上端口(e8)和连接腔(g2)与工作口 A相通，高压水介质直接作用在外接负载上，同时由静压传动原理，工作口 B充满高压水介质，经过连接腔(g3)、插装组件二⑷的底端口(d4)使阀芯一⑶的下端承受高压，由于阀芯一⑶的控制腔(dl)处于低压，在压力差的作用下，阀芯一(8)克服弹簧力向上运动，阀口开启，介质经过阀口、插装组件二(d)的作用腔(d3)、侧端口(d2)及连接腔(gl)与低压口 T相通，实现换向阀的左位机能。
[0024]当换向阀由右位向中位转换，即当先导控制阀二(b)不通电，先导控制阀一(a)由通电到断电的过程中，先导控制阀一(a)的进出口断开，插装组件(c，f)的控制腔(cl，fl)与低压口 T断开，高压水介质经P 口连接腔(g4)、插装组件四(f)上的侧端口(f6)、作用腔(f7)、阀芯(12)阻尼连接腔(f5)和阻尼孔(13)上的阻尼孔腔(f4)进入到控制腔(fl)，然后经过盖板(1，3)和插装阀座(2)上的控制孔道进入插装组件一(c)的控制腔(cl)，使插装组件(c，f)的控制腔(cl，fl)充满高压水介质，由于插装组件(c，f)的阀芯(8，12)上下圆柱投影面积存在面积差，且阀芯二(12)的底端圆柱投影面积大于阀芯一(8)的上端圆柱投影面积与阀芯二(12)的中间圆柱投影面积之和，在压力的作用下，插装组件四(f)的阀芯二(12)先向上运动，阀口先关闭，然后插装组件一(c)的阀芯一(8)后向下运动，阀口后关闭，实现换向阀由右位向中位换向机能。
[0025]同理，当换向阀由左位向中位转换，即当先导控制阀一(a)不通电，先导控制阀二(b)由通电到断电的过程中，先导控制阀二(b)的进出口断开，插装组件(d，e)的控制腔(dl，el)与低压口 T断开，高压水介质经P 口连接腔(g4)、插装组件三(e)上的侧端口(e6)、作用腔(e7)、阀芯(12)阻尼连接腔(e5)和阻尼孔(13)上的阻尼孔腔(e4)进入到控制腔(el)，然后经过盖板(1，3)和插装阀座(2)上的控制孔道进入插装组件二(d)的控制腔(dl)，使插装组件(d，e)的控制腔(dl，el)充满高压水介质，由于插装组件(d，e)的阀芯(8，12)上下圆柱投影面积存在面积差，且阀芯二(12)的底端圆柱投影面积大于阀芯一 (8)的上端圆柱投影面积与阀芯二(12)的中间圆柱投影面积之和，在压力的作用下，插装组件三(e)的阀芯二(12)向上运动，阀口先关闭，然后插装组件二(d)的阀芯一(8)向下运动，阀口后关闭，实现换向阀由右位向中位换向机能。
【主权项】
1.一种水压插装式三位四通电磁换向阀:该换向阀由两个先导控制阀(a，b)、四套插装组件(c，d，e，f)、两块控制盖板(1、3)和一个插装阀块(2)组成，其中插装组件(c，d)中又包含弹簧(4)、格莱圈(7)、阀芯(8)、阀套(9)和密封件组合(5，6，10)，插装组件(e，f)中又包含阀套(11)、阀芯(12)、阻尼孔(13)、格莱圈(14)、弹簧(15)和密封件组合(16，17，18，19，20，21)，插装阀块(2)上设有高压口 P、工作口 A、工作口 B和低压口 T四个阀口及其他连接孔道(gl，g2，g3，g4，g5，g6);先导控制阀一 (a)和先导控制阀二 (b)均为两位两通电磁阀；四套插装组件(c，d，e，f)分别安装在插装阀块(2)的两个侧面圆型孔腔内，其中插装组件(c，d)安装在插装阀块(2)的同一侧面，插装组件(e，f)安装在插装阀块(2)的另一侧面；盖板一(1)和盖板二(3)分别安装在插装阀块(2)开有圆型孔腔的两个侧面上；插装组件一(c)的侧端口(c2)、插装组件二(d)的侧端口(d2)分别与低压口 T通过插装阀块(2)内部的孔道(gl)连通，插装组件一(c)的底端口(c4)、插装组件三(e)的底端口(e8)与工作口 A通过插装阀块⑵内部的孔道(g2)连通，插装组件二⑷的底端口(d4)、插装组件四(f)的底端口(f8)与工作口 