专利名称：扳机式双作用控制阀的制作方法
技术领域：
本实用新型属于剖切作业区域的保护装置，详细地说，例如在使用木料剖切机包括小型、家用剖切机时，保护操作者的装置。
随着社会的发展，机械的”双手同时操纵”的要求标准越来越高。1999年新颁布的欧洲标准针对“斧刃式木料剖切机”的控制防护提出了新的要求(European Standard EN 609-1Agricultural and Forestry Machinery-Safety of Log Splitters-Part 1Wedge Splitters，4.6 Guarding of theSplitting Zone)b)手控制位的布置应保证操纵者不会在压盘与剖切斧刃，木料与剖切斧刃，压盘或者机械的其他部分之间挤伤。使用完全符合以下要求的双手操纵装置(参见标准EN5741996，9.1至9.4和9.6)可以达到这个要求。
]双手操纵装置应为“握持启动”的形式，也就是操作者的双手脱离任何一个手控制位，机械的剖切作业都应迅速停止，并且[---The two-hand controls shall be of the“hold-to run”type，i.e.thesplitting process is stopped if either manual control is released；and]任何一个手控制位处于开启位置时，斧刃或压盘等机械的动作部件都不应向初始位置归位，并且[---the wedge/pressure plate shall not return to the starting position ifone manual control in the“on”position；and]保证机械不会意外启动剖切作业，或者允许操作者使用一只手、手臂以及身体的其他部分同时操纵两个手控制位。
例如，欧洲专利EP0806271公开的一种木料剖切机用液压伺服控制阀系统，该系统的控制手柄没有任何保护装置，操作者可以使用脚或身体的其他部分代替一只手进行操作，因此剖切作业就可能对操作者空闲下来的这只手造成意外伤害。同时，在这个控制阀系统中，操作者只要松开握持油泵开关或者控制手柄的任何一只手，工作油缸腔内的液压油就会向油箱泄油，液压工作活塞/推杆会马上带动压盘向机械的初始位置退回归位。这两点均不符合前面所述的欧洲标准。
一般来说，对于中、大型的木料剖切机等液压机械，通过增加电磁阀等控制元件是可以达到上述欧洲标准；但是对于小型、家用的木料剖切机等液压机械，由于安装空间和成本的严格限制，无法安装此类复杂，昂贵的控制元件。
4、可以在安装空间有限的小型液压机械上使用；5、其制造成本较低。
为实现上述目的，本实用新型提供的控制阀通过液压机械上油泵开/关和控制手柄的压下/复位的双作用来完成控制，其基本原理是由手柄控制部分和阀体两部分组成，其中手柄控制部分有一手柄安装座，为块状体，固定在液压机械本体上，该安装座中有一呈倒三角形的凸块，在同一侧面上还设有其上部有一通孔；其下部与倒三角凸块相对应的另一侧有一圆柱形凹槽，凹槽下有一挡止块。手柄安装座可以先制成两块相同尺寸和形状的板体然后对合固定而成，也可以用一整块板材经过铣、磨、钻孔等加工手段制成。
一控制手柄，呈略弯状，弯曲角度以手握时感到舒适为佳。其上部和中部各有一贯通孔，且与安装座上的贯通孔同向。手柄下部的贯通孔与安装座上贯通孔的方向垂直。
一扳机，呈一槽形，其上端朝向槽外方向有一突缘，两槽边的上角各有一个同轴的贯通孔。
控制手柄嵌置于扳机的槽内，用轴销通过扳机和手柄中部的贯通孔，将扳机可旋转一定角度地固定在手柄上，手柄下部固接一弹簧片的一端，其另一端抵顶于扳机槽内，使扳机在没有外力时复位。
用轴销通过控制手柄上与手柄安装座上的贯通孔相固定，使手柄在安装座上可旋转地活动。
由于扳机上的突缘抵住安装座上的挡止块，控制手柄被安装座上的凸块和扳机所限制而无法前后移动；当扳动扳机时，手柄即可向前推移一段行程。
