一种无阀体的换向转阀装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种无阀体的换向转阀装置，它包括一个以上无阀体的换向转阀。在每个换向转阀中，阀芯沿其中轴线开有第一流道，阀芯内还开有沟槽以及与第一流道连通的第二流道，第一端盖上开有P1油口，来自外部供油系统的油经该P1油口进入换向转阀，第二端盖上开有A、B、T和P2油口，A油口和B油口均与外部执行机构连通，T油口与外部油箱连通，阀芯与第一端盖、第二端盖分别通过密封圈密封连接，第一流道的两端分别与P1、P2油口连通；随着阀芯转动至不同位置，第二流道能够与A、B、T油口中的一个连通；并且，在第二流道与A油口连通的同时，T油口通过沟槽与B油口连通；在第二流道与B油口连通的同时，T油口通过沟槽与A油口连通。
【专利说明】一种无阀体的换向转阀装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种液压换向转阀，主要用于实现多个换向转阀进行任意方便的组装，以控制多个执行机构分别动作的工程【技术领域】中。
【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，用于控制执行机构动作。通常在工程中需要控制多个执行机构分别动作，如果每个旋转换向阀都使用单独的供油油路，则会极大的增加液压系统的复杂性。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种无阀体的换向转阀装置，由此既可以实现一个换向转阀正常工作，也可以根据不同工况将多个换向转阀依次串联形成多路换向转阀，从而通过一个供油油路即可控制多个执行机构分别动作。
[0004]为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案是:本发明无阀体的换向转阀装置，其特征是:包括一个以上无阀体的换向转阀，每个换向转阀包括阀芯、第一端盖和第二端盖；在每个换向转阀中，阀芯沿其中轴线开有第一流道，阀芯内还开有第二流道，第一流道和第二流道相互连通，所述阀芯上开有沟槽，第一端盖上开有Pl油口，来自外部供油系统的油经该Pl油口进入换向转阀，第二端盖上开有A油口、B油口、T油口和P2油口，所述A油口和B油口均与外部执行机构连通，所述T油口与外部油箱连通，所述阀芯与第一端盖通过密封圈密封连接，所述阀芯与第二端盖通过密封圈密封连接，所述第一流道的一端与所述Pl油口连通，第一流道的另一端与所述P2油口连通；
随着阀芯转动至不同位置，第二流道能够与A油口、B油口、T油口中的一个连通；并且，在第二流道与A油口连通的同时，所述T油口通过沟槽与B油口连通；在第二流道与B油口连通的同时，所述T油口通过沟槽与A油口连通。
[0005]进一步地，本发明所述换向转阀为一个，P2油口与外界不连通。
[0006]进一步地，本发明所述换向转阀为两个以上，各个换向转阀依次串联；位于前端的换向转阀的第二端盖与同其相邻的位于后端的换向转阀的第一端盖固定连接，并且，位于前端的换向转阀的P2油口与同其相邻的位于后端的换向转阀的Pl油口连通，位于末端的换向转阀的P2油口与外界不连通。
[0007]进一步地，本发明在同一个换向转阀中，第一端盖的外表面沿周向设有第一凸起和第二凸起，第二端盖的外表面沿周向设有第三凸起和第四凸起，第一凸起与第三凸起固定连接，第二凸起与第四凸起固定连接。
[0008]进一步地，本发明在同一个换向转阀中，第一端盖的内端面开设有第一圆形凸起，第二端盖的内端面开设有第二圆形凸起，阀芯的第一端面开设有第一圆形凹槽，阀芯的第二端面开有第二圆形凹槽，所述第一圆形凸起插入到第一圆形凹槽中且两者之间形成间隙配合，所述第二圆形凸起插入到第二圆形凹槽中且两者之间形成间隙配合。[0009]进一步地，本发明在同一个换向转阀中，第一端盖的内端面开设有第一圆形凸起，第二端盖的内端面开设有第二圆形凸起，阀芯的第一端面开设有第一圆形凹槽，阀芯的第二端面开设有第二圆形凹槽，所述第一圆形凸起插入到第一圆形凹槽中且两者之间形成间隙配合，所述第二圆形凸起插入到第二圆形凹槽中且两者之间形成间隙配合。
[0010]进一步地，本发明在所述阀芯的外壁上安装有旋转辅助机构。
