液压行程自动换向阀及旋泵成孔桩机液压控制系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种液压行程自动换向阀，其特征在于：在阀腔的两个端部分别设有阀芯端入口和弹簧端入口，阀腔的中部设有出口，阀腔内配合阀腔的内壁可移动地套设有阀芯；弹簧的一端顶抵在具有阀芯端入口的端部，另一端顶抵在阀芯上；具有一个通道联通阀芯的朝向阀芯端入口的端面与阀芯侧壁的外表面。本实用新型还提供一种旋泵成孔桩机液压控制系统。本实用新型的液压行程自动换向阀可以在施加于阀芯端入口的油压大于施加于弹簧端入口的油压时，弹簧被压缩，阀芯运动，使油可以从出口流出，实现控制功能。本实用新型的可使旋泵成孔桩机的两个单向泥泵阀轮流动作，提高抽吸泥浆效率。
【专利说明】
液压行程自动换向阀及旋泵成孔桩机液压控制系统
技术领域
[0001]本实用新型属于液压构件，尤其涉及一种液压系统使用的换向阀。
【背景技术】
[0002]在液压设备所使用的液压控制系统中，有时油缸活塞行程到位后需要自动改变活塞运动方向，所以需要液压行程自动开关，也即液压行程自动换向阀。
[0003]专利号为201110116411.3的“旋栗成孔粧机”提供了一种旋栗成孔粧机，其中具有单向泥栗阀7”，如图1所示，单向泥栗阀7”阀体内具有两个铰接在阀体内的单向阀片73”、74”，单向泥栗阀7”的入口 71”汇聚接设了吸土管道6，单向泥栗阀7的出口 72”接设泥浆管60，单向泥栗阀7”的一个液压接口75”与金钢钻高压液压动力吸土压力栗2连接。
[0004]金钢钻高压液压动力吸土压力栗2最好使用可称为吸土油缸的油缸，吸土油缸的往复运动就可以如下所述在单向泥栗阀7”产生正压和负压。
[0005]如图2所示，该旋栗成孔粧机利用金刚钻吸土钻头5将砂石泥土绞碎成泥浆软土，同时，地面主动力栗通过高压油管22提供的高压液压油驱动金钢钻高压液压动力吸土压力栗2使单向泥栗阀7内产生负压，这时图1所示方向的单向阀片73”逆时针旋转打开其对应的通道，单向阀片74”逆时针旋转关闭其对应的通道，因单向泥栗阀7”内是负压从而泥浆软土被各吸土管道6吸入，通过入口 71”被吸入单向泥栗阀7”内。
[0006]再由地面主动力栗通过高压油管22提供的高压液压油驱动金钢钻高压液压动力吸土压力栗2使单向泥栗阀7”内产生正压，这时图1所示方向的单向阀片73”顺时针旋转关闭其对应的通道，单向阀片74”顺时针旋转打开其对应的通道，因单向泥栗阀7”内是正压从而泥浆软土被压出出口 72”，从泥浆管60输出到地面后通往泥浆池。
[0007]上述单向泥栗阀7”的单向结构设置可以保证泥浆不因重力而向下回流而只会不断向地面输送。
[0008]上述单向泥栗阀在使用时，由于单向阀片73”、74”是铰接在阀体内的，完全靠阀体内的正压和负压驱动单向阀片73”、74”自动转动从而使其对应的通道开启或关闭，所以，使用时，由于泥浆的浓度很高，无法顺利及时关闭，这样可能因为泥沙的阻塞发生泄漏情况，例如，当单向阀片73”要顺时针转动关闭入口 71”时，泥沙可能在单向阀片73”的铰接点处影响其转动，也可能在单向阀片73”与阀体的闭合点处顶住单向阀片73”，使其关闭不严，泥浆从缝隙处出来。对于单向阀片74”也可能出现这种情况。
[0009]另外，当地底泥浆压力忽然增大时，正常的压力已经不足以使单向阀片73”关闭，这时候就会发生单向阀片73”无法关闭的情况。
[0010]上述结构的旋栗成孔粧机只有一个单向泥栗阀7”，因为其动作是抽泥浆入单向泥栗阀7”，压泥浆出单向泥栗阀7”，所以泥浆是间隔被压到泥浆管再输到地面的，整个过程有间隔，影响了抽泥浆的效率。
[0011]为了提高旋栗成孔粧机的抽泥浆的效率，可以在旋栗成孔粧机内安装两个单项泥栗阀。
[0012]例如:
[0013]A:单向泥浆栗的结构:
[0014]如图3所示，单向泥栗阀7具有阀体，阀体包括主管道，主管道中部的支管道接口70连接有支管道750，主管道的上端为出口 72并与泥浆管60连接，主管道的下端为入口 71并与吸土管道6连接，支管道750的端部75是液压接口与吸土压力栗2连接。
[0015]主管道由入口段710和出口段720组成，主管道在入口71与支管道接口 70之间的位置为入口段710，主管道在出口 72与支管道接口 70之间的位置为出口段720，也即支管道接口70为分界处。本实施例中入口段710与支管道750是同轴的，出口段720由支管道接口70位置向入口段710的侧边伸出，并且出口段720由一个弧形部分和直管部分构成。
[0016]入口段710上设有一个入口阀片73，入口阀片73连接在一个油缸731的活塞杆732的端部，入口阀片73与其对应位置的入口段710的轴线垂直，该活塞杆732驱动入口阀片73往复运动，入口阀片73可以完全关闭或打开入口段710。
[0017]出口段720上设有一个出口阀片74，出口阀片74连接在一个油缸741的活塞杆742的端部，出口阀片74与其对应位置的出口段720的轴线的切线垂直，该活塞杆742驱动出口阀片74往复运动，出口阀片74可以完全关闭或打开出口段720。