阀体包括有一个阶梯轴，呈粗、中、细三段且形成二个轴肩，其中细段的端边处有一凹槽。
一个压力感应器，套设在阶梯轴的细段上，并由一卡设于细段凹槽上的限位器限定其移动位置。
一弹簧，套设于阶梯轴的细段上并抵顶于压力感应器。
一阀套，容置上述的阶梯轴和弹簧，其阶梯轴的粗段伸出于阀套。
阀套插设于安装座上的圆柱形凹槽中，伸出于阀套的阶梯轴的粗段抵顶于控制手柄，并按控制手柄的动作而伸/缩于阀套内。
阀套上开设有4个油孔，分别为两个连接液压机械的油箱的A孔和D孔，一个连接液压机械油泵出油口的B孔，一个连接液压机械工作油缸的C孔；所述各油孔的开设间距与阶梯轴各段的对应关系为压下控制手柄时，阶梯轴的粗段封闭A孔，而压力感应器的移动位置封闭C孔。
根据上述的基本原理，其中阀体还可以包括有相互平行设置的两个阀体，分别为上阀体和下阀体。
上阀体中装设复位弹簧和阶梯轴，该弹簧抵顶阶梯轴的顶端，该阶梯轴的中段为细段，顶端和中部为粗段，呈一哑铃状；该阶梯轴与上阀体上连通油箱的A孔和连通工作油缸的C1孔、C2孔的对应关系为在控制手柄没有压下时，阶梯轴受复位弹簧的抵顶，阶梯轴顶端的粗段封闭C1孔，阶梯轴中部的粗段封闭上阀体的阀口；当阶梯轴受控制手柄压迫时，阶梯轴中部的粗段封闭A孔，顶端的粗端封闭C2孔。
下阀体中装设有弹簧、限位器和压力感应器，弹簧容置于限位器中并抵顶压力感应器；在油泵未运转时，压力感应器受弹簧抵顶，封闭下阀体连接油泵出油口的B孔；油泵运转时，感应器内缩，并被限位器抵止限位。
上阀体与下阀体之间用两个管路A和B连通，A管路在上阀体上位于A孔和C1孔之间，其另一端位于下阀体端口处；B管路位于上阀体上C2孔处，其另一端位于下阀体的内端并于限位器之后。
本实用新型在使用中，(1)油泵运转而控制手柄为复位状态时，连接工作油缸的油孔被封闭，连接油箱的油孔开启。工作油缸同油泵出油口/油箱隔断，油泵出油口同油箱连通。(2)油泵运转而控制手柄为压下状态时，连接工作油缸的油孔开启，连接油箱的油孔封闭。工作油缸同油泵出油口连通，工作油缸/油泵出油口同油箱隔断。(3)油泵停止运转而控制手柄为压下状态时，连接工作油缸和油箱的油孔均被封闭。工作油缸、油泵出油口、油箱三者均被隔断。(4)油泵停止运转而控制手柄为复位状态时，连接工作油缸和油箱的油孔均被开启。工作油缸同油箱的连通。
请结合
图1和图2，本实施例提供的直线式控制阀，通过一手柄安装座1固定在液压木料剖切机上。该安装座1为块状体，是在两块相同尺寸的板材上用相同的机械加工方法加工成相同的形状，然后对合固定为一体。其形状为其一侧面上有一呈倒三角形的凸块101，在同一侧面上还设有其上部有一贯通孔102；其下部与凸块101相对应的另一侧有一圆柱形凹槽103，凹槽下有一挡止块104。
一控制手柄2，呈略弯状，弯曲角度没有严格的限制，以手握时感到舒适而又适宜操作为佳；该手柄2的上部、中部和下部各有一贯通孔201、202、203，其中，上部和中部的贯通孔201、202与安装座上的贯通孔102同向，下部的贯通孔203与安装座上的贯通孔102的方向垂直。
一扳机3，呈一槽形，其上端朝向槽外方向有一突缘301；两槽边的上角各有一个同轴的贯通孔302。
控制手柄2嵌置于扳机的槽内，用轴销通过扳机3和手柄2中部的贯通孔202，将扳机3可旋转一定角度地固定在手柄2上，手柄2下部的贯通孔203固接一弹簧片4的一端，该弹簧片的另一端抵顶于扳机3槽内，使扳机3在没有外力时复位。
用轴销通过控制手柄2上部的贯通孔201与手柄安装座1上的贯通孔102相固定，使手柄2在安装座1上可旋转地活动。
安装后的控制手柄2在不扳动扳机3时，由于扳机3上的突缘301抵住安装座1上的挡止块104，手柄2被安装座1上的凸块101和扳机3所限制而无法前后移动；当扳动扳机3时，手柄2即可向前推移一段行程。
本实用新型提供的控制阀还包括有一个阶梯轴5，呈粗、中、细三段501、502、503且形成二个轴肩。其中粗段501的端面为半球形，以减少与控制手柄2的磨擦力。
