一种内反馈自密封装夹装置的制作方法

本发明涉及一种内反馈自密封装夹装置，特别是一种连接多路阀接口的具有内反馈自密封的装夹装置。

背景技术：

近年来，随着国民经济的持续快速发展，国内工程机械市场的需求与日俱增，凸显出了巨大的发展潜力和广阔的发展前景。而在工程机械领域，系统通常采用共用泵源，即多个执行机构共用一套液压泵，从而使多个执行机构在不同时工作时达到节能、高效的目的。为了使管路连接简单、整机布置不过于冗杂，就不宜采用独立的控制阀，而多路阀能同时将各种不同的控制阀进行组合，具有结构紧凑、管路连接简单的特点，因此在工程机械领域迅速开始应用。多路阀的突出特点和特殊优势使其在航空航天等领域也开始了应用，并得到了极其迅速的发展，成为很多设备的核心部件。

为了保障多路阀的质量和性能，生产厂家一般要搭建或采购测试系统对其进行一系列的试验。常规的测试系统或液压试验台中，大多是利用螺钉将待测试的多路阀进行固定，利用管接头或法兰等标准管件与外部管道对接，试验完毕后再逐步拆卸管接头、法兰、螺钉等，整个拆装过程均由人工进行，劳动强度大，且效率较低，已经影响到多路阀生产厂家的正常供货。后来，为了提升拆装效率，出现了液压缸自动装夹装置，利用液压缸的推力压迫多路阀油口处的密封圈，从而实现自动密封的效果，一定程度上提高了装夹的效率和自动化程度。这种装夹装置，要求构成多路阀的各个控制阀型式一致，安装面在同一平面且油口沟槽深度一致。当多路阀对外接口数量多且安装面高低不一、接口深度不一致时，这种自动装夹装置便无法保证接口处密封的可靠性，容易产生泄漏，极大限制了其应用。

技术实现要素：

本发明其目的就在于提供一种内反馈自密封装夹装置，解决了现有多路阀接口的安装面不一致、油口沟槽深浅不一所带来的密封不严、漏油的问题，浮动活塞和控制活塞能根据多路阀入口压力的高低自动发挥作用，不仅结构简单，而且效果可靠有效，扩大了装夹装置的使用范围。

为实现上述目的而采取的技术方案是，一种内反馈自密封装夹装置，包括液压缸连接阀块，所述液压缸连接阀块下端设有多路阀，多路阀下端设有固定阀块；所述固定阀块内分别设有活塞安装孔和工艺油孔，活塞安装孔内经堵头固定安装有内反馈平衡活塞，所述内反馈平衡活塞包括浮动活塞和控制活塞，浮动活塞内设有浮动活塞上腔，浮动活塞的底部设有圆柱形的浮动凸台，浮动活塞径向设有2组浮动活塞密封圈，2组浮动活塞密封圈之间的活塞壁上周向均布有多个平衡油孔，所述浮动活塞顶部还设有油口密封圈；所述控制活塞位于浮动活塞的下端，控制活塞的底部设有控制凸台，控制活塞径向设有1组控制活塞密封圈；所述浮动活塞和控制活塞之间形成有环形腔，环形腔经反馈油孔与工艺油孔连接；所述控制活塞与堵头之间形成有控制活塞下腔；所述固定阀块上还设有入油口、出油口以及控制油孔，入油孔经浮动活塞上腔、平衡油孔连通出油口，出油口经工艺油孔、反馈油孔连通环形腔，所述控制油孔连接控制活塞下腔。

有益效果

与现有技术相比，本发明技术具有以下优点。

1、该装置的内反馈浮动活塞设计，不受油口安装面和沟槽深度的影响，均能实现密封可靠；

2、该装置内反馈控制活塞设计，不受多路阀入口油液压力影响，确保无泄漏密封。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步详述。

图1为本发明的总体结构示意图；

图2为本发明中反馈平衡活塞的结构示意图；

图3为本发明中固定阀块内部反馈油孔结构示意图；

图4为本发明中固定阀块内部控制油孔结构示意图；

图5为本发明中固定阀块各油口分布示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述。

本装置包括液压缸连接阀块101，如图1-图5所示，所述液压缸连接阀块101下端设有多路阀102，多路阀102下端设有固定阀块104；所述固定阀块104内分别设有活塞安装孔道303和工艺油孔302，活塞安装孔道303内经堵头105固定安装有内反馈平衡活塞103，所述内反馈平衡活塞103包括浮动活塞205和控制活塞206，浮动活塞205内设有浮动活塞上腔404，浮动活塞205的底部设有圆柱形的浮动凸台208，浮动活塞205径向设有2组浮动活塞密封圈202，2组浮动活塞密封圈202之间的活塞壁上周向均布有多个平衡油孔204，所述浮动活塞205顶部还设有油口密封圈201；所述控制活塞206位于浮动活塞205的下端，控制活塞206的底部设有控制凸台209，控制活塞206径向设有1组控制活塞密封圈207；所述浮动活塞205和控制活塞206之间形成有环形腔403，环形腔403经反馈油孔301与工艺油孔302连接；所述控制活塞206与堵头105之间形成有控制活塞下腔402；所述固定阀块104上还设有入油口304、出油口305以及控制油孔401，入油孔304经浮动活塞上腔404、平衡油孔204连通出油口305，出油口305经工艺油孔302、反馈油孔301连通环形腔403，所述控制油孔401连接控制活塞下腔402。