[0018]上述油缸731、741都接设到液压控制系统700，从而被液压控制系统700控制可以有序运作。
[0019]实际使用时，假设初始状态是入口阀片73关闭，出口阀片74打开，则接下来:
[0020]如图2中的旋栗成孔粧机利用金刚钻吸土钻头5将砂石泥土绞碎成泥浆软土，同时，地面主动力栗通过高压油管22提供的高压液压油驱动金钢钻高压液压动力吸土压力栗2使单向泥栗阀7内产生负压(或使用可称为吸土油缸的油缸运动产生负压，吸土油缸的杠杆向上运动，带动其杠杆末端的活塞向上运动，单向泥栗阀7内的出口阀片74和入口阀片73之间空间及支管道750内的空间增大，产生负压，与使用金钢钻高压液压动力吸土压力栗2的效果是相同的)，液压控制系统700控制油缸741和油缸731，使出口阀片74先关闭，入口阀片73再打开，由于负压作用，各吸土管道6吸入泥浆软土，通过入口 71被吸入单向泥栗阀7内的出口阀片74和入口阀片73之间空间及支管道750内的空间。
[0021 ]然后液压控制系统700控制油缸731和油缸741，入口阀片73先关闭，出口阀片74再打开，再由地面主动力栗通过高压油管22提供的高压液压油驱动金钢钻高压液压动力吸土压力栗2使单向泥栗阀7内产生正压(或使用可称为吸土油缸的油缸运动产生正压，吸土油缸的杠杆向下运动，带动其杠杆末端的活塞向下运动，单向泥栗阀7内的出口阀片74和入口阀片73之间空间及支管道750内的空间缩小，产生正压，与使用金钢钻高压液压动力吸土压力栗2的效果是相同的)，因单向泥栗阀7内是正压，从而单向泥栗阀7内的出口阀片74和入口阀片73之间空间及支管道750内的空间所容置的泥浆软土被压出出口 72，从泥浆管60输出到地面后通往泥浆池。
[0022]出口阀片74和入口阀片73被液压系统强制开关，开关可靠，不产生泄漏现象，避免泥浆倒流。
[0023]单向泥栗阀7用于旋栗成孔粧机，在图2中的原单向泥栗阀7”的位置，并列安装有两个单向泥浆栗7、7 ’，两个单向泥浆泵7、7 ’都连接吸土管道6和泥浆管60。
[0024]单向泥浆栗7连接金钢钻高压液压动力吸土压力栗2，单向泥浆栗7连接金钢钻高压液压动力吸土压力栗2’。
[0025]两个单向泥浆栗7、7’的结构是一样的，通过液压控制系统700控制。
[0026]两个单向泥浆栗7、7’其中一个进行吸入泥浆的动作时，另一个进行压出泥浆的动作，反之亦然。
[0027]以上动作循环，两个单向泥浆栗7、7’交替工作，就可以不间断地将泥浆抽出。
[0028]液压控制系统700可以是单片机形式的电路控制系统。
[0029]如果要使用机械式液压控制系统，就需要液压行程自动换向阀。
[0030]如下B、C、D、E部分所述的使用换向阀、液压行程自动换向阀和压力差自动开关组合而成控制系统。
【实用新型内容】
[0031 ]本实用新型提供一种液压行程自动换向阀，其目的是解决现有技术存在的缺点，使液压系统的油缸可以在到达行程时自动换向。
[0032]本实用新型还提供一种旋栗成孔粧机液压控制系统，其目的是使旋栗成孔粧机的两个单向泥栗阀轮流动作，提高抽吸泥浆效率。
[0033]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0034]液压行程自动换向阀，其特征在于:在阀腔的两个端部分别设有阀芯端入口和弹簧端入口，阀腔的中部设有出口，阀腔内配合阀腔的内壁可移动地套设有阀芯；
[0035]弹簧的一端顶抵在具有阀芯端入口的端部，另一端顶抵在阀芯上；
[0036]具有一个通道联通阀芯的朝向阀芯端入口的端面与阀芯侧壁的外表面。
[0037]阀芯上具有环形凹槽形成的颈部，所述通道连通阀芯的朝向阀芯端入口的端面与颈部的外表面。
[0038]所述阀腔为圆柱形。
[0039]旋栗成孔粧机液压控制系统，其特征在于:
[0040]具有一个换向阀，换向阀有进油管油口、出油管油口和两个吸土油缸油口，进油管油口与一个吸土油缸油口连通时，出油管油口与另一个吸土油缸油口联通；
[0041 ] 换向阀还有两个控制口 ；
[0042]进油管连接进油管油口，出油管连接出油管油口；
[0043]旋栗成孔粧机内安装有两个单向泥栗阀，每个单向泥栗阀对应安装有一个吸土油缸，每个吸土油缸配置一个如上所述的液压行程换向阀；
[0044]每个吸土油缸被活塞分为上腔和下腔；
[0045]上腔与换向阀的一个吸土油缸油口连通；
[0046]上腔有两根油管分别与液压行程自动换向阀的阀芯端入口和弹簧端入口连通;上腔连接阀芯端入口的油管口到活塞的距离要小于上腔连接弹簧端入口的油管口到活塞的距离;上腔连接阀芯端入口的油管口到活塞的距离要小于上腔连接吸土油缸油口的油管口到活塞的距离，液压行程自动换向阀的出口与换向阀的一个控制口以油管连通；
[0047]两个吸土油缸的下腔以油管连通。
[0048]本实用新型的有益之处在于:
[0049]本实用新型的液压行程自动换向阀可以在施加于阀芯端入口的油压大于施加于弹簧端入口的油压时，弹簧被压缩，阀芯运动，使油可以从出口流出，实现控制功能。
[0050]本实用新型的旋栗成孔粧机液压控制系统可以利用液压行程换向阀控制换向阀，实现两个吸土油缸轮流进行抽吸泥浆的动作，从而旋栗成孔粧机的两个单向泥栗阀轮流动作，提高抽吸泥浆效率。
【附图说明】
[0051 ]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0052]图1是现有技术单向泥浆栗结构图；
[0053]图2是旋栗成孔粧机的金刚钻吸土钻头及其附近结构图；
[0054]图3是两个单向泥浆栗结构图；
[0055]图4-1是单向泥浆栗所使用的吸土油缸所配置的液压行程自动换向阀的状态之 ，
[0056]图4-2是单向泥浆栗所使用的吸土油缸所配置的液压行程自动换向阀的状态之-* *
[0057 ]图5-1是两个单向泥浆阀的吸土油缸的控制系统的状态之一；
[0058]图5-2是两个单向泥浆阀的吸土油缸的控制系统的状态之二 ；
[0059 ]图5-3是两个单向泥浆阀的吸土油缸的控制系统的状态之三；
[0060]图5-4是两个单向泥浆阀的吸土油缸的控制系统的状态之四；
[0061]图6-1是压力差自动开关结构图；
[0062]图6-2是压力差自动开关油口连接示意图；
[0063]图7-11是两个吸土油缸和控制两个泥浆栗的入口阀片和出口阀片的油缸的状态之一；
[0064]图7-12是两个吸土油缸和控制两个泥浆栗的入口阀片和出口阀片的油缸的状态之一；
[0065]图7-21是两个吸土油缸和控制两个泥浆栗的入口阀片和出口阀片的油缸的状态之二；
[0066]图7-22是两个吸土油缸和控制两个泥浆栗的入口阀片和出口阀片的油缸的状态之二；
[0067]图7-31是两个吸土油缸和控制两个泥浆栗的入口阀片和出口阀片的油缸的状态之二；
[0068]图7-32是两个吸土油缸和控制两个泥浆栗的入口阀片和出口阀片的油缸的状态之二；
[0069]图7-41是两个吸土油缸和控制两个泥浆栗的入口阀片和出口阀片的油缸的状态之四；
[0070]图7-42是两个吸土油缸和控制两个泥浆栗的入口阀片和出口阀片的油缸的状态之四；
[0071]图7-51是两个吸土油缸和控制两个泥浆栗的入口阀片和出口阀片的油缸的状态之五；
[0072]图7-52是两个吸土油缸和控制两个泥浆栗的入口阀片和出口阀片的油缸的状态之五；
[0073]图7-61是两个吸土油缸和控制两个泥浆栗的入口阀片和出口阀片的油缸的状态之六；
[0074]图7-62是两个吸土油缸和控制两个泥浆栗的入口阀片和出口阀片的油缸的状态之六；
[0075]图7-71是两个吸土油缸和控制两个泥浆栗的入口阀片和出口阀片的油缸的状态之七；
[0076]图7-72是两个吸土油缸和控制两个泥浆栗的入口阀片和出口阀片的油缸的状态之七；
[0077]图7-81是两个吸土油缸和控制两个泥浆栗的入口阀片和出口阀片的油缸的状态之八；
[0078]图7-82是两个吸土油缸和控制两个泥浆栗的入口阀片和出口阀片的油缸的状态之八。
【具体实施方式】
[0079]B:液压行程自动换向阀的结构:
[0080]如图4-1、图4-2所示，是液压行程自动换向阀3，液压行程自动换向阀3的阀腔30为圆柱形，液压行程自动换向阀3在阀腔30的两个端部具有入口，分别为阀芯端入口31和弹簧端入口 32，液压行程自动换向阀3在阀腔30的中部具有出口 33，阀腔30内设有阀芯34和弹簧35ο
[0081 ] 阀芯34具有两个端部341、342，阀芯34以端部341、342配合阀腔30的内壁而使阀芯34可移动地套设在阀腔30内，阀芯34中部为直径小于阀芯34的两个端部341、342的颈部343，阀芯34位于液压行程自动换向阀3的朝向阀芯端入口 31的一侧，阀芯34内具有通道340，通道340联通阀芯34的朝向阀芯端入口 31的端面与颈部343的外表面。
[0082]弹簧35位于液压行程自动换向阀3的朝向弹簧端入口32的一侧，弹簧35—端顶抵在液压行程自动换向阀3上，另一端顶抵在阀芯34上。
[0083]这样，当阀芯端入口 31和弹簧端入口 32的油压相同时，阀芯34的端部342堵住出口33，处于图4-1的状态；当阀芯端入口 31的油压大于弹簧端入口 32的油压时，阀芯34会移动并压缩弹簧35，当颈部343对准出口 33时，由阀芯端入口 31进入的油会通过通道340进入颈部343的外表面所对应的空间并从出口 33流出，这时处于图4-2的状态；当阀芯端入口 31和弹簧端入口 32的油压恢复相同时，由于弹簧35的弹力，阀芯34会恢复原位，阀芯34的端部342堵住出口 33，这时处于图4-1的状态。
[0084]在其他实施例中，也可以简单地使用一个柱形阀芯34与阀腔30配合。只要达到当阀芯端入口 31和弹簧端入口 32的油压相同时，阀芯34的端部堵住出口 33;当阀芯端入口 31的油压大于弹簧端入口 32的油压时阀芯34移动，从阀芯端入口 31进入的油可以从出口 33流出即可。
