一种液压压紧式液压脉冲阀及其使用方法与流程

本发明涉及一种液压压紧式液压脉冲阀及其使用方法，属于液压控制元件技术领域。

背景技术：

液压脉冲阀，也叫液压数字阀，是以流体的体积或质量为计量单位，间断地输出流体脉冲的液压控制元件。目前液压脉冲阀已有几种类型的产品，最多的一类脉冲阀以滑阀或锥阀为控制口，这类脉冲阀的密封通过滑阀的阀芯阀套之间的配合实现密封，本身不存在密封问题，还有一类脉冲阀结构上有配流阀体，其工作过程中配流块与转盘之间要实现动密封，而配流块与转盘之间通过弹簧压紧，通过间隙密封实现高压低压之间的密封，这种密封方式虽然在结构上比较简单，但显然有两个问题：（1）密封压力的大小调整需要通过改变调整垫片的厚度或改变调整垫片的数量实现，无论调整片在驱动电机一端还是在端盖一端，调整时都需要打开阀体操作，操作不方便；（2）在工作过程中密封压力不能调整，但随着工作压力的变化，相同密封压力情况下的密封效果也将不稳定。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种液压压紧式液压脉冲阀及其使用方法，随着工作压力的变化，自动实现对配流块和转盘之间的密封压力的调整，工作压力越大，密封压力也越大，工作压力小，密封压力也随之变小。

本发明提供了一种液压压紧式液压脉冲阀，包括控制部件、配流阀体和缓冲体；

所述控制部件包括驱动电机，驱动电机通过螺栓固定在配流阀体上，其转轴通过联轴器或键连接配流阀体；所述电机也可以根据电机的需要通过其他方式固定在配流阀体上，并相应地改变局部结构，但不会影响到本发明。

所述配流阀体包括阀体，阀体内部有一个通孔，从驱动电机一侧开始，依次设有压块、推力球轴承、转盘、配油块、端盖；所述推力球轴承为标准件，一端与压块接触，另一端压紧转盘；所述转盘为圆盘结构，被推力球轴承压住的一侧中心设有轴，该轴与电机的转轴通过联轴器或键连接，转盘在电机驱动下能发生转动，转盘的另一侧端面沿圆盘径向开有槽C；

所述配油块与阀体为间隙配合；配油块上设有一对轴向通孔A1、A2、一对轴向盲孔B1、B2、一个径向孔B3、一个环形槽B4和环形台阶D1，配油块与端盖之间设有杯形孔E，杯形孔E的轴向截面为U型；四个轴向孔A1、A2、B1、B2沿圆周方向均匀分布；靠近端盖的杯形孔E与通向阀体底部的油道A5相连，该油道A5通向底部的一个油口A，形成从配油块端面一对油口A1、A2到阀体底部油口A的油路；径向孔B3在环形槽B4中沿径向布置并与两个轴向盲孔B1、B2打通，环形槽B4与阀体上一个通向阀体底部的油道B5相连，形成从配油块端面的一对油口B1、B2到阀体底部另一个油口B的油路；靠近转盘一端的环形台阶D1与阀体上的孔D2连通，孔D2与缓冲体连接；

所述缓冲体为蓄能器、容积式缓冲体或弹簧式缓冲体中的一种。

上述方案中，所述阀体的端部设有端盖，端盖通过端盖螺栓固定在阀体上，端盖上设有密封槽。

上述方案中，配油块的端盖侧设有中心盲孔，中心盲孔内设有弹簧，弹簧受到端盖的压紧力，将配油块和转盘压紧，从而在配油块和端盖之间形成杯形孔E；配油块上部与端盖连接处通过销固定，从而保证配油块在工作过程中不会发生旋转运动，配油块上设有密封槽，所述阀体与配油块之间设有密封圈。

上述方案中，所述阀体底部设有孔Y与压块处连通，处理漏油。

上述方案中，所述的轴向通孔A1、A2位于配油块的同一直径上，盲孔B1、B2位于配油块的同一直径上，且轴向通孔A1、A2的深度与盲孔B1、B2的深度不同，轴向通孔A1、A2的底端通过配油块与端盖之间的孔与阀体底部油口A相通，盲孔B1、B2的底端通过配油块内的孔与阀体底部油口B相通。