一个压力感应器7，套设在阶梯轴5的细段503上，并由一卡设于细段503凹槽上的限位器9限定其在细段503上的移动位置。
一弹簧10，套设于阶梯轴5的细段503上并抵顶于压力感应器7的一端面。
一阀套11，容置上述的阶梯轴5和弹簧10，其阶梯轴5的粗段501伸出于阀套11。
将组装后的阀套11插设于安装座1上的圆形凹槽103中，伸出于阀套11的阶梯轴5的粗段501抵顶于控制手柄2，并按控制手柄2动作和弹簧10的作用而伸缩于阀套11内。
本实用新型所述的阀套11上还开设有4个油孔，为叙述上的方便，称之为A、B、C、D孔，其中，A孔和D孔连接液压机械的油箱，B孔连接液压机械的油泵出油口，C孔连接液压机械的工作油缸。该等油孔的开设间距与阶梯轴5各段501、502、503的对应关系为压下机械手柄2时，阶梯轴5的粗段501恰好封闭住A孔，而压力感应器7的移动位置为能封闭住C孔。
因为液压装置以及其上的工作油箱、油泵、工作油缸等均为公知设备，在此不作过多的描述，也不推荐附图。
下面分别描述在不同工作状态时控制阀的工作原理状态1待机循环状态当液压机械的油泵运转，控制手柄没有压下时，高压油通过阀套上的B孔进入控制阀，并通过较小的泄油孔A返回油箱，同时产生一定的泄油压力，推动压力感应器压缩弹簧向限位器移动，并在限位器的限位作用下，其侧面封闭通向液压机械工作油缸的C孔。机械处于待机起动状态，没有高压油进入工作油缸，机械不动作。此时的机构状态如图3所示。
状态2注油工作状态当液压机械的油泵运转，控制手柄压下时，阶梯轴进一步压缩弹簧，向弹簧方向移动，阶梯轴粗段的侧面封闭通向油箱的A孔。通过B孔进入控制阀的高压油通过C孔进入工作油缸，机械开始作业。此时的机构状态如图4所示。
状态3关机封油状态当液压机械在作业过程中，油泵突然停止运转，而控制手柄没有松开时，压力感应器在弹簧的作用下向阶梯轴中段的方向移动，并被阶梯轴中段的轴肩限位停止，压力感应器的侧面封闭连通工作油缸的C孔，已经进入工作油缸的液压油被封闭在工作油缸内，机械无法在其复位装置的作用下，排出工作油缸内的液压油，机械无法恢复到起始位置(机械的动作部件停止动作)，此时的结构状态如图5所示。
状态4待机封油状态当液压机械在作业过程中，控制手柄突然被松开，而油泵仍继续运转时，弹簧推动压力感应器，并进一步推动阶梯轴向控制手柄的方向移动复位，开启连通油箱的A孔。同时弹簧片推动扳机复位并重新锁定控制手柄。高压油通过较小的泄油孔A返回油箱，泄油压力继续压迫压力感应器压缩弹簧，并同限位器保持接触，压力感应器的侧面封闭连通工作油缸的C孔，已经进入工作油缸的液压油被封闭在工作油缸内，机械无法在其复位装置的作用下，排出工作油缸内的液压油，机械无法恢复到起始位置(机械的动作部件停止动作)，此时的结构状态如图6所示。
状态5关机泄油状态当液压机械的油泵关闭，控制手柄松开复位时，弹簧推动压力感应器向阶梯轴中段的方向移动，并被阶梯轴中段的轴肩限位停止，压力感应器的侧面离开连通工作油缸的C孔，弹簧进一步推动阶梯轴向控制手柄的方向移动复位，同时弹簧片推动扳机复位并重新锁定控制手柄。在机械复位机构的压力作用下，工作油缸内的液压油从C孔中排出，通过D孔返回油箱。机械恢复初始工作状态。此时的结构状态如图7所示。
实施例2、液压机械装置的种类繁多，有的便携式液压木料剖切机往往要求控制阀机构安装在端盖内部，而端盖同时封闭油箱的长方形截面和工作油缸的圆形截面。为了减小整机尺寸，工作油缸往往套装在油箱腔内。最小的便携式剖切机端盖的宽度不足70mm，同时，为了保证工作效率，要求进、出油孔的直径不小于10mm。本实施例就是依据发明内容和实施例1描述的基本工作原理，将控制阀做等同变化，即满足了在此类便携式木料剖切机上使用的要求。