[0085]C:用液压自动换向阀实现对两个吸土油缸的控制:
[0086]如图5-1、图 5-2、图 5-3、5-4所示:
[0087]单向泥栗阀7对应安装一个吸土油缸I，这个吸土油缸I就是起到上面的A中所描述的吸土压力栗2的作用，吸土油缸I的活塞杆11外端部所连接的活塞与端部75连接，从而吸土油缸I的活塞往复运动可以使单向泥栗阀7内交替出现正压和负压。
[0088]同理，单向泥栗阀7’对应安装一个吸土油缸I’，吸土油缸I’的活塞杆11’外端部所连接的活塞与端部75 ’连接
[0089]换向阀100具有油口 101、油口 102、油口 103、油口 104，当油口 101与油口 103连通时，油口 102与油P 104连通;换向后，油口 101与油口 104连通，油P 102与油P 103连通。换向阀100具有控制口 105、控制口 106。
[0090]高压油管22包括进油管221和出油管222，进油管221接在换向阀100的油口101上，出油管222接在换向阀100的油口 102上。
[0091]吸土油缸I被活塞12分为上腔13和下腔14，换向阀100的油口103与上腔13以油管连通，上腔13有两根油管分别与液压行程自动换向阀3的阀芯端入口 31和弹簧端入口 32连通，并且，吸土油缸I连接阀芯端入口 31的油管口到活塞12的距离要小于吸土油缸I连接弹簧端入口 32的油管口到活塞12的距离，并且，吸土油缸I连接阀芯端入口 31的油管口到活塞12的距离要小于吸土油缸I连接油口 103的油管口到活塞12的距离(这样，经过下面的实际运动后，下腔14和下腔14 ’都不会与进油管221和出油管222发生关系，下腔14和下腔14 ’内的油量才是恒定的，不会发生混乱)。液压行程自动换向阀3的出口 33与换向阀100的控制口105以油管连通。
[0092]吸土油缸I ’被活塞12 ’分为上腔13 ’和下腔14 ’，换向阀100的油口 104与上腔13 ’以油管连通，上腔13’有两根油管分别与液压行程自动换向阀3’的阀芯端入口31’和弹簧端入口 32’连通，并且，吸土油缸I’连接阀芯端入口 31’的油管口到活塞12’的距离要小于吸土油缸I ’连接弹簧端入口 32 ’的油管口到活塞12 ’的距离，并且，连接阀芯端入口 31’的油管口到活塞12’的距离要小于吸土油缸I’连接油口 104的油管口到活塞12’的距离。液压行程自动换向阀3 ’的出口 33 ’与换向阀100的控制口 106以油管连通。
[0093]上述下腔14和下腔14’以油管连通。
[0094]实际运作时:
[0095]如图5-1，当油口 101与油口 103连通时，油口 102与油口 104连通；
[0096]高压液压油从进油管221、油口 101、油口 103到上腔13，推动活塞12下行，这时单向泥栗阀7内产生正压，泥浆软土被压出出口 72，从泥浆管60输出到地面后通往泥浆池。同时下腔14中的油被挤到下腔14 ’中，活塞12 ’被推动上升，上腔13 ’中的油被通过油口 104、油口102送到出油管222送出，这时单向泥栗阀7’内产生负压，吸入泥浆软土进入单向泥栗阀7’。
[0097]这个过程中，由于阀芯端入口 31和弹簧端入口 32—直与上腔13连通，所以阀芯端入口 31和弹簧端入口 32的油压是相同的，所以是图4-1的状态，阀芯34的端部342堵住出口33，出口33没有油输出。同理，由于阀芯端入口 31’和弹簧端入口32’一直与上腔13’连通，所以阀芯端入口 31’和弹簧端入口 32 ’的油压是相同的，阀芯34 ’的端部342 ’堵住出口 33 ’，出口 33’没有油输出。
[0098]如图5-2，当活塞12’上升到超过吸土油缸I’连接阀芯端入口31’的油管的位置时，但不能到达吸土油缸I’连接弹簧端入口 32’的油管的位置，这个位置应该设置为活塞12’已经上升到位，单向泥栗阀7’内吸入了足够的泥浆软土，并且活塞12已经下降到位，单向泥浆阀7内的泥浆软土已经基本被压出。
[0099]这时，阀芯端入口31’输入的是下腔14’的油，弹簧端入口 32’输入的是上腔13’的油，下腔14’的油压大于上腔13’的油压(所以活塞12’可以上升)，这样，阀芯端入口 31’的油压大于弹簧端入口 32 ’的油压，达到图4-2的状态，由阀芯端入口 31’进入的油会从出口 33 ’流出，这时处于图5-2的状态，出口 33 ’的油进入控制口 106，这样，换向阀100被这个油控制，发生了换向，变成了油口 101与油口 104连通，油口 102与油口 103连通。
[0100]如图5-3，这样，高压液压油从进油管221、油口 101、油口 104到上腔13 ’，推动活塞12’下行，这时单向泥栗阀7’内产生正压，泥浆软土被压出出口72’，从泥浆管60输出到地面后通往泥浆池。同时下腔14’中的油被挤到下腔14中，活塞12被推动上升，上腔13中的油被通过油口 103、油口 102送到出油管222送出，这时单向泥栗阀7内产生负压，吸入泥浆软土进入单向泥栗阀7。
