双向大流量型电液比例换向阀的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电液比例控制系统领域，更具体地说，涉及一种双向大流量型电液比 例换向阀。
【背景技术】
[0002] 电液比例阀是采用比例控制技术，介于开关型液压阀和电液伺服阀之间的一种液 压元件。由于电液比例阀能够与电子控制装置组合，因而便于对各种输入、输出信号进行运 算处理，以实现复杂的控制功能。同时，电液比例阀具有抗污染、低成本且响应速度快等优 点，在工业生产中获得了广泛的应用。
[0003] 现有的电液比例换向阀一般可采用直动式和导控型两种结构的设计方案。直动式 电液比例换向阀由比例电磁铁直接驱动阀芯运动，其结构简单，且可以在零压力下工作，但 由于受比例电磁铁输出推力的限制无法实现大流量控制。导控型电液比例换向阀由导阀控 制主阀敏感腔的压力变化，产生较大的液压静压力驱动主阀芯运动，可以实现大流量控制， 但其结构复杂，且无法在零导控压力下工作。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种高压大流量， 且结构简单的双向大流量型电液比例换向阀。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:构造了一种双向大流量型电液比例 换向阀，包括换向阀、两个分别连接在所述换向阀两端的比例电磁铁，以及两个压扭联轴 器;所述换向阀包括阀体，以及安装在所述阀体内的阀芯;每个所述比例电磁铁包括壳体， 以及安装在所述壳体内的衔铁;所述阀芯左端台肩上开设有径向对称分布的两对左端高压 孔，两对左端高压孔与系统压加 P口相通;所述阀芯右端开设有与两对左端高压孔对称的 两对右端高压孔，两对右端高压孔与系统压加 P口相通;所述阀体内部开设有左感受通道 和右感受通道，所述左感受通道与阀芯左端敏感腔相通，所述右感受通道与阀芯右端敏感 腔相通;所述电液比例换向阀处于平衡的初始位置时，所述左感受通道与两对左端高压孔 形成第一交接面积，所述右感受通道与两对右端高压孔形成第二交接面积，第一交接面积 与第二交接面积相同；
[0006] 每个所述比例电磁铁分别通过所述压扭联轴器与所述阀芯连接;每个所述压扭联 轴器包括与所述阀芯固定连接的第一连接部、与所述衔铁固定连接的第二连接部、两个第 一弹性螺旋件、两个第二弹性螺旋件，以及固定安装在所述阀体上的安装板;所述第一连接 部、所述第二连接部、所述第一弹性螺旋件、所述第二弹性螺旋件，以及所述安装板为一体 化结构;两个所述第一弹性螺旋件分别连接在所述第一连接部与所述第二连接部之间，两 个所述第二弹性螺旋件分别连接在所述第二连接部与所述安装板之间；
[0007] 所述第一连接部与所述第二连接部为同轴设置的圆柱体;所述第一弹性螺旋件的 旋向与所述第二弹性螺旋件的旋向相反;两个所述第一弹性螺旋件的旋向相同，且关于所 述第一连接部的轴线呈轴对称;两个所述第二弹性螺旋件的旋向相同，且关于所述第一连 接部的轴线呈轴对称;两个所述第一弹性螺旋件在所述第二连接部靠近所述第一连接部的 端面形成第一投影，两个所述第二弹性螺旋件在所述第二连接部靠近所述第一连接部的端 面形成第二投影，所述第一投影位于所述第二投影内；
[0008] 当所述衔铁推动所述第二连接部朝向所述阀芯运动时，两个所述第一弹性螺旋件 与两个所述第二弹性螺旋件产生相对扭转以带动所述第一连接部旋转运动。
[0009] 在本发明所述的双向大流量型电液比例换向阀中，所述第一弹性螺旋件的圈数与 所述第二弹性螺旋件的圈数相同。
[0010] 在本发明所述的双向大流量型电液比例换向阀中，所述第一弹性螺旋件的圈数为 0.45圈~0.48圈。
[0011] 在本发明所述的双向大流量型电液比例换向阀中，所述安装板包括呈正方体的板 体，以及开设在所述板体中心的通孔;所述第一连接部可在所述通孔中伸缩运动。
[0012] 在本发明所述的双向大流量型电液比例换向阀中，所述电液比例换向阀还包括套 装在所述第二弹性螺旋件的外部的套筒;所述套筒的一端与所述安装板固定连接，所述套 筒的另一端与所述壳体连接。
[0013] 在本发明所述的双向大流量型电液比例换向阀中，所述套筒为方形结构;所述方 形结构开设有通孔，所述第二弹性螺旋件置于所述通孔内。
[0014] 实施本发明的双向大流量型电液比例换向阀，具有以下有益效果:所述电液比例 换向阀采用压扭联轴器的结构，当衔铁推动第二连接部朝向阀芯运动时，两个第一弹性螺 旋件与两个第二弹性螺旋件产生相对扭转以带动第一连接部旋转运动，从而将衔铁的直线 运动变为阀芯的旋转运动，与其它电液比例阀相比，所述电液比例换向阀具有无摩擦传递、 柔性好，体积小且加工装配简便等优点;其次，由于第一弹性螺旋件的旋向与第二弹性螺旋 件的旋向相反，能够起到放大阀芯行程，增加阀的额定流量作用;再者，因为在工作压力为 零或失压时，由于此时阀芯轴向阻力几乎为零，完全可以由比例电磁铁直接推动阀芯，发挥 直动阀的特点，故能克服传统导控级电液比例换向阀需要为导控级单独提供压力的缺点， 使液压系统更为简单;最后，通过改变第一弹性螺旋件螺旋升角正切值和第二弹性螺旋件 螺旋升角正切值的比例，能方便设计所需放大位移的倍数。