上述方案中，所述缓冲体为容积式缓冲体，容积式缓冲体包括缓冲壳体，壳体内部为容腔D，壳体内容腔D与配油块上的台阶D1始终通过阀体上的孔D2处于连通状态；壳体顶部设有调节螺母，调节螺母通过锁紧螺母固定，通过旋转调节螺母能调节壳体内部容腔D的大小；所述缓冲壳体通过缓冲壳体螺栓固定在阀体上。

上述方案中，所述缓冲体为弹簧式缓冲体，弹簧式缓冲体包括缓冲壳体；所述缓冲壳体通过螺栓连接到配流阀体上，缓冲壳体内部有孔，缓冲壳体底部与阀体上的孔D2连通，缓冲壳体孔内依次安装有缓冲活塞、缓冲弹簧、调节螺母、锁紧螺母；

所述缓冲壳体的内部孔的底部油口与阀体上部的油路连接，孔的底部设有一个台阶孔x2，孔的中部侧面设有一个外泄油口Y1，孔上部设有内螺纹，与调节螺母通过螺纹连接；

所述缓冲活塞的下端在缓冲壳体的台阶孔x2上，上端与缓冲弹簧压紧接触，上端设有伸出杆；缓冲弹簧一端紧压缓冲活塞，另一端由调节螺母固定。

上述方案中，所述缓冲体为蓄能器，所述蓄能器通过管道与阀体连接，所述管道通过管接头连接阀体的上端孔D2。

本发明提供了一种上述的液压脉冲阀的使用方法，驱动电机在外部动力控制下旋转，固定在驱动电机轴上的转盘也随之旋转，与此同时，在端盖和销的固定作用下，配油块不会发生旋转。因此转盘和配油块之间发生相对转动，并出现周期性工作过程，周期过程共分4个阶段：

（1）充油阶段：当转盘上的槽C与配油块上的A1、A2口有重叠时，从阀体上的油口A到缓冲腔D的油路接通，此时油路顺序如下：油口A、阀体上的油道A5、配油块上的杯形孔E、油口A1和A2、转盘上的槽C、配油块上的环形台阶D1、阀体油道D2、缓冲腔D，来自油口A的液体经过上述油路向缓冲腔D充油，缓冲腔D内的压力持续升高，直到缓冲腔D内压力与来自油口A的压力相等，上述充油过程停止；

上述方案中，来自油口A的高压油进入杯形孔E中，形成对配油块的轴向推力，使配油块和转盘压紧，从而配油块和转盘之间的接触面没有泄油，且油口A的压力越高，配油块和转盘之间的压紧力越大，密封效果越好；

（2）充油保持阶段：当转盘继续旋转直到其上的槽C与配油块上的A1、A2口没有重叠时，此时C槽与配油块上的B1、B2口也没有重叠时，缓冲腔D与油口A、缓冲腔D与油口B之间完全处于切断状态，缓冲腔D的压力保持不变；

（3）放油阶段：当转盘继续旋转直到其上的槽C与配油块上的B1、B2口有重叠时，从阀体上的油口B到缓冲腔D的油路接通，此时油路如下：缓冲腔D、阀体上的油道D2、配油块上的环形台阶D1、转盘上的槽C、油孔B1和B2、径向孔B3、环形槽B4、阀体上的油道B5、油口B，由于缓冲腔D的压力高于油口B的压力，液体经过上述油路从缓冲腔D流向油口B，同时缓冲腔D内的压力持续下降，直到缓冲腔D的压力与油口B的压力相等，上述放油过程结束；

（4）放油保持阶段：当转盘继续旋转直到其上的槽C与配油块上的B1、B2口没重叠时，此时槽C与配油块上的A1、A2口也没有重叠时，缓冲腔D与油口A、油口B的之间完全处于切断状态，缓冲腔D内的压力保持不变；

经过上述四个阶段，所发明的脉冲数字阀完成从其油口A向其油口B的液体输送，并具有脉冲特征，所输送的液体的体积或质量与驱动电机的转速以及缓冲腔D的体积有关。

本发明提供的液压压紧式液压脉冲阀，通过在端盖和配油块之间设置弹簧，将端盖的压紧力传递给配油块，使配油块与转盘紧密接触；在充油阶段，来自油口A的高压油进入杯形孔E中，高压油对配油块形成的轴向推力，使配油块紧紧地和转盘压在一起，从而配油块和转盘之间的接触面没有泄油，并且油口A的压力越高，配油块和转盘之间的压紧力越大，密封效果越好。

