专利名称：无泄漏型气控液压换向阀的制作方法
技术领域：
无泄漏型气控液压换向阀技术领域[0001]本实用新型涉及一种换向阀，具体地说为一种无泄漏型气控液压换向阀。
技术背景[0002]在现有的夹紧系统以及需要压力保持的系统中，通常要求系统压力长时间稳定保持，传统的由电动泵驱动和电磁阀控制的系统中，由于需要电动泵系统长时间运转或频繁启动停止，来满足系统压力的稳定保持，逐渐在向由气动增压系统或增压泵驱动，由气控阀控制的模式发展，以实现节约能源，降低功耗和减少排放的目标。[0003]而由气动系统提供压力保持的液压换向阀，为实现无泄漏的目标，通常应用球型单向阀结构，该结构比较复杂，同时钢球重量较大，惯性大，反应灵敏度有限，在切换阀芯的气动驱动部分，存在油压阀芯截面油压差造成的锁紧，需要增加活塞面积或提高驱动气压来实现切换动作。实用新型内容[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种结构简单紧凑，保压消耗少的无泄漏型气控液压换向阀。[0005]其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。[0006]一种无泄漏型气控液压换向阀，包括阀体5和换向阀芯4，所述换向阀芯4固定于一弹簧复位气缸的气动活塞3上，并形成所述弹簧复位气缸的活塞杆。[0007]作为本技术方案的进一步改进，所述弹簧复位气缸为单活塞杆伸出式弹簧复位气缸。[0008]作为本技术方案的更进一步改进，该液压换向阀还包括一阀盖1，所述弹簧复位气缸的复位弹簧2 —端抵接在所述气动活塞3的头部，另一端抵接在所述阀盖1的内壁上。[0009]作为本实用新型的优选实施例之一，所述换向阀芯4的本体上形成第一密封锥阀 14和第二密封锥阀15，所述第一密封锥阀14和第二密封锥阀15较小外径的一端相向布置，所述第一密封锥阀14和第二密封锥阀15之间的换向阀芯本体外缘形成一个充当液路通道的环形外腔16，所述环形外腔16的外部套设有阀套6 ；所述阀体5上错位设置有垂直于阀体轴线的进油通道、工作油通道以及回油通道，其中所述工作油通道与所述环形外腔 16相连通，所述进油通道与所述阀套6下部开口相连通，所述回油通道与所述阀套6上部开口相连通；所述环形外腔16经所述第一密封锥阀14与阀套6上部开口的接触或者经所述第二密封锥阀15与阀套6下部开口的接触，选择性地与所述进油通道或回油通道相连通。[0010]进一步，所述换向阀芯4具有一段沙漏形本体，所述沙漏形本体的上下两个锥面分别形成所述第一密封锥阀14和第二密封锥阀15。[0011]此外，在所述进油通道上可以设有一单向阀。[0012]优选地，所述单向阀的单向阀芯9为蘑菇头型。[0013]采用上述技术方案的无泄漏型气控液压换向阀，通过一个气动活塞来对换向阀芯进行控制，进而实现无泄漏型液压换向阀的气动控制，通过设置在无气压和有气压状态下换向阀芯不同的工作状态(工位)来实现更经济、更节能的换向操作任务。
[0014]
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作一详细说明。[0015]图1为本实用新型的结构示意图；[0016]图中1——盖 2——弹簧 3——气动活塞 4——换向阀芯 5—— 阀体6——阀套 7——顶丝 8——单向阀体 9——单向阀芯 10——复位弹簧11——单向阀座 12——堵头 13——螺母 14、15——锥阀 16——环形外腔17——气压腔[0017]图中代号说明[0018]AP:驱动气压供给口；[0019]R 阀回油油口；[0020]A 阀工作油油口；[0021]P:阀进油油口；[0022]AR 从A到R切换阀口；[0023]PA 从P到A切换阀口；具体实施方式
[0024]如图1中所示的无泄漏型气控液压换向阀结构，本实用新型在阀体5上集成装配如下几个组件[0025]P 口单向阀组件由单向阀体8、单向阀芯9、复位弹簧10、单向阀座11以及2个密封圈组成，整体直接插装到阀体上；[0026]气动驱动活塞组件由盖1、弹簧2、气动活塞3通过螺母13连接到换向阀芯4上， 通过密封装配到阀体5上；[0027]切换阀芯组件由换向阀芯4、阀套6、堵头12组成，装配到阀体5内，顶丝7为与 A 口相通的测压或溢流预留口。[0028]其中，气动活塞3直接和换向阀芯4连接，由弹簧2保持状态，由气压直接驱动实现切换动作，结构简单，动作灵敏可靠。[0029]在阀的P 口，其单向阀采用蘑菇头型结构，其球面密封效果等同于钢球密封效果， 实现P 口无泄露，同时在同等规格阀口口径下，该结构单向阀芯9和同规格钢球相比，重量较轻，惯量小，反应更加灵敏。[0030]在切换阀口 PA 口和AR 口采用锥面密封，稳定可靠，满足工作状态下稳定接触密封，无泄露的目标。[0031]在功能上，使用本实用新型结构的无泄漏型气控液压换向阀，可替代传统的滑阀和液压锁实现的切换和压力保持功能，特别是在夹紧系统中，系统更加简单和紧凑。