本发明涉及一种充液阀，属于液压机领域。
背景技术：
充液阀通常作为液压缸和油箱间的吸排油阀，它是一种液控单向阀。充液时，打开充液阀，从油箱向油缸吸油；加压时，关闭充液阀，避免油液从油缸倒流回油箱；反向回程时，打开充液阀，使油液排回油箱。充液阀能为大型压力机的油缸快速补油，缩短快进行程所需时间，提高效率。对于陶瓷液压机，其工作行程相对较短，因工况要求需要频繁启闭充液阀以使陶瓷液压机“快上快下”，对充液阀的可靠性要求也更高，必须保证其在使用过程中不发生泄漏、紧固件不发生松动、充液阀本身刚度良好、与上梁等连接部分密封和防松功能良好。
请参阅图1，现有的充液阀，其通过阀盖法兰3’与过渡板2’和上梁1’机械连接，上梁1’、过渡板2’及主油缸11’的主活塞12’通过机械连接固定不动；控制缸4’安装在阀盖法兰3’上，与法兰5’机械连接；活塞6’由阀盖法兰3’、控制缸4’导向，与阀芯10’同心但不直接接触；下部的阀座9’与液压机主油缸11’的主活塞12’机械连接，固定不动；阀芯10’由阀座9’导向，当充液阀关闭时，在弹簧组件8’作用下，阀芯锥面与阀座锥面发生良好配合；弹簧组件8’由锁紧螺母7’紧固，在阀芯10’上部设有螺纹，锁紧螺母7’与阀芯10’螺纹连接。
“快下”时，控制缸4’的控制油推动活塞6’向下运动，活塞6’推动阀芯10’一起下行使充液阀打开，油箱中油液迅速进入主活塞12’；“慢下”时，主活塞12’运动到指定行程后，充油阀关闭避免加压时油液倒流回油箱，液压机在油泵供油压力下继续下行作业；回程时，油泵向设于主活塞12’与过渡板2’内部的回程油路供油，同时控制充液阀打开，主活塞12’上升回程，油液通过充液阀回到油箱。
现有的充液阀存在以下不足：
1）充液阀因工况要求频繁启闭，弹簧组件8’反复动作易因疲劳而发生范性形变或失效断裂，而充液阀安装于液压机内部，停机维修困难；
2）控制缸4’中的活塞6’与阀芯10’的长度较大，刚度较差，易引起充液阀泄漏；
3）充液阀的紧固件易发生松动，包括：a.弹簧组件8’周期性伸展对阀座9’产生的反作用力，易导致阀座9’紧固件松动；b.控制缸4’中的活塞6’接收弹簧组件8’传递回来的反作用力，该力作用于阀盖法兰3’与控制缸4’的法兰5’上，易导致相关紧固件松动；紧固件松动将导致阀产生泄露，紧固件脱落会造成设备损坏，且不易取出。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供一种充液阀，取消了机械弹簧，通过外部的控制油路控制充液阀的开闭，结构简单，可靠性大大增强。
本发明的技术方案如下：
一种充液阀，包括阀座、控制油缸、与所述控制油缸匹配的阀内活塞、阀芯以及控制阀内活塞运动的控制油路；所述阀内活塞由活塞杆和活塞本体一体成型而成，所述活塞本体在控制油缸内运动，所述活塞杆穿出所述控制油缸且固定连接所述阀芯，所述活塞本体将所述控制油缸分为无杆腔和有杆腔，所述无杆腔和有杆腔均与所述控制油路相通；所述阀芯与所述阀座可开合相互配合，所述阀芯和阀座紧密配合时，所述充液阀关闭，所述阀芯与阀座分离，形成过油通道，所述充液阀打开。
更优地，所述控制油路包括开启油路和关闭油路，所述开启油路与所述无杆腔相通，所述关闭油路与所述有杆腔相通。
更优地，所述控制油缸固定于一过渡板内，所述阀座固定于所述过渡板的下底面，所述过渡板内还设有一连接油腔和充液阀阀口的液压油通道。
更优地，所述控制油路设置于所述过渡板内。
更优地，所述油腔设于一上梁内，所述上梁固定于所述过渡板上方。
更优地，所述油腔在竖直方向上设置至少一隔离加强板，所述隔离加强板将油腔分隔为平行设置的复数个储油槽，各所述储油槽的开口均设于所述上梁的下底面上；所述隔离加强板与上梁的下底面平齐，各所述储油槽的开口均与所述液压油通道相通，且每个储油槽均单独设置与所述充液阀阀口相通的液压油通道。
