的第三凸起7与阀体2的第四凸起12之间形成第二油腔26，阀芯I的第一凸起5与阀体2的第四凸起12之间形成第三油腔27，阀芯I的第二凸起6与阀体2的第五凸起13之间形成第四油腔28。第一油腔25、第二油腔26、第三油腔27和第四油腔28不直接连通。
[0033]液压缸是一种与转阀相匹配的执行机构。在图7和图8所示中，液压缸主要包括缸体38、活塞杆39、第三端盖40和第四端盖41。活塞杆上设有第三凸台42、第四凸台43和第五凸台44，第三凸台42、第四凸台43和第五凸台44沿第三端盖40向第四端盖41的方向依次布置。第三凸台42与第三端盖40之间形成第五油腔45，第三凸台42与第四凸台43之间形成第六油腔46，第四凸台43与第五凸台44之间形成第七油腔47，第五凸台44与第四端盖41之间形成第八油腔48。在缸体38上设有第五油道31、第六油道32、第七油道33、第八油道34、第九油道35、第十油道36、第^^一油道37。所述第八油道34始终与第五油腔45连通，第九油道35始终与第八油腔48连通。当活塞杆39向左运动到最大位置时，第五油道31与第七油道33通过第七油腔47连通,第六油道32与第十油道36通过第六油腔46连通。当活塞杆39向右运动到最大位置时，第五油道31与第六油道32通过第六油腔46连通，第七油道33与第十一油道37通过第七油腔47连通。
[0034]如图7和图8所示，当活塞杆向左运动到最大位置时，来自执行机构的反馈流体依次通过第五油道31、第七油腔47和第七油道33由第一油道16进入，经过第五沟槽14后作用于阀芯I的第一凸起5，由此推动阀芯I绕阀体2的中轴线往逆时针方向转动，直到阀芯I的第二凸起6与阀体2的第五凸起13接触，此时P进油口 18与A油口 19连通，B油口 20与T回油口 21连通。
[0035]如图7和图8所示，当活塞杆向右运动到最大位置时，来自执行机构的反馈流体依次通过第五油道31、第六油腔46和第六油道32由第二油道17进入,经过第六沟槽15后作用于阀芯I的第二凸起6，由此推动阀芯I绕阀体2的中轴线往顺时针方向转动，直到阀芯I的第一凸起5与阀体2的第四凸起12接触，此时P进油口 18与B油口 20连通，A油口 19与T回油口 21连通。随着反馈流体依次从第一油道16和第二油道17进入本实用新型转阀，能实现转阀的自动换向。
[0036]作为本实用新型的优选方案，如图6所示，第二端盖4上还可开有第七沟槽22，第七沟槽22与第一油腔25和第二油腔26连通，第七沟槽22与T回油口 21连通。在阀芯I的旋转过程中，第一油腔25和第二油腔26的大小在相应地不断变化，通过第七沟槽22能将第一油腔25或第二油腔26变小时多余的液压油送回到油箱。
[0037]最为本实用新型的优选方案，如图5所示，第一端盖3的内端面上设有第一凸台29，第一凸台29伸入到第三油道23中，这样更利于阀芯I在阀体2内做旋转运动。
[0038]作为本实用新型的优选方案，如图6所示，第二端盖4的内端面上设有第二凸台30，第二凸台30伸入到第三油道23中，这样更利于阀芯I在阀体2内做旋转运动。
[0039]作为本实用新型的优选方案，为避免流体在第三沟槽10和第四沟槽11中产生的单向静压力对阀芯转动的影响，如图3所示，可阀芯的第一端面上设有第一沟槽8和第二沟槽9，第三油道23连通第一沟槽8和第三沟槽9。阀芯I沿其轴向开有通孔作为第四油道24，第四油道24连通第二沟槽9和第四沟槽11。
[0040]作为本实用新型的优选方案，为减弱流体在第一沟槽8和第三沟槽10中产生的静压力对阀芯I转动的影响，可使第一沟槽8与第三沟槽10在与阀芯I的中轴线垂直的投影面上的正投影相互重合。
[0041]作为本实用新型的优选方案，为减弱流体在第二沟槽9和第四沟槽11中产生的静压力对阀芯I转动的影响，可使第二沟槽9与第四沟槽11在与阀芯I的中轴线垂直的投影面上的正投影相互重合。
[0042]下面以液压缸作为执行机构对本实用新型自动转阀的工作过程作说明。当执行机构为气缸、液压摆动马达等其他形式时，本实用新型自动转阀的工作原理是相同的。本实用新型自动换向阀的工作过程为:如图7所示，当阀芯I的第一凸起5与阀体2的第四凸起12接触时，系统供油依次通过P油口 18、第三油道23、第三沟槽10、B油口 20和第九油道35进入第八油腔48，推动活塞杆39向左移动。第五油腔中的液压油依次经过第八油道34、A油口 19、第四沟槽11和T回油口 21流回油箱。当活塞杆39向左移动到最大位置后，系统供油依次通过第五油道31、第七油腔47和第七油道33形成反馈流体，反馈流体通过第一油道16进入第五沟槽14，作用于阀芯I的第一凸起5，推动阀芯I绕阀体2的中轴线向逆时针方向转动。由于阀芯I进行逆时针转动，P进油口 18与B油口 20不再连通，液压缸的活塞杆也停止运动。第一油腔25和第三油腔27逐渐变大，第二油腔26和第四油腔28逐渐变小，第四油腔28中的液压油依次通过第六沟槽15、第二油道17、第六油道32、第六油腔46和第十油道36流回油箱。阀芯I向逆时针方向转动，直到阀芯I的第二凸起6与阀体2的第五凸起13接触，阀芯I完成换向动作。
