入激振缸39上腔； 同时，从激振缸39下腔流出的液压油流经B油口 30,通过左阀芯2环形凹槽bll进入第一 流道bJ4,随后流进第二流道b215,通过与第二流道b215连通的第一通孔tJ8,流进第二通 孔t219,再通过第一流道t322流进环形凹槽tl3,最后由T回油口 32流回油箱，此时激振缸 39向下振动。
[0032] 当左阀芯2旋转到如图8所示的位置时，本发明换向阀处于P-B，T-A的工作 状态（即B工作状态)。此时左阀芯2第二流道b215与第一通孔Pl20连通，同时左阀芯2第 二流道a217与第一通孔&18连通。由P进油口 31流进环形凹槽pl2的液压油通过右阀芯 4第一流道p323,流进中间轴3第二通孔p221，随后进入中间轴3第一通孔Pl20,通过与第 一通孔pjO连通的左阀芯2第二流道b215进入第一流道M4,由第一流道M4流进环形 凹槽bll，最后经B油口 30进入激振缸39下腔；同时，从激振缸39上腔流出的液压油流经A油口 29,通过左阀芯2环形凹槽alO进入第一流道&116,随后流进第二流道a217,通过与 第二流道a217连通的中间轴3第一通孔&18,流进第二通孔t219,再通过右阀芯4第一流 道t322流进环形凹槽tl3,最后由T回油口 32流回油箱。随着左阀芯2的旋转，本发明换 向阀周期性交替地处于A工作状态和B工作状态，实现本发明换向阀的换向功能，以此带 动激振缸39上下反复振动。
[0033] 在左阀芯2旋转的同时，通过以下方式来实现右阀芯4的轴向位移。如图1和图 2所示，右阀芯4的左外端面和阀体1壁面之间形成第一控制腔8,右阀芯4的右端面和阀 体1壁面之间形成第二控制腔99。利用一三通换向阀38来控制第一控制腔8和第二控制 腔9,从而控制右阀芯4的轴向位移。当三通换向阀38处于中位时，右阀芯4无轴向位移， 保持静止；当三通换向阀38处于左位时，右阀芯4向右移动；当三通换向阀38处于右位时， 右阀芯4向左移动。通过控制右阀芯4的轴向移动来控制其阀口开度的大小，从而控制执 行机构的幅值位移。
[0034] 从上述描述可知，本发明实施例提供的旋转式换向阀结构简单，而且主要部件左 阀芯2和右阀芯4结构简单，加工制造方便。
[0035] 本实施例中，左阀芯2的第二流道a217、第二流道13215被中间轴3的凸台37扇形 区域完全封盖时，此时左阀芯2油孔处于零位。通过改变中间轴3的凸台37扇形区域大小， 可实现对左阀芯2油孔的正遮盖、负遮盖和零遮盖特性。
[0036] 综上所述，提供一种带有中间轴的双阀芯双自由度旋转式四通换向阀，实现对电 液激振器的工作频率与幅值进行独立控制，克服现有的液压换向阀流量小、轴向液动力大、 换向频率低及不易调节的缺陷。
[0037] 本发明提供的上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步 详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。
【主权项】
1. 一种带有中间轴的双阀芯双自由度旋转式四通换向阀，其特征在于：包括一中部沿 轴向贯穿的阀体，所述阀体内自左向右依次设置有经一电机驱动的左阀芯、与所述左阀芯 转动连接的中间轴和一滑动设置于阀体内且中部沿轴向贯穿的右阀芯，所述中间轴的左端 与所述左阀芯的右端转动连接，所述中间轴的右端横向穿过右阀芯且延伸至固定于阀体端 部的右端盖内，所述阀体另一端部固定有一左端盖；所述左阀芯和右阀芯的外表面自左向 右间隔设有两个环形凹槽，所述环形凹槽上分别沿周向均匀布设有n个径向的第一流道， 所述左阀芯还沿周向间隔开设有2n个自左向右的第二流道，所述左阀芯两个环形凹槽中 各自的第一流道分别与其中一第二流道相连通；所述中间轴沿周向等间隔设有2n个自左 向右的第一通孔，所述中间轴外表面自左向右间隔设有两个沿径向的第二通孔，所述右阀 芯两个环形凹槽中各自的第一流道分别经其中一第二通孔与其中一第一通孔相连通，n为 正整数；所述右阀芯两端与阀体相应的端面形成第一控制腔和第二控制腔，通过一三通换 向阀经控制第一控制腔和第二控制腔实现右阀芯的轴向移动；所述左阀芯环形凹槽所在的 阀体壁上自左向右依次开有径向的A油口和B油口，所述右阀芯环形凹槽所在的阀体壁上 自左向右依次开有径向的P进油口和T回油口；所述左阀芯的左端与左端盖紧密接触，所述 中间轴的右端与右端盖紧密接触。