B通过插装阀块⑵内部的孔道(g3)连通，插装组件三(e)的侧端口(e6)、插装组件四(f)的侧端口(f6)与高压口 P通过插装阀块⑵内部的孔道(g4)连通；插装组件一(c)的控制腔(cl)和插装组件四(f)的控制腔(fl)经过盖板一(1)、盖板二(3)及插装阀块(2)之间的控制孔道相连通，并与先导控制阀一(a)的进口相通；插装组件二⑷的控制腔(dl)和插装组件三(e)的控制腔(el)经过盖板一⑴、盖板二⑶及插装阀块⑵之间的控制孔道相连通，并与先导控制阀二(b)的进口相通；插装组件(e，f)的阻尼腔(e2，f2)经过阀套二(11)的侧端出口(e3，f3)、插装阀块⑵上的孔道(g5)及插装组件一(c)的阀套一(9)的环形空腔与低压口 T相连通；先导控制阀一(a)的出口和先导控制阀二(b)的出口经过插装阀块(2)上的控制孔道与低压口 T相连通。2.根据权利要求1所述的一种水压插装式三位四通电磁换向阀，其特征在于:插装组件一(c)和插装组件二(d)结构相同，阀芯一(8)的外圆柱面上粗下细且底端为圆锥面，阀套一(9)下端沿径向开有圆型通孔，复位弹簧一(4)安装在阀芯一(8)上端，格莱圈(7)安装在阀芯一(8)的密封沟槽内，阀芯一(8)安装在阀套一(9)的内部并可沿轴向上下往复运动，阀芯一(8)的底端圆锥面和阀套一(9)的下端内圆柱台阶孔在弹簧力的作用下关闭实现线密封；插装组件三(e)和插装组件四(f)结构相同，阀套二(11)的上端沿径向开有圆型通孔，下端开有环形沟槽并沿径向开有圆形通孔，阀芯二(12)的外圆柱呈三阶阶梯型且顶端为圆锥面，阻尼孔(13)安装在阀芯二(12)的内腔，复位弹簧二(15)安装在阀芯二(12)的下端，格莱圈(14)安装在阀芯二(12)的密封沟槽内，阀芯二(12)安装在阀套二(11)的内部并可沿轴向上下往复运动，阀芯二(12)的顶端圆锥面和阀套二(11)的上端内圆柱台阶孔在弹簧力的作用下关闭实现线密封。3.根据权利要求1所述的一种水压插装式三位四通电磁换向阀，其特征在于:阀芯二(12)的底端圆柱投影面积大于阀芯一(8)的上端圆柱投影面积与阀芯二(12)的中间圆柱投影面积之和。4.根据权利要求1所述的一种水压插装式三位四通电磁换向阀，其特征在于:插装组件(e，f)的阻尼腔(e2，f2)经过阀套二(11)的侧端出口(e3，f3)、插装阀块⑵上的孔道(g5，g6)及插装组件一(c)的阀套一(9)的环形空腔与低压口 T相连通，始终充满低压水介质，使阀芯二(12)上下往复运动过程中阻尼腔(e2，f2)不会形成闭死容腔。5.根据权利要求1所述的一种水压插装式三位四通电磁换向阀，其特征在于:四套插装组件(c，d，e，f)其中的阀芯(8，12)与阀套(9，11)之间通过软硬材料配对实现密封的可靠性，阀芯(8，12)采用17-4PH加工，阀套(9，11)采用QA19-4加工，盖板(1,3)和插装阀块(2)采用316L不锈钢加工，提高换向阀的抗腐蚀能力。
【专利摘要】一种水压插装式三位四通电磁换向阀，涉及一种水液压系统中控制液体流动方向的元件。本发明由两个先导控制阀、四套插装组件、两块盖板和一个插装阀块组成，每套插装组件中又包含阀芯、阀套、弹簧和密封件组合。四套插装锥阀组件通过插装阀块内部孔道相互连通，由先导控制阀控制各插装组件的阀芯弹簧腔与T口的通断，从而改变三位四通电磁换向阀P、A、B、T四个阀口的连接方式，实现换向阀的换向机能。本发明适用于中高压水介质(淡海水、海水基等)的液流方向控制场合，尤其适合深海环境下水液压传动系统使用，具有换向功能可靠、结构紧凑、无泄漏等特点。
【IPC分类】F16K31/12, F16K11/22
【公开号】CN105422920
【申请号】CN201510921376
【发明人】聂松林, 刘向阳, 李光辉
【申请人】北京工业大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月13日