更优地，所述隔离加强板的数量为一个，所述油腔被隔离加强板分隔成平行设置且对称分布的第一储油槽和第二储油槽；所述隔离加强板平行于上梁前端面和后端面的中心平面，所述隔离加强板与上梁一体成型且隔离加强板的上部与上梁融合，上梁垂直于所述中心平面的截面呈m型；或所述隔离加强板垂直于上梁前端面和后端面的中心平面，所述隔离加强板与上梁一体成型且隔离加强板的上部与上梁融合，上梁平行于所述中心平面的截面呈m型；所述第一储油槽和第二储油槽分别通过一个所述液压油通道连通至所述充液阀阀口。
更优地，所述过渡板的下底面开设一第一凹槽，所述第一凹槽与所述液压油通道相通，所述控制油缸设于所述第一凹槽内，且其上端面与所述第一凹槽的槽底固定在一起。
更优地，所述阀座设于所述过渡板的下底面，所述第一凹槽设于所述阀座的正上方，且所述第一凹槽的直径等于所述阀座的内径。
更优地，所述过渡板与所述充液阀通过螺钉固定，具体方式为：所述螺钉从过渡板的上端面自上而下穿过所述过渡板并穿入充液阀，所述螺钉的上端面设置一防松垫片，所述上梁压紧所述螺钉，防止螺钉松动；或，所述控制油缸为设有法兰的控制油缸，所述螺钉穿过所述法兰将控制油缸固定在所述过渡板上。
本发明具有如下有益效果：
1）结构简化，可靠性提高：取消了机械弹簧，直接将阀芯与阀内活塞连接；
2）充液阀刚性增强：阀芯与阀内活塞直接连接，缩短活塞杆长度，使用过程中发生泄漏的几率大大减小。
附图说明
图1为现有技术中充液阀的结构示意图；
图2和图3为本发明充液阀关闭状态(主视)和打开状态（侧视）的示意图；
图4和图5为本发明充液阀应用于陶瓷压砖机的结构示意图；
图6为本发明中上梁结构的一种实施方式的结构示意图；
图7为图6的a-a向剖视图；
图8为本发明中上梁结构的另一种实施方式的结构示意图；
图9为图8的b-b向示意图；
图10为图5中c处的放大图；
图11为本发明充液阀的另一种固定方式的结构示意图；
图12为本发明中过渡板上油路俯视示意图。
图中附图标记表示为：
1’、上梁；2’、过渡板；3’、阀盖法兰；4’、控制缸；5’、法兰；6’、活塞；7’、锁紧螺母；8’、弹簧组件；9’、阀座；10’、阀芯；11’、主油缸；12’、主活塞；10、充液阀；11、阀座；12、控制油缸；13、阀内活塞；14、阀芯；15、控制油路；16、阀口；131、活塞杆；132、活塞本体；121、无杆腔；122、有杆腔；123、法兰；151、开启油路；152、关闭油路；20、过渡板；21、液压油通道；22、第一凹槽；23、螺钉；24、防松垫片；25、补油回路；26、控制阀；30、上梁；31、油腔；32、隔离加强板；311、第一储油槽；312、第二储油槽；33、前端面；34、后端面；35、中心平面；40、主油缸筒；41、主无杆腔；42、主有杆腔；50、主活塞；51、第二凹槽；52、主活塞杆；53、主活塞本体；60、活动横梁；71、加压油路；72、回程油路。
具体实施方式
下面结合附图图2至图12和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
实施例一
请参阅图2和图3，一种充液阀，包括阀座11、控制油缸12、与所述控制油缸12匹配的阀内活塞13、阀芯14以及控制阀内活塞13运动的控制油路15；所述阀内活塞13由活塞杆131和活塞本体132一体成型而成，所述活塞本体132在控制油缸12内运动，所述活塞杆131穿出所述控制油缸12且固定连接所述阀芯14，所述活塞本体132将所述控制油缸12分为无杆腔121和有杆腔122，所述无杆腔121和有杆腔122均与所述控制油路15相通；所述阀芯14与所述阀座11相互配合，所述阀芯14和阀座11紧密配合时，所述充液阀10关闭，所述阀芯14与阀座11分离，形成过油通道，所述充液阀10打开。