2. 根据权利要求1所述的一种带有中间轴的双阀芯双自由度旋转式四通换向阀，其特 征在于：所述阀体位于所述第一控制腔和第二控制腔处分别自下而上开有与所述三通换向 阀相连的第一油口和第二油口，所述第一油口和第二油口分别于所述第一控制腔和第二控 制腔相连通。3. 根据权利要求1所述的一种带有中间轴的双阀芯双自由度旋转式四通换向阀， 其特征在于：两相邻的第二流道之间夹角为（360/2n) °，两相邻的第一通孔之间夹角为 (360/2n) ° 〇4. 根据权利要求1所述的一种带有中间轴的双阀芯双自由度旋转式四通换向阀，其特 征在于：所述左阀芯的左端横向延伸有一伸出轴，所述伸出轴穿过所述左端盖且与所述电 机的主轴连接。5. 根据权利要求1所述的一种带有中间轴的双阀芯双自由度旋转式四通换向阀，其特 征在于：所述左阀芯右端开有一内孔，所述中间轴左端面沿周向间隔设有若干个凸台，所述 凸台伸入所述内孔且与所述左阀芯内端面形成若干个沿周向间隔的密封区域，并且所述第 二流道延伸至所述内孔处，所述第一通孔延伸至凸台处。6. 根据权利要求5所述的一种带有中间轴的双阀芯双自由度旋转式四通换向阀，其特 征在于：所述凸台呈扇形且与左阀芯相对的内端面形成2n个密封区域；所述第一通孔位于 两相邻的密封区域之间。7. 根据权利要求1所述的一种带有中间轴的双阀芯双自由度旋转式四通换向阀，其特 征在于：所述左阀芯上的环形凹槽分别为环形凹槽a和，所述右阀芯的环形凹槽分别为环 形凹槽P和环形凹槽t，所述环形凹槽a、环形凹槽b、环形凹槽p和环形凹槽t各自与所述 A油口、B油口、P进油口和T回油口相连通。8. 根据权利要求1所述的一种带有中间轴的双阀芯双自由度旋转式四通换向阀，其特 征在于：所述右端盖上从上至下开有径向的进油口M、从左至右开有与所述中间轴右端连 通的轴向通孔f，所述轴向通孔f与所述进油口M的下端相连通，所述阀体上从上至下开有 一泄油口N，所述泄油口N经一位于阀体上的横向的流道el和位于右端盖上的横向的流道e2与所述进油口M的上端相连通；所述流道el和流道e2处于同一轴线上且相互连通。9.根据权利1所述的一种带有中间轴的双阀芯双自由度旋转式四通换向阀，其特征在 于：所述左阀芯右端内孔与中间轴之间间隔套设有齿形滑环式组合密封圈，所述中间轴与 右阀芯之间间隔套设有〇型密封圈。
【专利摘要】本发明公开了一种带有中间轴的双阀芯双自由度旋转式四通换向阀，包括左端盖、右端盖、阀体和置于阀体内的左阀芯、右阀芯及中间轴。其中，左阀芯与右阀芯表面开有环形凹槽，中间轴左端伸入左阀芯内孔，右端通过右阀芯通孔伸入右端盖内，阀体壁上从左至右依次开有与环形凹槽对应的A油口、B油口、P进油口和T回油口。左阀芯左端贯穿并伸出左端盖，与驱动电机的主轴连接，驱动电机带动左阀芯旋转，从而控制执行机构的工作频率；由一三通换向阀控制右阀芯的轴向移动，以此来控制执行机构的幅值位移。本发明结构对称，阀芯阀体受力均匀，结构稳定，具有双阀芯双自由度，可对执行机构的工作频率和幅值位移进行独立控制，适用于电液激振领域。
【IPC分类】F15B13/02
【公开号】CN105221505
【申请号】CN201510576256
【发明人】陈淑梅, 陆小霏, 孙文毅, 王健, 黄国荣, 黄彬
【申请人】福州大学
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月11日