请结合图8，其控制手柄部分没有变动，只是相互平行设置两个阀体，分别为上阀体18和下阀体19。上阀体18中装设复位弹簧14和阶梯轴5，该弹簧14抵顶阶梯轴5的顶端。该阶梯轴5的中段504为细段，顶端505和中部506为粗段，呈一哑铃状。该阶梯轴5与上阀体18上连通油箱的A孔和连通工作油缸的C1孔、C2孔的对应关系为在控制手柄2没有下压时，阶梯轴5受复位弹簧14的抵顶，阶梯轴5顶端的粗段505封闭C1孔，阶梯轴5中部的粗段506封闭上阀体18的阀口；当阶梯轴5受控制手柄2压迫时，阶梯轴5中部的粗段506封闭A孔，顶端的粗端505封闭C2孔。
下阀体19中装设有弹簧10、限位器9和压力感应器7，弹簧10抵顶压力感应器7。在油泵未运转时，由于没有压力，压力感应器7受弹簧10抵顶，封闭下阀体19的油泵出油口B孔。当油泵运转时，感应器7内缩，并被限位器9抵止限位。
上阀体18与下阀体19之间用两个管路连通，为叙述方便，分别称之为A管路12和B管路13。A管路12在上阀体18上位于A孔和C1孔之间，其另一端位于下阀体19端口处。B管路13位于上阀体18上C2孔处，其另一端位于下阀体19的内端并于限位器9之后。
下面分别描述实施例2描述的控制阀在不同工作状态时的工作原理状态1待机循环状态当液压机械的油泵运转，控制手柄没有压下时，高压油由油泵出油口压迫下阀体内的压力感应器使其内缩，并被限位器限位停止，封闭B管路。高压油经A管路、上阀体和A孔进入油箱。同时，由于上阀体内的阶梯轴受复位弹簧抵顶，该阶梯轴顶端的粗段封闭连通工作油缸的C1孔，没有高压油进入工作油缸，机械不动作。此时的机构状态如图9所示(图中的箭头线条表示液压油的流动方向)。
状态2注油工作状态当液压机械的油泵运转，控制手柄压下时，上阀体中的阶梯轴压缩复位弹簧，向弹簧方向移动，阶梯轴中部的粗段封闭通向油箱的A孔，其顶端的粗段封闭连通工作油缸的C2孔。通过B孔进入控制阀的高压油通过C1孔进入工作油缸，机械开始作业。下阀体中的感应器仍处于状态1。此时的机构状态如
图10所示。
状态3关机封油状态当液压机械在作业过程中，油泵突然停止运转，而控制手柄没有松开时，下阀体中的压力感应器在弹簧的作用下向下阀体B孔方向移动，并封闭B孔。已经进入工作油缸的液压油被封闭在工作油缸内，机械无法在其复位装置的作用下，排出工作油缸内的液压油，机械无法恢复到起始位置(机械的动作部件停止动作)，此时的结构状态如
图11所示。由于此时没有液压油流动，所以图中没有箭头线条表示。
状态4待机封油状态当液压机械在作业过程中，控制手柄突然松开，而此时油泵仍继续运转，上阀体内的复位弹簧推动阶梯轴向控制手柄的方向移动复位，开启连通油箱的A孔，封闭C1孔，同时控制手柄上的弹簧片推动扳机复位并重新锁定控制手柄。液压油通过A孔返回油箱，已经进入工作油缸的液压油被阶梯轴顶端的粗段封闭在工作油缸内，机械无法在其复位装置的作用下，排出工作油缸内的液压油，机械无法恢复到起始位置(机械的动作部件停止动作)，此时的结构状态如
图12所示。
状态5关机泄油状态当液压机械的油泵关闭，控制手柄松开时，下阀体内的弹簧推动压力感应器向下阀体B孔方向移动，并封闭B孔。上阀体内的复位弹簧推动阶梯轴向控制手柄的方向移动复位，同时弹簧片推动扳机复位并重新锁定控制手柄。在复位机构的压力作用下，工作油缸内的液压油从C2孔中排出，经B管路、下阀体、A管路、上阀体通过A孔返回油箱。机械恢复初始工作状态。此时的结构状态如
图13所示。
从以上说明可以看出，本实用新型提供的控制阀中，在扳机没有被扣动以前，控制手柄无法被压下，确保了这个手控制位无法被除了手以外的身体其他部分操纵。
上述控制阀结构紧凑，零件尺寸可以根据所需配套的机械大小进行变化而不影响功能，零件加工简单，成本低，十分适合小型的液压机械的控制。
图14为本实用新型用于液压机械上一个实例的立体示意图。