本实施例的工作原理是：需要开启充液阀10时，控制油路15向控制油缸12的无杆腔121内注油，推动阀内活塞13下行，从而带动阀芯14下行，阀芯14离开阀座11，形成过油通道。当需要关闭充液阀10时，控制油路15向控制油缸12的有杆腔122内注油，阀内活塞13向上运动，带动阀芯14上行，阀芯14与阀座11紧密配合，关闭过油通道。
本实施例中，充液阀10取消了机械弹簧，直接将阀芯14与阀内活塞13连接，通过控制油路15向控制油缸12内注油，从而推动阀内活塞13上下运动。本实施例充液阀10结构上大大简化，提高了充液阀10的可靠性。同时，由阀内活塞13直接带动阀芯14运动，缩短了了活塞杆131的长度，增强了充液阀10的刚性，使用过程中发生泄漏的几率大大减小。
所述控制油路15的一种较优实施方式是：控制油路15包括开启油路151和关闭油路152，所述开启油路151与所述无杆腔121相通，所述关闭油路152与所述有杆腔122相通。通过油泵（未图示）将油从开启油路151注入无杆腔121，推动所述阀内活塞13，所述阀芯14离开阀座11，过油通道打开；通过油泵（未图示）将油从关闭油路152注入有杆腔122，推动所述阀内活塞13向上运动，所述阀芯14与阀座11紧密结合，过油通道关闭。
实施例二
请参阅图4和图5，本实施例结合陶瓷压砖机，给出了本发明充液阀10的一种具体实施方式：
所述陶瓷压砖机包括上梁30和过渡板20。所述控制油缸12固定于所述过渡板20内，所述阀座11固定于所述过渡板20的下底面，所述过渡板20内还设有一连接油腔31和充液阀10阀口16的液压油通道21。所述油腔31设于所述上梁30内，所述上梁30固定于所述过渡板20上方。所述控制油路15设置于所述过渡板20内，包括开启油路151和关闭油路152。
充液阀10打开时，油腔31中的液压油经过液压油通道21，流入充液阀10的过油通道，同理，液压油需要返流时，也是从充液阀10的过油通道流入液压油通道21，然后注入油腔31。
重点请参阅图6至图9，较优地，所述油腔31在竖直方向上设置至少一隔离加强板32，所述隔离加强板32将油腔31分隔为平行设置的复数个储油槽，各所述储油槽的开口均设于所述上梁30的下底面上；所述隔离加强板32与上梁30的下底面平齐；各所述储油槽的开口均与所述液压油通道21相通，且每个储油槽均单独设置与所述充液阀10阀口16相通的液压油通道21。所述隔离加强板32与上梁30的下底面平齐，使陶瓷压砖机的工作平面在工作过程中保持良好的平面度，加强了工作平面的抗变形能力。
在本实施例中，以一个隔离加强板32为例，所述油腔31被隔离加强板32分隔成平行设置且对称分布的第一储油槽311和第二储油槽312；所述隔离加强板32平行于上梁30前端面33和后端面34的中心平面35，所述隔离加强板32与上梁30一体成型且隔离加强板32的上部与上梁30融合，上梁30垂直于所述中心平面35的截面呈m型；或所述隔离加强板32垂直于上梁30前端面33和后端面34的中心平面35，所述隔离加强板32与上梁30一体成型且隔离加强板32的上部与上梁30融合，上梁30平行于所述中心平面35的截面呈m型，所述第一储油槽311和第二储油槽312分别通过一个所述液压油通道21连通至所述充液阀10阀口16。
将油腔31设置于上梁30内部，且通过隔离加强板32将油腔31分为两个腔体，增大油腔31的体积，同时保证了上梁30的整体强度，使上梁30受载更为均衡，大大增加材料的使用率，上梁30重量也有所下降。