[0101]活塞12’下降，由于阀芯端入口31’和弹簧端入口 32’恢复了一直与上腔13’连通的状态，所以阀芯端入口 31’和弹簧端入口 32’的油压是相同的，所以恢复到图4-1的状态，阀芯34 ’的端部342 ’堵住出口 33 ’，出口 33 ’没有油输出。同样，由于阀芯端入口 31和弹簧端入口 32—直与上腔13连通，所以阀芯端入口 31和弹簧端入口 32的油压是相同的，所以阀芯34的端部342堵住出口 33，出口 33没有油输出。
[0102]如图5-4，当活塞12上升到超过吸土油缸I连接阀芯端入口31的油管的位置时，但不能到达吸土油缸I连接弹簧端入口 32的油管的位置，这个位置应该设置为活塞12已经上升到位，单向泥栗阀7内吸入了足够的泥浆软土，并且活塞12’已经下降到位，单向泥浆阀7’内的泥浆软土已经基本被压出。
[0103]这时候根据上面的相同过程，出口33的油进入控制口105，这样，换向阀100被这个油控制，发生了换向，变成了油口 101与油口 103连通，油口 102与油口 104连通。
[0104]这样完成一个动作循环，如此循环，就实现了单向泥浆阀7吸土进入时，单向泥栗阀7’压土出去，吸土和压土到位后，自动转为单向泥浆阀7压土出去，单向泥栗阀7’吸土进入。
[0105]以上动作循环，两个单向泥浆栗7、7’交替工作，就可以不间断地将泥浆抽出。
[0106]D:压力差自动开关的结构
[0107]如图6-1所示，是压力差自动开关4，其具有阀腔40，阀腔40内套设有一个阀芯41，阀芯41上具有两道环槽411、412而形成两个小直径的颈部413、414，阀芯41剩余部分为端部415、416和中部417;阀腔40的两端连接油口42、43，阀腔40的中部连接油口44、45，阀腔40内具有被压缩的小弹簧47和被压缩的大弹簧48，小弹簧47的一端顶抵在压力差自动开关4的具有油口 42的一端，小弹簧47的另外一端顶抵在阀芯41的位于端部415这一侧，大弹簧48顶抵压力差自动开关4的具有油口43的一端，大弹簧48的另外一端顶抵在阀芯41的位于端部416这一侧。当油口 42的油口 43的油压相同时，中部417封闭油口 44、45。
[0108]小弹簧47的刚性小于大弹簧48，也即:当油口42的压力大于油口43的压力，压力差为AF时，阀芯41向右运动压缩大弹簧48，直到环槽411与油口44、45连通也即油口44、45相互连通，所需时间为T;当油口43的压力大于油口42的压力，压力差为AF时，阀芯41向左运动压缩小弹簧47，直到环槽412与油口 44、45连通也即油口 44、45相互连通，所需时间为T ’ ；贝1JT>T’。也即，同样的力，压缩大弹簧48比较困难，压缩小弹簧47比较容易，压缩大弹簧48产生一个形变距离所需时间比压缩小弹簧47产生同样的形变距离所需时间要长。
[0109]使用时，如图6-2，油口44、45分别与外接管道连接，油口42与油口44连接，油口43与油口 45连接。
[0110]E:压力差自动开关控制两个泥浆栗的入口阀片和出口阀片结构图
[0111]如图7-11、7-12、7-21、7-22、7-31、7-32、7-41、7-42、7-51、7-52、7-61、7-62、7-71、7-72、7-81、7-82所示是两个吸土油缸和控制两个泥浆栗的入口阀片和出口阀片的油缸在一个循环过程中的八种状态。
[0112]其中，每个状态中，两套进油管221和出油管222是相同的，两个换向阀100可以采用同一个换向阀，也可以采用两个完全同步的换向阀，为了清楚表示，把两个吸土油缸的系统和两个泥浆栗的入口阀片和出口阀片的系统分开表现，其中两个吸土油缸系统就是图5-
1、5-2、5-3、5-4所示的吸土油缸系统。
[0113]当吸土油缸I的活塞运动到最上时，吸土完毕，这时泥浆栗7的入口阀片73是打开的，出口阀片74是关闭的，这时换向阀100换向，吸土油缸I的活塞将向下运动，进行压土，这时应当有一个比较迅速的动作使入口阀片73先关闭，出口阀片74再打开，因为如果出口阀片74先打开而入口阀片73没关闭，这个泥浆栗7的主管道是通的，泥浆会倒流下来，也即控制入口阀片73的油缸731要先动作，控制出口阀片74的油缸741要后动作，然后保持入口阀片73关闭和出口阀片74打开的状态，进行压土；
[0114]反之，当吸土油缸I的活塞运动到最下时，压土完毕，这时泥浆栗7的出口阀片74是打开的，入口阀片73是关闭的，这时换向阀100换向，吸土油缸I的活塞将向上运动，进行吸土，这时应当有一个比较迅速的动作使出口阀片74先关闭，A 口阀片73再打开，因为如果入口阀片73先打开而出口阀片74没关闭，这个泥浆栗7的主管道是通的，泥浆会倒流下来，也即控制出口阀片74的油缸741要先动作，控制入口阀片73的油缸731要后动作，然后保持出口阀片74关闭和入口阀片73打开的状态，进行吸土。