本发明的有益效果：利用本发明，可以在实现液压脉冲控制的前提下，既实现有效密封，又可调整配流块和转盘之间的摩擦力，还在一定程度上减小电机输出功率。

本发明主要应用在需要实现对流体进行脉冲控制，或脉冲流体可以达到控制目的的场合，比如对液压系统的压力、流量、位置进行控制的场合。

附图说明

图1为实施例1液压脉冲阀的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为图1的仰视图。

图4为沿图1中K-K线的左视图。

图5为沿图1中K-K线的右视图。

图6为实施例2液压脉冲阀的结构示意图。

图7为实施例3液压脉冲阀的结构示意图。

图中：1-驱动电机、2-螺栓、3-压块、4-推力球轴承、5-转盘、6-阀体、7-端盖螺栓、8-端盖、9-配油块、10-辅助弹簧、11-销、12-密封圈、13-缓冲壳体、14-锁紧螺母、15-调节螺母、16-缓冲活塞、17-缓冲弹簧、18-管接头、19-管道、20-蓄能器。

A、B-阀体底部油口，A1、A2、B1、B2-轴向盲孔，B3-径向槽，B4-环形槽，A5、B5-阀体上的孔， C-转盘上的槽，D1-环形台阶，D2-阀体上的通孔，D-缓冲腔，Y、Y1、Y2-泄油孔，x1-调节螺母下端面的位置，x2-缓冲体底部台阶。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例1：

如图1~5所示，本发明提供了一种液压压紧式液压脉冲阀，包括控制部件、配流阀体和缓冲体；

所述控制部件包括驱动电机1，驱动电机1通过螺栓2固定在配流阀体上，其转轴通过联轴器或键连接转盘；所述电机也可以根据电机的需要通过其他方式固定在配流阀体上，并相应地改变局部结构，但不会影响到本发明。

所述配流阀体包括阀体6，阀体6内部有一个通孔，从驱动电机1一侧开始，依次设有压块3、推力球轴承4、转盘5、配油块9、端盖8；所述推力球轴承4为标准件，一端与压块3接触，另一端压紧转盘5；所述转盘5为圆盘结构，被推力球轴承4压住的一侧中心设有轴，该轴与电机的转轴通过联轴器或键连接，转盘5的另一侧端面沿圆盘径向开有槽C；

所述配油块9与阀体6为间隙配合；配油块9上设有一对轴向通孔A1、A2、一对轴向盲孔B1、B2、一个径向孔B3、一个环形槽B4和环形台阶D1，配油块与端盖之间设有杯形孔E的轴向截面为U型；4个孔A1、A2、B1、B2沿圆周方向均匀分布；靠近端盖的杯形孔E与通向阀体底部的油道A5相连，该油道A5通向底部的一个油口A，形成从配油块端面一对油口A1、A2到阀体底部油口A的油路；径向孔B3在环形槽B4中沿径向布置并与两个轴向盲孔B1、B2打通，环形槽B4与阀体上一个通向阀体底部的油道B5相连，形成从配油块端面的一对油口B1、B2到阀体底部另一个油口B的油路；靠近转盘一端的环形台阶D1与阀体上的通孔D2连通，孔D2与缓冲体连接；

所述缓冲体为容积式缓冲体。

上述方案中，所述阀体6的端部设有端盖8，端盖8通过端盖螺栓7固定在阀体上，端盖上设有密封槽。

上述方案中，配油块9的端盖侧设有中心盲孔，中心盲孔内设有辅助弹簧10，辅助弹簧10受到端盖的压紧力，将配油块9和转盘5压紧，从而在配油块9和端盖8之间形成杯形孔E；配油块9上部与端盖8连接处通过销11固定，从而保证配油块在工作过程中不会发生旋转运动，配油块上设有密封槽，所述阀体与配油块之间设有密封圈。在充油阶段，来自油口A的高压油总是可以进入杯形孔E，形成对配油块的轴向推力，使配油块紧紧地和转盘压在一起，从而配油块和转盘之间的接触面没有泄油，并且油口A的压力越高，配油块和转盘之间的压紧力越大，密封效果越好。