更优地，为了使充液阀10与过渡板20的结合更为合理，所述过渡板20的下底面开设一第一凹槽22，所述第一凹槽22与所述液压油通道21相通，所述控制油缸12设于所述第一凹槽22内，且其上端面与所述第一凹槽22的槽底固定在一起。所述阀座11设于所述过渡板20的下底面，所述第一凹槽22设于所述阀座11的正上方，且所述第一凹槽22的直径等于所述阀座11的内径。
除此之外，请参阅图5和图10，为进一步提高充液阀10的稳固性，所述过渡板20与所述充液阀10通过螺钉23固定，所述螺钉23从过渡板20的上端面自上而下穿过所述过渡板20并穿入充液阀10，所述螺钉23的上端面设置防松垫片24，所述上梁30压紧所述螺钉23，防止螺钉23松动。通过防松垫片24能够有效防止螺钉23松动，从而提高了充液阀10与过渡板20固定连接的稳定性和可靠性。
请参阅图11，所述充液阀10与过渡板20的固定方式还可以是：所述控制油缸12为设有法兰123的控制油缸12，所述螺钉23穿过所述法兰123将控制油缸12固定在所述过渡板20上。
实施例三
请参阅图4至图5，本实施例在实施例二的基础上结合陶瓷压砖机的主油缸筒40和主活塞50，进一步阐述在本发明充液阀的控制下，实现陶瓷压砖机的压模作业。
所述陶瓷压砖机包括过渡板20、充液阀10、主油缸筒40、主活塞50，所述主油缸筒40固定于所述过渡板20的下底面，所述主活塞50设于主油缸筒40内，所述主活塞50的主活塞杆52穿出主油缸筒40且固定一活动横梁60，所述活动横梁60作用于压模对象；所述充液阀10的阀芯14位于所述主油缸筒40内。所述压模对象包括上模和压制原料，所述上模与所述活动横梁60可拆卸固定在一起。
所述主活塞50包括主活塞杆52和主活塞本体53；所述主活塞本体53将所述主油缸筒40分为主无杆腔41和主有杆腔42。所述陶瓷压砖机还包括用于控制主活塞50慢速下行的液压控制油路，其包括加压油路71和用于控制主活塞50回程的回程油路72，所述回程油路72设于主油缸筒40侧壁内，且在所述主活塞50的行程范围内，所述回程油路72的内开口均与所述主有杆腔42相通，所述加压油路71设于所述过渡板20上，且加压油路71的内开口与主油缸筒40的主无杆腔41相通。
更优地，所述主活塞50的上端面开设一用于容置所述阀芯14和阀座11的第二凹槽51。其效果是，使结构更紧凑，更合理，同时还能减重，减重不仅可以降低成本，还能使回程力更小。
主活塞50和充液阀10的配合工作过程如下：当主活塞50开始快速下行时，打开回程油路72和充液阀10，主活塞50在快速下行过程中，主有杆腔42内的油通过回程油路72流出主油缸筒40，油腔31内的液压油经过液压油通道21、充液阀10注入主油缸筒40；活塞50到达指定行程位置（可以通过位移传感器反馈位置信息）时，关闭充液阀10，保持回程油路72的打开状态；然后通过加压油路71向主油缸筒40的主无杆腔41内注入高压油，使主活塞50慢速下行作业，完成压制。当主活塞50需要回程时，打开充液阀10，关闭加压油路71，并通过回程油路72向主有杆腔42内注入高压油，使主活塞50上行，主油缸筒40内的液压油回流至油腔31，到达停止位时，关闭回程油路72和充液阀10。
重点请参阅图12，所述过渡板20上还可以设置一补油回路25，所述补油回路25的一端与所述液压油通道21相通，另一端开口设于过渡板20的外壁上，并设置一控制阀26，通过控制阀26控制补油回路25的开闭。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。