[0115]吸土油缸I ’和泥浆栗7 ’与吸土油缸I和泥浆栗7上述动作相同。
[0116]如图7-11、7-12、7-21、7-22、7-31、7-32、7-41、7-42、7-51、7-52、7-61、7-62、7-71、7-72、7-81、7-82所示:
[0117]图中端部75属于泥浆栗7，用于连接吸土油缸I;端部75’属于泥浆栗7 ’，用于连接吸土油缸I”。
[0118]油缸731被活塞7310分割为上腔7311和下腔7312;当活塞7310上升时，泥浆栗7的入口阀片73打开，直到活塞7310上升到极限位置，泥浆栗7的入口阀片73完全打开；当活塞7310下降时，泥浆栗7的入口阀片73关闭，直到活塞7310下降到极限位置，泥浆栗7的入口阀片73完全关闭。
[0119]油缸741被活塞7410分割为上腔7411和下腔7412;当活塞7410上升时，泥浆栗7的出口阀片74打开，直到活塞7410上升到极限位置，泥浆栗7的出口阀片74完全打开；当活塞7410下降时，泥浆栗7的出口阀片74关闭，直到活塞7410下降到极限位置，泥浆栗7的出口阀片74完全关闭。
[0120]油缸731 ’被活塞7310 ’分割为上腔7311 ’和下腔7312 ’ ；当活塞7310 ’上升时，泥浆栗7’的入口阀片73’打开，直到活塞7310’上升到极限位置，泥浆栗7’的入口阀片73’完全打开;当活塞7310’下降时，泥浆栗7’的入口阀片73’关闭，直到活塞7310’下降到极限位置，泥浆栗7 ’的入口阀片73 ’完全关闭。
[0121]油缸741’被活塞7410’分割为上腔7411’和下腔7412’；当活塞7410’上升时，泥浆栗7’的出口阀片74’打开，直到活塞7410’上升到极限位置，泥浆栗7’的出口阀片74’完全打开；当活塞7410 ’下降时，泥浆栗7的出口阀片74 ’关闭，直到活塞7410 ’下降到极限位置，泥浆栗7 ’的出口阀片74 ’完全关闭。
[0122]换向阀100的油口103与油缸731的上腔7311连接，与油缸741的下腔7412连接，与油缸731’的下腔7312’连接，与油缸741’的上腔7411’连接。
[0123]换向阀100的油口104与第一压力差自动开关4的油口 45连接，第一压力差自动开关4的油口44与油缸741的上腔7411连接，并且与油缸731’的上腔7311’连接。第一压力差自动开关4的油口 45与油口 43连接，油口 42与油口 44连接。
[0124]换向阀100的油口104还与第二压力差自动开关4 ’的油口 44 ’连接，第二压力差自动开关4’的油口45’与油缸731的下腔7312连接，并且与油缸741’的下腔7412’连接。第二压力差自动开关4’的油口45’与油口43’连接，油口42’与油口44’连接。
[0125]第一压力差自动开关4和第二压力差自动开关4’完全相同。
[0126]图7-11、7_12是换向阀100、吸土油缸1、吸土油缸1’、第一压力差自动开关4、第二压力差自动开关4 ’、油缸731、油缸741、油缸731 ’、油缸741 ’的第一种状态:
[0127]这时，泥浆栗7的压土刚刚完成，吸土油缸I的活塞12运行到下限，油缸731的活塞7310运行到下限，入口阀片73关闭，油缸741的活塞7410运行到上限，出口阀片74打开。
[0128]这时，泥浆栗7’的吸土刚刚完成，吸土油缸I’的活塞12’运行到上限，油缸731’的活塞7310’运行到上限，入口阀片73’打开，油缸741’的活塞7410’运行到下限，出口阀片74’关闭。
[0129]这时，换向阀100的油口 101与油口 103连接，油口 102与油口 104连接。
[0130]第一压力差自动开关4的中部417封闭油口 45、44。
[0131 ]第二压力差自动开关4’的的中部417 ’封闭油口 45 ’、44’。
[0132]图7-21、7-22是换向阀100、吸土油缸1、吸土油缸I’、第一压力差自动开关4、第二压力差自动开关4 ’、油缸731、油缸741、油缸731 ’、油缸741 ’的第二种状态:
[0133]到达图7-11、7-12的状态后，由于液压自动换向阀3’被启动，所以换向阀100换向，油口 101与油口 104连接，油口 102与油口 103连接。
[0134]高压液压油从进油管221、油口101、油口 104进入，从油口43进入第一压力差自动开关4而压缩小弹簧47，同时从油口 42 ’进入第二压力差自动开关4 ’而压缩大弹簧48 ’。
[0135]由于同样压力下，小弹簧47比大弹簧48’容易压缩，小弹簧47的形变快。
[0136]所以，环槽412先与油口45、油口44连通。
[0137]液压油从油口45、环槽412、油口44，然后进入油缸741的上腔7411、同时进入油缸731’的上腔7311’。
[0138]液压油使油缸741的活塞7410下降到下限，也即泥浆栗7的出口阀片74关闭，油缸731’的活塞7310’下降到下限，也即泥浆栗7’的入口阀片73’关闭。