上述方案中，所述阀体底部设有孔Y与压块处连通，处理漏油。

上述方案中，所述的轴向通孔A1、A2位于配油块的同一直径上，盲孔B1、B2位于配油块的同一直径上，且轴向通孔A1、A2的深度与盲孔B1、B2的深度不同，轴向通孔A1、A2的底端通过配油块与端盖之间的孔与阀体底部油口A相通，盲孔B1、B2的底端通过配油块内的孔与阀体底部油口B相通。

上述方案中，所述缓冲体为容积式缓冲体，容积式缓冲体包括缓冲壳体13，壳体内部为容腔D，壳体内容腔D与配油块上的台阶D1始终通过阀体上的通孔D2处于连通状态；壳体顶部设有调节螺母15，调节螺母15通过锁紧螺母14固定，通过旋转调节螺母15能调节壳体内部容腔D的大小；所述缓冲壳体13通过缓冲壳体螺栓固定在阀体上。

下面详细说明上述液压脉冲阀的使用方法：

驱动电机1在外部动力控制下旋转，固定在驱动电机轴上的转盘5也随之旋转，与此同时，在端盖8和销11的固定作用下，配油块9不会发生旋转。因此转盘5和配油块9之间发生相对转动，并出现周期性工作过程，周期过程共分4个阶段：

（1）充油阶段：当转盘5上的槽C与配油块9上的A1、A2口有重叠时，从阀体6上的油口A到缓冲腔D的油路接通，此时油路顺序如下：油口A、阀体6上的油道A5、配油块9上的杯形孔E、油口A1和A2、转盘5上的槽C、配油块9上的环形台阶D1、阀体6上的通孔D2、缓冲腔D，来自油口A的液体经过上述油路向缓冲腔D充油，缓冲腔D内的压力持续升高，直到缓冲腔D内压力与来自油口A的压力相等，上述充油过程停止；

（2）充油保持阶段：当转盘5继续旋转直到其上的槽C与配油块9上的A1、A2口没有重叠时，此时C槽与配油块上的B1、B2口也没有重叠时，缓冲腔D与油口A、缓冲腔D与油口B之间完全处于切断状态，缓冲腔D的压力保持不变；

（3）放油阶段：当转盘5继续旋转直到其上的槽C与配油块9上的B1、B2口有重叠时，从阀体6上的油口B到缓冲腔D的油路接通，此时油路如下：缓冲腔D、阀体6上的通孔D2、配油块9上的环形台阶D1、转盘5上的槽C、油孔B1和B2、径向孔B3、环形槽B4、阀体6上的油道B5、油口B，由于缓冲腔D的压力高于油口B的压力，液体经过上述油路从缓冲腔D流向油口B，同时缓冲腔D内的压力持续下降，直到缓冲腔D的压力与油口B的压力相等，上述放油过程结束；

（4）放油保持阶段：当转盘5继续旋转直到其上的槽C与配油块上的B1、B2口没重叠时，此时槽C与配油块上的A1、A2口也没有重叠时，缓冲腔D与油口A、油口B的之间完全处于切断状态，缓冲腔D内的压力保持不变；

经过上述四个阶段，所述脉冲数字阀完成从其油口A向其油口B的液体输送，并具有脉冲特征，所输送的液体的体积或质量与驱动电机1的转速以及缓冲腔D的体积有关。

实施例2：

本实施例提供另一种缓冲体方案，其它部件与实施例1相同。

如图6所示，所述缓冲体为弹簧式缓冲体，弹簧式缓冲体包括缓冲壳体13；所述缓冲壳体13通过螺栓连接到配流阀体上，缓冲壳体13内部为缓冲腔D，缓冲壳体13底部与阀体上的通孔D2连通，缓冲壳体孔内依次安装有缓冲活塞16、缓冲弹簧17、调节螺母15、锁紧螺母14；

所述缓冲壳体的内部孔的底部油口与阀体上部的油路连接，孔的底部设有一个台阶孔x2，孔的中部侧面设有一个外泄油口Y1，孔上部设有内螺纹，与调节螺母通过螺纹连接；

所述缓冲活塞的下端在缓冲壳体的台阶孔x2上，上端与缓冲弹簧17压紧接触，上端设有伸出杆；缓冲弹簧17一端紧压缓冲活塞16，另一端由调节螺母15固定。

实施例3：

本实施例提供另一种缓冲体方案，其它部件与实施例1相同。

如图7所示，所述缓冲体为蓄能器20，所述蓄能器20通过管道19与阀体连接，所述管道19通过管接头18连接阀体上的通孔D2。