【附图说明】
[0015] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0016]图1是本发明较佳实施例提供的双向大流量型电液比例换向阀的内部结构示意 图；
[0017] 图2是图1中的A部放大图；
[0018] 图3是图1所示的电液比例换向阀中的两个压扭联轴器分别与阀芯、衔铁连接的结 构图；
[0019] 图4是图1所示的电液比例换向阀中的压扭联轴器的立体结构图；
[0020] 图5是图1所示的电液比例换向阀中的压扭联轴器的另一立体结构图；
[0021] 图6是图1所示的电液比例换向阀中的压扭联轴器的内部结构图；
[0022] 图7是图1所示的电液比例换向阀中的压扭联轴器的局部剖视图；
[0023] 图8是图1所示的电液比例换向阀中的第二弹性螺旋件的扰度简图。
【具体实施方式】
[0024] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明 本发明的【具体实施方式】。在本发明的描述中，需要理解的是，术语"第一"、"第二"、"左端"、 "右端"等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0025] 如图1、图2、图3、图4、图5、图6以及图7所示，本发明的较佳实施例提供一种双向大 流量型电液比例换向阀，其包括换向阀1、比例电磁铁2、压扭联轴器3，以及套筒4。
[0026] 具体地，如图1、图2以及图3所示，该换向阀1包括阀体11，以及安装在阀体11内的 阀芯12。该阀芯12左端台肩上开设有径向对称分布的两对左端高压孔121，两对左端高压孔 121与系统压加P口相通，A口和B口分别为工作油口，T口为回油油口。该阀芯12右端开设 有与两对左端高压孔121对称的两对右端高压孔123,两对右端高压孔123同样与系统压力 口P口相通。该阀体11内部开设有左感受通道122和右感受通道124,当电液比例换向阀处于 平衡的初始位置时，该左感受通道122与两对左端高压孔121形成第一交接面积，该右感受 通道124与两对右端高压孔123形成第二交接面积，第一交接面积与第二交接面积相同。
[0027] 该比例电磁铁2设置有两个，两个比例电磁铁2分别连接在换向阀1的两端。每个比 例电磁铁2包括壳体21，以及安装在壳体21内的衔铁22。本实施例中，每个比例电磁铁分别 通过压扭联轴器3与阀芯12连接。比例电磁铁2为现有技术中常见的结构，在此不再赘述。
[0028] 如图4、图5、图6以及图7并参阅图1所示，该压扭联轴器3用于将比例电磁铁2中的 衔铁22的直线运动变为换向阀1中的阀芯12的旋转运动。压扭联轴器3包括第一连接部31、 第二连接部32、第一弹性螺旋件33、第二弹性螺旋件34以及安装板35。第一连接部31、第二 连接部32、第一弹性螺旋件33、第二弹性螺旋件34以及安装板35为一体化结构，其整体性结 构较好，组装拆卸所述电液比例换向阀时较为简便。本实施例中，压扭联轴器3可采用3D打 印的方式加工。
[0029]其中，如图4、图5、图6以及图7并参阅图1所示，该第一连接部31与阀芯12固定连 接，该第二连接部32与衔铁22固定连接，第一连接部31与第二连接部32为同轴设置的圆柱 体，第一连接部31的外径小于第二连接部32的外径。
[0030]该第一弹性螺旋件33连接在第一连接部31与第二连接部32之间，也即第一弹性螺 旋件33连接在第一连接部31与第二连接部32相邻的两端面。本实施例中，第一弹性螺旋件 33设置有两个，两个第一弹性螺旋件33的旋向相同，且两个第一弹性螺旋件33关于第一连 接部31的轴线呈轴对称，此时，两个第一弹性螺旋件33在第一连接部31的同一端面上的投 影相互分离。该第二弹性螺旋件34连接在第二连接部32与安装板35之间，也即第二弹性螺 旋件34连接在第二连接部32与安装板35相邻的两端面。本实施例中，第二弹性螺旋件34设 置有两个，两个第二弹性螺旋件34的旋向相同，且两个第二弹性螺旋件34同样关于第一连 接部31的轴线呈轴对称，此时，两个第二弹性螺旋件34在第一连接部31的同一端面上的投 影相互分离。该实施例中，第一弹性螺旋件33的旋向与第二弹性螺旋件34的旋向相反，两个 第一弹性螺旋件33在第二连接部32靠近第一连接部31的端面形成第一投影，两个第二弹性 螺旋件34在第二连接部32靠近第一连接部31的端面形成第二投影，第一投影位于第二投影 内，也即第一弹性