所述多路阀102底部的油口与内反馈平衡活塞103上端的入油口304之间的密封面不在同一平面，并且油口的密封沟槽深度不同。

所述环形腔403的直径大于浮动活塞上腔404的直径。

所述入油口304位于固定阀块104的上端面上；出油口305以及控制油孔401位于固定阀块104侧部端面上。

所述2组浮动活塞密封圈202和1组控制活塞密封圈207的两侧均设有密封圈挡圈203。

所述控制活塞206与浮动活塞205的底部之间保持有1～2mm的缝隙；控制活塞206的底部与堵头105之间保持有1mm以内的间隙。

所述平衡油孔204布置在2组浮动活塞密封圈202之间，并且沿浮动活塞205呈周向均匀分布，平衡油孔204的数量和大小根据多路阀102底部的油口直径确定，数量为偶数。

所述控制油孔401与反馈油孔301之间为不连通的，且两者均采用相互独立的压力油源。

所述活塞安装孔道303经内反馈平衡活塞103分隔成控制活塞下腔402、环形腔403和浮动活塞上腔404，塞安装孔道303的两端均设有缩径台肩。

本发明中，如附图1所示，所述液压缸连接阀块101通过液压缸作用在多路阀102上表面上，利用液压缸的伸缩可使液压缸连接阀块101压紧或脱离多路阀102，液压缸通过铰接方式与液压缸连接阀块101固定。

如图2所示，所述浮动活塞205底部有圆柱形的浮动凸台208，径向设置了2组浮动活塞密封圈202和4组密封圈挡圈203；所述平衡油孔204布置在2组浮动活塞密封圈202中间，并且沿浮动活塞205呈周向均匀分布，其数量和大小根据多路阀102下端的油口直径确定，数量尽量为偶数；所述控制活塞206底部设有控制凸台209，径向设置1组控制活塞密封圈207和2组密封圈挡圈203，控制活塞206与浮动活塞205之间的缝隙保持在1～2mm。

如图3所示，所述固定阀块104内部设计了反馈油孔301、工艺油孔302、活塞安装孔道303和控制油孔401；所述反馈油孔301与工艺油孔302、活塞安装孔道303保持连通；所述活塞安装孔道303被内反馈平衡活塞103分隔成控制活塞下腔402、环形腔403和浮动活塞上腔404，并且活塞安装孔道303顶部设有缩径台肩；所述环形腔403直径大于浮动活塞上腔404；所述控制活塞下腔402与控制油孔401保持连通。

本发明的密封原理和具体过程如下，所述多路阀102被液压缸连接阀块101和固定阀块104夹紧后，液压油的压力记为p1，液压油从多路阀102底部的油口进入浮动活塞上腔404，再通过周向的多个平衡油孔204经工艺油孔302、反馈油孔301流至环形腔403，由于环形腔403有效投影面积a1大于浮动活塞上腔404的有效投影面积a2，两处油液相通，压力一致，根据公式f1=p1×（a1-a2）可知，浮动活塞205会受到一个向上的推力f1，从而压迫入油口304处油口密封圈201贴合多路阀102的下端。当推力f1达到油口密封圈201所需要的密封预紧力f0后，即可实现可靠密封。当多路阀102入口液压油压力p1过高时，为了防止推力f1过大甚至压溃油口密封圈201，在活塞安装孔道303顶部设计了缩径台肩，限制浮动活塞205的行程；当多路阀102入口液压油压力p1较低时，推力f1会远小于f0，光靠内部油压已经无法实现可靠密封，此时通过控制油孔401引入一路控制压力油至控制活塞下腔402，控制压力油的压力记为p2，从而产生推力f2=（p2-p1）×a1，推动控制活塞206和浮动活塞205上移直至压迫油口密封圈201，实现低压情况下的无泄漏密封。从图3、4可知，当控制油孔401的压力p2＜p1时，控制活塞206不起作用，完全靠多路阀102入口液压油的压力p1和浮动活塞205两端的面积差产生向上推力f1压迫油口密封圈201实现可靠密封；当多路阀102油口压力p1＜p2时，控制活塞206受到推力f2作用，推动浮动活塞205上移并压迫油口密封圈201实现低压情况下的无泄漏密封。

在固定阀块104内部孔道设置内反馈平衡活塞103，包括浮动活塞205和控制活塞206，浮动活塞205在油压作用下可上下浮动，反向压紧密封，不受油口安装面高低和沟槽深浅不一致的影响，密封可靠；浮动活塞205下方设置控制活塞206，当多路阀入口压力过低时，通过控制活塞206推动浮动活塞205压迫密封圈，确保高低压情况下均能可靠密封。