权利要求1.一种扳机式双作用控制阀，通过液压机械上油泵的开/关和操作手柄的压下/复位的双作用来实现控制，主要由手柄控制部分和阀体二部分组成，其中，手柄控制部分有一手柄安装座，为块状体，固定在液压机械本体上，该安装座中有一呈倒三角形的凸块，在同一侧面上还设有其上部有一通孔；其下部与倒三角凸块相对应的另一侧有一圆柱形凹槽，凹槽下有一挡止块；一控制手柄，其上部和中部各有一贯通孔，且与安装座上的贯通孔同向；一扳机，呈一槽形，其上端朝向槽外方向有一突缘，两槽边的上角各有一个同轴的贯通孔；控制手柄嵌置于扳机的槽内，用轴销通过扳机和手柄中部的贯通孔，将扳机可旋转一定角度地固定在手柄上，手柄下部固接一弹簧片的一端，其弹簧片的另一端抵顶于扳机槽内，使扳机在没有外力时复位；用轴销通过控制手柄上与手柄安装座上的贯通孔相固定，使手柄在安装座上可旋转地活动；由于扳机上的突缘抵住安装座上的挡止块，手柄被安装座上的凸块和扳机所限制而无法前后移动；当扳动扳机时，手柄即可向前推移一段行程；阀体包括有一个阶梯轴，呈粗、中、细三段且形成二个轴肩，其中细段的端边处有一凹槽；一个压力感应器，套设在阶梯轴的细段上，并由一卡设于细段凹槽上的限位器限定其移动位置；一弹簧，套设于阶梯轴的细段上并抵顶于压力感应器；一阀套，容置上述的阶梯轴和弹簧，其阶梯轴的粗段伸出于阀套；阀体插设于安装座上的圆柱形凹槽中，伸出于阀套的阶梯轴的粗段抵顶于控制手柄；阀套上开设有4个油孔，分别为两个连接液压机械的油箱的A孔和D孔，一个连接液压机械油泵出油口的B孔，一个连接液压机械工作油缸的C孔；所述各油孔的开设间距与阶梯轴各段安排成压下控制手柄时，阶梯轴的粗段封闭A孔，而压力感应器的移动位置封闭C孔。
2.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述阀体包括有相互平行设置的二个阀套，分别为上阀体和下阀体；上阀体中装设复位弹簧和阶梯轴，该弹簧抵顶阶梯轴的顶端，该阶梯轴的中段为细段，顶端和中部为粗段；该阶梯轴与上阀体上连通油箱的A孔和连通工作油缸的两个孔C1孔、C2孔之间安排成在控制手柄没有压下时，阶梯轴受复位弹簧的抵顶，阶梯轴顶端的粗段封闭C1孔，阶梯轴中部的粗段封闭上阀体的阀口；当阶梯轴受控制手柄压迫时，阶梯轴中部的粗段封闭A孔，顶端的粗端封闭C2孔；下阀体中装设有弹簧、限位器和压力感应器，弹簧容置于限位器中并抵顶压力感应器；在油泵未运转时，压力感应器受弹簧抵顶，封闭下阀体连接油泵出油的B孔；油泵运转时，感应器内缩，并被限位器抵止限位；上阀体与下阀体之间用两个管路A和B连通，A管路在上阀体上位于A孔和C1孔之间，其另一端位于下阀体靠近端口处；B管路位于上阀体上C2孔处，其另一端位于下阀体的内端并于限位器之后。
3.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述手柄安装座由两块相同尺寸和形状对合的板体组成。
4.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述手柄安装座为经过铣切而成的一体板材。
5.如权利要求1或2所述的控制阀，其特征在于，所述控制手柄呈略弯状。
6.如权利要求1、2或3所述的控制阀，其特征在于，所述控制手柄的下部有一与安装座上的贯通孔的方向垂直的贯通孔，与弹簧片固接。
专利摘要一种扳机式双作用控制阀，通过液压机械上油泵的开/关和操作手柄的压下/复位的双作用来实现控制，主要由手柄控制部分和阀体两部分组成，本实用新型的手控制位无法被除了手以外的身体其他部分操纵。本实用新型在使用中，(1)油泵运转而控制手柄为复位状态时，连接工作油缸的油孔被封闭，连接油箱的油孔开启。工作油缸同油泵出油口/油箱隔断，油泵出油口同油箱连通。(2)油泵运转而控制手柄为压下状态时，连接工作油缸的油孔开启，连接油箱的油孔封闭。工作油缸同油泵出油口连通，工作油缸/油泵出油口同油箱隔断。(3)油泵停止运转而控制手柄为压下状态时，连接工作油缸和油箱的油孔均被封闭。工作油缸、油泵出油口、油箱三者均被隔断。(4)油泵停止运转而控制手柄为复位状态时，连接工作油缸和油箱的油孔均被开启。工作油缸同油箱的连通。
文档编号B27L7/00GK2548783SQ0222987
公开日2003年5月7日 申请日期2002年4月5日 优先权日2002年4月5日
发明者冯瑞亭 申请人:冯瑞亭