[0011]进一步地，本发明所述旋转辅助机构为固定安装于阀芯的外壁上的把手。
[0012]进一步地，本发明所述旋转辅助机构为固定安装于阀芯的外壁上的齿圈。
[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果是:(I)本发明无阀体的换向转阀，不需要阀体，简化了阀的结构，并且由此既可以实现一个换向转阀正常工作，也可以方便地将多个换向转阀依次串联形成多路换向转阀，通过一个供油油路即可控制多个执行机构分别动作，极大地简化液压系统的复杂性。(2)现有转阀由于都存在阀体，阀芯处于阀体内，因此存在传动轴，需要通过传动轴带动阀芯旋转。而本发明因为不存在阀体，所以在阀芯的中轴线上可以没有传动轴，因此可以将流道设在中轴线上，这样阀芯在转动时，中轴线上的流道没有转动，可以保证在多个换向转阀分别工作时，中轴线上的所有流道都通有高压油。(3)此夕卜，本发明由于没有阀体结构，可以在阀芯的外壁上安装把手或者齿圈来旋转阀芯，减少了旋转阀芯所需要的作用力。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明一种无阀体的换向转阀装置在单阀工况下的等轴测图；
图2是图1中的换向转阀的剖视图；
图3是图2中的阀芯的剖视图；
图4是阀芯的三维结构示意图；
图5是图2中的第一端盖的三维结构示意图；
图6是图2中的第二端盖的剖视图；
图7是图2中的第二端盖的A-A向剖视图；
图8是本发明一种无阀体的换向转阀装置在双阀工况下的剖视图；
图中，1_阀芯；2_第一端盖；3_第二端盖；4_第一流道；5_第二流道；6_沟槽；7_P1油口 ；8_第一凸起；9_第二凸起；10-A油口 ；11-B油口 ； 12-T油口 ；13_P2油口 ；14_第三凸起；15_第四凸起；16_螺堵；17_第一圆形凸起；18_第二圆形凸起；19_第一圆形凹槽；20-第二圆形凹槽；21_把手。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
[0016]如图1至图7所示，本发明每个无阀体的换向转阀没有阀体，主要由阀芯1、第一端盖2和第二端盖3构成，第一端盖2和第二端盖3分别位于阀芯I的两侧。阀芯I沿其中轴线开有第一流道4，此外，阀芯I内还开有第二流道，第一流道4和第二流道5相互连通。阀芯I在其靠近第二端盖3的一侧端面上开有沟槽6。第一端盖2上开有Pl油口 7，来自外部供油系统的油经该Pl油口 7进入各换向转阀。第二端盖3上开有A油口 10、B油口
11、T油口 12和P2油口 13，A油口 10和B油口 11均与外部执行机构连通，T油口 12与外部油箱连通。
[0017]阀芯I与第一端盖2通过密封圈密封连接，阀芯I与第二端盖3通过密封圈密封连接，第一端盖2与第二端盖3固定安装在一起。为使第一端盖2与第二端盖3固定安装在一起，作为本发明的一种实施方式，可在第一端盖2的外表面沿周向设有第一凸起8和第二凸起9，相对应地，在第二端盖3的外表面沿周向设有第三凸起14和第四凸起15，从而使第一凸起8与第三凸起14通过螺栓连接，第二凸起9与第四凸起15通过螺栓连接。本发明无阀体的换向转阀装置，由于在阀芯I的中轴线上没有传动轴，因此阀芯I的旋转不是依靠传动轴来带动。在本发明中，可直接用手推动阀芯I的外壁使阀芯I旋转。当着阀芯I转动至某一位置，第二流道5与A油口 10连通，从而使Pl油口 7依次通过第一流道4和第二流道5与A油口 10连通，与此同时，T油口通过沟槽6与B油口 11连通；随着阀芯I的进一步旋转，第二流道5切换为与B油口 11连通，从而使Pl油口 7依次通过第一流道4和第二流道5与B油口 11连通，与此同时，T油口通过沟槽6亦与A油口 10连通；而当阀芯I旋转到其他位置时，第二油道5切换为与T油口连通，从而使Pl油口 7依次通过第一流道4和第二油道5与T油口连通，但此时第二油道5不与A油口 10和B油口 11连通。由此可见，通过控制阀芯I的旋转，实现换向转阀的高压油口 Pl油口 7与换向转阀的执行油口 A油口 10、B油口 11以及泄压油口 T油口 12之间连通关系的切换。在本发明中，为更容易推动阀芯I旋转，可在阀芯I的外壁上安装一旋转辅助机构。作为本发明的一种实施例，如图1所示，该旋转辅助机构可以是一固定安装在阀芯I的外壁上的把手21，由此通过推动把手21来手动控制阀芯I的转动来切换阀芯I的内部油道与第二端盖3的内部油口的连通关系，进而控制执行机构动作。作为本发明的另一种实施方式，上述旋转辅助机构也可以是固定安装于阀芯I的外壁圆周上的齿圈(图中未示出)，由此通过将齿圈与外部齿轮啮合传动来使阀芯I旋转。