[0139]而此时大弹簧48’的变形慢，油缸731的活塞7310不动，也即泥浆栗7的出口阀片74关闭了但是入口阀片73还没打开，油缸741’的活塞7410’不动，也即泥浆栗7’的入口阀片73 ’关闭了但是出口阀片74 ’还没打开。
[0140]图7-31、7-32是换向阀100、吸土油缸1、吸土油缸I’、第一压力差自动开关4、第二压力差自动开关4 ’、油缸731、油缸741、油缸731 ’、油缸741 ’的第三种状态:
[0141 ] 在达到第二种状态后，由于油缸741的活塞7410下降到下限，油缸731 ’的活塞7310’下降到下限，所以油缸741、油缸731’内的油压不断升高，也即油口42的油压不断升高，直到这个油压高到将大弹簧48向回压缩，在第一压力差自动开关4的中部417封闭油口45、44时，油口 43和油口 42的油压达到平衡。
[0142]而此时，变形较慢的大弹簧48’被压缩变形到位，环槽411 ’与油口 44 ’、油口 45 ’连通。
[0143]液压油从油口 44’、环槽411’、油口 45’，然后进入油缸731的下腔7312、同时进入油缸741’的下腔7412’。
[0144]液压油使油缸731的活塞7310上升到上限，也即泥浆栗7的入口阀片73打开，油缸741’的活塞7410’上升到上限，也即泥浆栗7’的出口阀片74’打开。
[0145]图7-41、7-42是换向阀100、吸土油缸1、吸土油缸I’、第一压力差自动开关4、第二压力差自动开关4 ’、油缸731、油缸741、油缸731 ’、油缸741 ’的第四种状态:
[0146]到达第三种状态后，由于油缸731的活塞7310上升到上限，油缸741’的活塞7410’上升到上限，所以油缸731、油缸741’内的油压不断升高，也即油口43’的油压不断升高，直到这个油压高到将小弹簧47’向回压缩，在第二压力差自动开关4’的中部417’封闭油口45 ’、44 ’时，油口 43 ’和油口 42 ’的油压达到平衡。
[0147]第四种状态下，泥浆栗7的入口阀片73打开，出口阀片74关闭，泥浆栗7’的入口阀片73’关闭，出口阀片74’打开。
[0148]此时，吸土油缸I的活塞12上升，泥浆栗7进行吸土，吸土油缸I’的活塞12’下降，泥浆栗7’进行压土。
[0149]在上述吸土、压土过程中，第一压力差自动开关4、第二压力差自动开关4’、油缸731、油缸741、油缸731 ’、油缸741 ’的状态一直保持。
[0150]图7-51、7-52是换向阀100、吸土油缸1、吸土油缸I’、第一压力差自动开关4、第二压力差自动开关4 ’、油缸731、油缸741、油缸731 ’、油缸741 ’的第五种状态:
[0151]这时，泥浆栗7的吸土刚刚完成，吸土油缸I的活塞12运行到上限，油缸731的活塞7310运行到上限，入口阀片73打开，油缸741的活塞7410运行到下限，出口阀片74关闭。
[0152]这时，泥浆栗7’的压土刚刚完成，吸土油缸I’的活塞12’运行到下限，油缸731’的活塞7310’运行到下限，入口阀片73’关闭，油缸741’的活塞7410’运行到上限，出口阀片74’打开。
[0153]这时，换向阀100的油口 101与油口 104连接，油口 102与油口 103连接。
[0154]第一压力差自动开关4的中部417封闭油口45、44。
[0155]第二压力差自动开关4’的的中部417’封闭油口45’、44’。
[0156]图7-61、7-62是换向阀100、吸土油缸1、吸土油缸I’、第一压力差自动开关4、第二压力差自动开关4 ’、油缸731、油缸741、油缸731 ’、油缸741 ’的第六种状态:
[0157]到达图7-51、7-52的状态后，由于液压自动换向阀3被启动，所以换向阀100换向，油口 101与油口 103连接，油口 102与油口 104连接。
[0158]高压液压油从进油管221、油口 101、油口 103进入，进入油缸731的上腔7311和油缸741’的上腔7411’，这样油缸731的下腔7312和油缸741’的下腔7412’的油受到压力，并该压力传递到油口 43 ’，而进入第二压力差自动开关4 ’，而压缩小弹簧47 ’。
[0159]同时，高压液压油从进油管221、油口101、油口 103进入，进入油缸741的下腔7412和油缸731’的下腔7312’，这样，油缸741的上腔7411和油缸731’的上腔7311’的油受到压力，并该压力传递到油口 42，而进入第一压力差自动开关4，而压缩大弹簧48。
[0160]由于同样压力下，小弹簧47’比大弹簧48容易压缩，小弹簧47’的形变快。
[0161]所以，环槽412’先与油口45’、油口44’连通。
[0162]液压油进入油缸731的上腔7311，将油缸731的活塞7310下降到下限，油缸731的下腔7312的油从油口45’、环槽412’、油口44’、油口 104、油口 102、出油管222流走。也即泥浆栗7的入口阀片73关闭。