[0032]附图1中所示为常开型结构，在工作中保压状态下，无需其它的任何动力消耗，即可实现压力保持，在需要切换时，只需要向AP 口加气压，压力气体进入气压腔17中，进而推动气动活塞3朝上运动；换向阀芯4切换后气压平衡，状态一直保持，消耗功率非常小，满足目前节能减排的趋势需求。由于活塞的上部为起复位作用的弹簧2，下部的换向阀芯4 实质上形成了活塞杆的作用，因而所形成的气缸实质上为一个单活塞杆伸出式弹簧复位气缸；当然也可以采用其它的气缸形式，只要满足换向阀芯4本体上端的锥阀14和本体下端的锥阀15经气缸或弹簧2的作用选择性的打开或堵住AR阀口或PA阀口，进而完成环形内腔16所形成液路通道通过阀套6的下端开口与进油油口 P连通，或者通过阀套6的上端开口与回油油口 A连通的任务即可；而由于工作油油口 A与环形外腔16是相连通的，也就实现了液压的换向功能。[0033]图中的换向阀芯4中段结构类似于沙漏型结构，上下两个锥台表面形成了两个密封锥面，中段外围形成了一个供流体流动的环形外腔。[0034]其工作状态为在附图1的常开状态下，AP 口在无气压的情况下，P 口和A 口相通， PA阀口开，A 口和R 口关闭，AR阀口关闭，从泵系统高压油通过P 口单向阀和PA阀口和工作口 A连通；切换AP 口通气压，气压克服弹簧2、油压截面差造成的锁紧力以及切换部分密封摩擦力，推动换向阀芯4向上，AR阀口开启，同时PA阀口关闭，A 口工作油通过R 口返回油箱，P 口压力源由PA 口隔离，切换完成后PA 口气压平衡阀系统状态保持。AP 口气压卸压后，弹簧2推动换向阀芯4组件切换，返回前面描述AP 口在无气压的工作状态。[0035]本实用新型通过优化阀中P 口单向阀，实现单向阀芯9和同规格钢球相比，重量更轻，结构更紧凑，惯量小，开启和关闭压力差更小，反应更加灵敏。通过对PA 口和AR 口以及换向阀芯4和阀套6截面尺寸的优化，实现各阀口在切换中油压的平衡，由于压力造成的压差锁紧力非常小，在较小面积的的气动活塞3和较低的驱动气压下，切换动作灵敏可靠。[0036]本换向阀结构紧凑，加工工艺性良好，在功能上非常适合于夹紧系统中需要长时间保压的工况，而且在保压工作状态下无须任何的动力消耗。权利要求1.一种无泄漏型气控液压换向阀，包括阀体( 和换向阀芯G)，其特征在于，所述换向阀芯(4)固定于一弹簧复位气缸的气动活塞(3)上，并形成所述弹簧复位气缸的活塞杆。
2.根据权利要求1所述无泄漏型气控液压换向阀，其特征在于，所述弹簧复位气缸为单活塞杆伸出式弹簧复位气缸。
3.根据权利要求2所述无泄漏型气控液压换向阀，其特征在于，该液压换向阀还包括一阀盖(1)，所述弹簧复位气缸的复位弹簧( 一端抵接在所述气动活塞(3)的头部，另一端抵接在所述阀盖(1)的内壁上。
4.根据权利要求1、2或3所述无泄漏型气控液压换向阀，其特征在于，所述换向阀芯(4)的本体上形成第一密封锥阀(14)和第二密封锥阀(15)，所述第一密封锥阀(14)和第二密封锥阀(1 较小外径的一端相向布置，所述第一密封锥阀(14)和第二密封锥阀(15)之间的换向阀芯本体外缘形成一个充当液路通道的环形外腔(16)，所述环形外腔(16)的外部套设有阀套(6)；所述阀体(5)上错位设置有垂直于阀体轴线的进油通道、工作油通道以及回油通道，其中所述工作油通道与所述环形外腔(16)相连通，所述进油通道与所述阀套(6)下部开口相连通，所述回油通道与所述阀套(6)上部开口相连通；所述环形外腔(16)经所述第一密封锥阀(14)与阀套(6)上部开口的接触或者经所述第二密封锥阀(15)与阀套(6)下部开口的接触，选择性地与所述进油通道或回油通道相连通。
5.根据权利要求4所述无泄漏型气控液压换向阀，其特征在于，所述换向阀芯(4)具有一段沙漏形本体，所述沙漏形本体的上下两个锥面分别形成所述第一密封锥阀(14)和第二密封锥阀(15)。
6.根据权利要求4所述无泄漏型气控液压换向阀，其特征在于，所述进油通道上设有一单向阀。
7.根据权利要求6所述无泄漏型气控液压换向阀，其特征在于，所述单向阀的单向阀芯(9)为蘑菇头型。
专利摘要本实用新型涉及一种无泄漏型气控液压换向阀，包括阀体5和换向阀芯4，所述换向阀芯4固定于一弹簧复位气缸的气动活塞3上，并形成所述弹簧复位气缸的活塞杆。该液压换向阀，通过一个气动活塞来对换向阀芯进行控制，进而实现无泄漏型液压换向阀的气动控制，通过设置在无气压和有气压状态下换向阀芯不同的工作状态(工位)来实现更经济、更节能的换向操作任务。
文档编号F15B13/02GK202326486SQ20112045674
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月17日 优先权日2011年11月17日
发明者胡三华, 苑非人, 邱广伟 申请人:上海松科机械自动化技术有限公司