[0018]如图2所示，本发明无阀体的换向转阀装置可以仅由一个无阀体的换向转阀构成。此时，换向转阀的P2油口 13与外界不连通。作为本发明的一种实施例，可以用螺堵16将P2油口 13堵住以使其与外界不连通。
[0019]本发明无阀体的换向转阀装置也可以根据实际工况由两个以上的无阀体的换向转阀构成，各个换向转阀依次串联。其中，将来自外部供油系统的油液先流经的换向转阀定义为前端的换向转阀，油液后流经的换向转阀定义为后端的换向转阀，油液最后流经的换向转阀定义为末端的无阀体的换向转阀。作为本发明的一种实施例，各个换向转阀采用螺纹连接的方式依次串联，此时，位于前端的换向转阀的第二端盖3与同其相邻的位于后端的换向转阀的第一端盖2通过螺纹固定连接在一起，并且，位于前端的换向转阀的P2油口13与同其相邻的位于后端的换向转阀的Pl油口 7连通，由此对位于后端的换向转阀供油；位于末端的换向转阀的P2油口与外界不连通。
[0020]为方便说明，以下仅以无阀体的换向转阀为两个时的工况进行示例性说明。
[0021]如图8所示，两个无阀体的换向转阀串联在一起，由此组成两路换向转阀。如图8所示，来自外部供油系统的油液先流经左边的换向转阀，后再进入右边的换向转阀，因此，左边的换向转阀为前端的换向转阀，右边的换向转阀为后端的换向转阀。由于在图8所示的实施例中，只有两个换向转阀，因此右边的换向转阀亦称为末端的换向转阀。当无阀体的换向转阀装置工作时，各换向转阀的阀芯I旋转至指定位置后，Pl油口 7通过第一流道4和第二流道5与A油口 10连通，使来自外部供油系统的高压油相应地经由各换向转阀的Pl油口 7、第一流道4、第二流道5、A油口 10进入各个对应的外部执行机构，由此推动各个外部执行机构运动，与此同时，同一个换向转阀的B油口 11通过沟槽6与T油口 12连通，由此使从各外部执行机构流出的油液流回到油箱。当各换向转阀的阀芯I继续转过一定角度后，Pl油口 7通过第一流道4和第二流道5与B油口 11连通，由此使来自外部供油系统的高压油相应地经由各换向转阀的Pl油口 7、第一流道4、第二流道5、B油口 11对应地进入各外部执行机构，由此推动各执行机构运动，与此同时，A油口 10通过沟槽6与T油口 12连通，由此使从各外部执行机构流出的油液流回到油箱。当各换向转阀的阀芯I旋转到其他某一位置时，Pl油口 7通过第一流道4和第二流道5与T油口 12连通，由此使来自外部供油系统的高压油在各换向转阀中依次经由Pl油口 7、第一流道4、第二流道5、T油口 12分别进入油箱中，此工况为泄压工况。各换向转阀在正常换向时不处于该工况，只有到系统出现小故障或暂时不对执行机构供油时，各换向转阀才处于该工况。在上述过程中，末端的换向转阀的P2油口 13始终被螺堵16堵住无法通油。
[0022]由上可见，当两个以上无阀体的换向转阀依次串联构成本发明无阀体的换向转阀装置时，位于前端的无阀体的换向转阀的P2油口 13与同其相邻的位于后端的无阀体的换向转阀的Pl油口 7连通，使得来自外部供油系统的高压油依次经由前端的换向转阀进入后端的换向转阀，由此本发明通过使用一个供油油路即可使各个换向转阀的Pl油口 7均有高压油通入，而各个换向转阀可分别动作。通过控制各换向转阀的阀芯I的转动，实现同一个换向转阀的高压油口 Pl油口 7与执行油口 A油口 10、B油口 11以及泄压油口 T油口 12之间连通关系的切换，使得来自外部供油系统的高压油经过本发明换向转阀装置的不同换向转阀或者直接流回油箱进行泄压或者进入各外部执行机构而推动各外部执行机构运动，并使从各外部执行机构流出的油液经由本发明换向转阀装置的相应的换向转阀流回到油箱。本发明采用旋转阀芯外壁的方式来实现油路的切换，相比于现有的采用轴向移动阀芯实现油路的切换，有以下优点:1)阀芯作旋转运动比作直线运动容易实现，并且比普通比例换向阀的阀口开度的控制精度高。2)旋转阀芯的外壁容易得到更大的换向力。本发明相比于现有的采用旋转阀芯中轴线上的传动轴来实现油路的切换，有以下优点:1)本发明由于不需要阀体，所以不采用传动轴，因此没有将传动轴与阀芯同轴度安装的要求，相应地，在阀芯旋转过程中，不存在传动轴对阀芯产生偏向力的问题；2 )本发明可以由多个换向转阀串联组成多路阀，只要使用一个供油油路即可通过多个换向转阀相应地控制多个执行机构分别动作，极大地简化液压系统的复杂性，而现有转阀只能一个阀工作，无法串联成多路阀。