[0043]如图8所示，当阀芯I的第二凸起6与阀体2的第五凸起13接触时，系统供油依次通过P油口 18、第三油道23、第三沟槽10、A油口 19和第八油道34进入第五油腔45，推动活塞杆39向右移动。第八油腔48中的液压油依次经过第九油道35、B油口 20、第四沟槽11和T回油口 21流回油箱。当活塞杆39向右移动到最大位置后，系统供油依次通过第五油道31、第六油腔46和第六油道32形成反馈流体,反馈流体通过第二油道17进入第六沟槽15，作用于阀芯I的第二凸起6，推动阀芯I绕阀体2的中轴线向顺时针方向转动。由于阀芯1进行顺时针转动，P进油口 18与A油口 19不再连通，液压缸的活塞杆39也停止运动。第一油腔25和第三右腔27逐渐变小，第二油腔26和第四油腔28逐渐变大，第三油腔27中的液压油依次通过第五沟槽14、第一油道16、第七油道33、第七油腔47和第^^一油道37流回油箱。阀芯I向顺时针方向转动，直到阀芯I的第一凸起5与阀体2的第四凸起12接触，阀芯I完成换向动作。接着转阀和液压缸又可以按图7所示进行动作，从而实现转阀自动换向，并且控制液压缸来回振动。
[0044]在本实用新型转阀和执行机构工作过程中，转阀控制执行机构运动，当执行机构正向运动到最大位置时，从执行机构反馈回的流体进入第一油道16，作用于阀芯，使转阀换向。当执行机构反向运动到最大位置时，从执行机构反馈回的流体进入第二油道，作用于阀芯，使转阀再进行换向，回 到上一次的状态，从而实现转阀的自动换向。
[0045]本说明书陈述的内容只是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为只局限于实施所示的具体方式，而应当涉及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够思考到的等同技术方式。
【权利要求】
1.一种自动换向转阀，包括阀芯、阀体、第一端盖和第二端盖，其特征是:在阀芯的外壁上设有第一凸起、第二凸起和第三凸起，第一凸起、第二凸起和第三凸起沿阀芯的外壁周向布置，所述第一凸起、第二凸起和第三凸起与阀体的内壁均为间隙配合；在阀芯的第二端面上设有第三沟槽和第四沟槽，所述阀芯沿其轴向开有通孔作为第三油道，所述第三油道与第三沟槽连通； 阀体的内壁上沿周向设有第四凸起和第五凸起，第四凸起上设有第五沟槽，第五凸起上设有第六沟槽，所述第四凸起和第五凸起与阀芯的外壁均为间隙配合；阀体内设有第一油道和第二油道，第一油道与第五沟槽连通，第二油道与第六沟槽连通； 所述第一端盖上开有能使第三油道与供油系统连通的P进油口 ；第二端盖上开有能够与执行机构连通的A油口和B油口，第二端盖上还开有能够使第三沟槽与油箱连通的T回油口 ； 所述第一端盖与阀体密封连接，第一端盖的内端面与阀芯的第一端面密封连接；第二端盖与阀体密封连接，第二端盖的内端面与阀芯的第二端面密封连接； 所述阀芯的第三凸起与阀体的第五凸起之间形成第一油腔，阀芯的第三凸起与阀体的第四凸起之间形成第二油腔，阀芯的第一凸起与阀体的第四凸起之间形成第三油腔，阀芯的第二凸起与阀体的第五凸起之间形成第四油腔； 来自执行机构的反馈流体进入所述第一油道能够推动阀芯作正向转动，当所述阀芯转动至所述第二凸起与阀体的第五凸起接触时，所述P进油口与A油口通过第三沟槽连通，B油口与T回油口通过第四沟槽连通；来自执行机构的反馈流体进入第二油道能够推动阀芯作反向转动，当阀芯转动至所述第一凸起与阀体的第四凸起接触时，P进油口与B油口通过第三沟槽连通，A油口与T回油口通过第四沟槽连通。
2.根据权利要求1所述的自动换向转阀，其特征是:所述第三油道的中轴线与所述阀芯的中轴线重合。
3.根据权利要求1或2所述的自动换向转阀，其特征是:所述第二端盖上还开有第七沟槽，所述第七沟槽与第一油腔连通，第七沟槽与第二油腔连通，第七沟槽与T回油口连通。
4.根据权利要求1或2所述的自动换向转阀，其特征是:所述第一端盖的内端面上设有第一凸台，所述第一凸台伸入第三油道内。
5.根据权利要求1或2所述的自动换向转阀，其特征是:所述第二端盖的内端面上设有第二凸台，所述第二凸台伸入第三油道内。
6.根据权利要求1或2所述的自动换向转阀，其特征是:所述阀芯的第一端面上设有第一沟槽和第二沟槽，所述第一沟槽与第三沟槽通过第三油道连通；所述阀芯沿其轴向开有通孔作为第四油道，所述第二沟槽通过第四油道与第四沟槽连通。
7.根据权利要求6所述的自动换向转阀，其特征是:所述第一沟槽与第三沟槽在与阀芯的中轴线垂直的投影面上的正投影相互重合。
8.根据权利要求6所述的自动换向转阀，其特征是:所述第二沟槽与第四沟槽在与阀芯的中轴线垂直的投影面上的正投影相互重合。
【文档编号】F15B13/02GK203685734SQ201320847698
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月21日 优先权日:2013年12月21日
【发明者】龚国芳, 周鸿彬, 韩冬, 王鹤, 周天宇, 杨华勇 申请人:浙江大学