[0163]液压油进入油缸741’的上腔7411’，将油缸741’的活塞7410’下降到下限，油缸741’的下腔7412’的油从油口45’、环槽412’、油口44’、油口 104、油口 102、出油管222流走。也即泥浆栗7 ’的出口阀片74 ’关闭。
[0164]而此时大弹簧48的变形慢，油缸741的活塞7410不动，也即泥浆栗7的入口阀片73关闭了但是出口阀片74还没打开，油缸731’的活塞7310’不动，也即泥浆栗7’的出口阀片74’关闭了但是入口阀片73’还没打开。
[0165]图7-71、7-72是换向阀100、吸土油缸1、吸土油缸I’、第一压力差自动开关4、第二压力差自动开关4 ’、油缸731、油缸741、油缸731 ’、油缸741 ’的第七种状态:
[0166]到达第六种状态后，由于油缸731的下腔7312的油，以及油缸741’的下腔7412’的油流失到极限，导致油口 43 ’的油压下降，直到这个油压下降到小弹簧47 ’回复，在第二压力差自动开关4’的中部417 ’封闭油口45 ’、44’时，油口42 ’和油口43 ’的油压达到平衡。
[0167]而此时，变形较慢的大弹簧48被压缩变形到位，环槽411与油口44、油口 45连通。
[0168]液压油进入油缸741的下腔7412，将油缸741的活塞7410上升到上限，油缸741的上腔7411的油从油口44、环槽411、油口45、油口 104、油口 102、出油管222流走。也即泥浆栗7的出口阀片74打开。
[0169]液压油进入油缸731’的下腔7312’，将油缸731’的活塞7310’上升到上限，油缸731’的上腔7311’的油从油口 44、环槽411、油口45、油口 104、油口 102、出油管222流走。也即泥浆栗7’的入口阀片73’打开。
[0170]图7-81、7_82是换向阀100、吸土油缸1、吸土油缸I’、第一压力差自动开关4、第二压力差自动开关4 ’、油缸731、油缸741、油缸731 ’、油缸741 ’的第八种状态:
[0171 ]到达第七种状态后，由于油缸741的上腔7411的油，以及油缸731 ’的上腔7311’的油流失到极限，导致油口42’的油压下降，直到这个油压下降到大弹簧48回复，在第一压力差自动开关4的中部417封闭油口 45、44时，油口 42和油口 43的油压达到平衡。
[0172]第八种状态下，泥浆栗7的入口阀片73关闭，出口阀片74打开，泥浆栗7 ’的入口阀片73’打开，出口阀片74’关闭。
[0173]此时，吸土油缸I的活塞12下降，泥浆栗7进行压土，吸土油缸I’的活塞12’上升，泥浆栗7’进行稀土。
[0174]在上述吸土、压土过程中，第一压力差自动开关4、第二压力差自动开关4’、油缸731、油缸741、油缸731 ’、油缸741 ’的状态一直保持。
[0175]最后，达到图7-11、7_12所示的换向阀100、吸土油缸1、吸土油缸1’、第一压力差自动开关4、第二压力差自动开关4 ’、油缸731、油缸741、油缸731 ’、油缸741 ’的第一种状态，完成一个循环。
【主权项】
1.液压行程自动换向阀，其特征在于:在阀腔的两个端部分别设有阀芯端入口和弹簧端入口，阀腔的中部设有出口，阀腔内配合阀腔的内壁可移动地套设有阀芯； 弹簧的一端顶抵在具有阀芯端入口的端部，另一端顶抵在阀芯上； 具有一个通道联通阀芯的朝向阀芯端入口的端面与阀芯侧壁的外表面。2.如权利要求1所述的液压行程自动换向阀，其特征在于:阀芯上具有环形凹槽形成的颈部，所述通道连通阀芯的朝向阀芯端入口的端面与颈部的外表面。3.如权利要求1所述的液压行程自动换向阀，其特征在于:所述阀腔为圆柱形。4.旋栗成孔粧机液压控制系统，其特征在于: 具有一个换向阀，换向阀有进油管油口、出油管油口和两个吸土油缸油口，进油管油口与一个吸土油缸油口连通时，出油管油口与另一个吸土油缸油口联通； 换向阀还有两个控制口； 进油管连接进油管油口，出油管连接出油管油口 ； 旋栗成孔粧机内安装有两个单向泥栗阀，每个单向泥栗阀对应安装有一个吸土油缸，每个吸土油缸配置一个如权利要求1所述的液压行程换向阀； 每个吸土油缸被活塞分为上腔和下腔； 上腔与换向阀的一个吸土油缸油口连通； 上腔有两根油管分别与液压行程自动换向阀的阀芯端入口和弹簧端入口连通;上腔连接阀芯端入口的油管口到活塞的距离要小于上腔连接弹簧端入口的油管口到活塞的距离；上腔连接阀芯端入口的油管口到活塞的距离要小于上腔连接吸土油缸油口的油管口到活塞的距离，液压行程自动换向阀的出口与换向阀的一个控制口以油管连通； 两个吸土油缸的下腔以油管连通。
【文档编号】F15B11/16GK205478616SQ201620016902
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月8日
【发明人】洪子云
【申请人】洪子云