[0023]作为本发明的优选方案，为提高密封性，可在第一端盖2的内端面上设有第一圆形凸起17，并在第二端盖3内端面上对应地设有第二圆形凸起18 ;在阀芯I的第一端面上开有第一圆形凹槽19，在阀芯I的第二端面上开有第二圆形凹槽20 ;第一圆形凸起17插入到第一圆形凹槽19中且两者之间形成间隙配合，第二圆形凸起18插入到第二圆形凹槽20中且两者之间形成间隙配合。
【权利要求】
1.一种无阀体的换向转阀装置，其特征是:包括一个以上无阀体的换向转阀，每个换向转阀包括阀芯、第一端盖和第二端盖；在每个换向转阀中，阀芯沿其中轴线开有第一流道，阀芯内还开有第二流道，第一流道和第二流道相互连通，所述阀芯上开有沟槽，第一端盖上开有Pl油口，来自外部供油系统的油经该Pl油口进入换向转阀，第二端盖上开有A油口、B油口、T油口和P2油口，所述A油口和B油口均与外部执行机构连通，所述T油口与外部油箱连通，所述阀芯与第一端盖通过密封圈密封连接，所述阀芯与第二端盖通过密封圈密封连接，所述第一流道的一端与所述Pl油口连通，第一流道的另一端与所述P2油口连通； 随着阀芯转动至不同位置，第二流道能够与A油口、B油口、T油口中的一个连通；并且，在第二流道与A油口连通的同时，所述T油口通过沟槽与B油口连通；在第二流道与B油口连通的同时，所述T油口通过沟槽与A油口连通。
2.根据权利要求1所述的无阀体的换向转阀装置，其特征是:所述换向转阀为一个，P2油口与外界不连通。
3.根据权利要求1所述的无阀体的换向转阀装置，其特征是:所述换向转阀为两个以上，各个换向转阀依次串联；位于前端的换向转阀的第二端盖与同其相邻的位于后端的换向转阀的第一端盖固定连接，并且，位于前端的换向转阀的P2油口与同其相邻的位于后端的换向转阀的Pl油口连通，位于末端的换向转阀的P2油口与外界不连通。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的无阀体的换向转阀装置，其特征是:在同一个换向转阀中，第一端盖的外表面沿周向设有第一凸起和第二凸起，第二端盖的外表面沿周向设有第三凸起和第四凸起，第一凸起与第三凸起固定连接，第二凸起与第四凸起固定连接。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的无阀体的换向转阀装置，其特征是:在同一个换向转阀中，第一端盖的内端面开设有第一圆形凸起，第二端盖的内端面开设有第二圆形凸起，阀芯的第一端面开设有第一圆形凹槽，阀芯的第二端面开有第二圆形凹槽，所述第一圆形凸起插入到第一圆形凹槽中且两者之间形成间隙配合，所述第二圆形凸起插入到第二圆形凹槽中且两者之间形成间隙配合。
6.根据权利要求4所述的无阀体的换向转阀装置，其特征是:在同一个换向转阀中，第一端盖的内端面开设有第一圆形凸起，第二端盖的内端面开设有第二圆形凸起，阀芯的第一端面开设有第一圆形凹槽，阀芯的第二端面开设有第二圆形凹槽，所述第一圆形凸起插入到第一圆形凹槽中且两者之间形成间隙配合，所述第二圆形凸起插入到第二圆形凹槽中且两者之间形成间隙配合。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的无阀体的换向转阀装置，其特征是:在所述阀芯的外壁上安装有旋转辅助机构。
8.根据权利要求7所述的所述的无阀体的换向转阀装置，其特征是:所述旋转辅助机构为固定安装于阀芯的外壁上的把手。
9.根据权利要求7所述的所述的无阀体的换向转阀装置，其特征是:所述旋转辅助机构为固定安装于阀芯的外壁上的齿圈。
【文档编号】F15B13/02GK104033439SQ201410260024
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】龚国芳, 周鸿彬, 韩冬, 王鹤, 刘毅, 杨华勇 申请人:浙江大学