一种换向阀、增压器及液压泵的制作方法

1.本技术涉及液压技术领域，特别涉及一种换向阀、增压器及液压泵。


背景技术：

2.在液压往复动作领域，特别是增压缸往复动作领域，往复动作往往需要靠换向阀实现。目前市场上的自动换向阀有电控的，液压驱动的。电控的存在控制复杂，往复频率不能太快，需要额外控制系统等，而液压驱动的单靠一个换向阀往往在慢速动作时候，会出现换向阀停在中间产生不动作现象。
3.目前液压驱动换向阀解决方案是通过一个先导换向阀先换向，再控制液控换向阀换向，如发明专利号cn114412847a一种液控往复增压器，包括液控换向控制机构液控换向滑阀，可以保证往复增压器系统液控换向阀阀芯本体处于确定位置，即液控换向阀控制部件控制油口a供油而b通油箱时，阀芯本体运动至右侧，此时对应的供油通道连通，确保液控换向阀右侧控制油口y通控制油，左侧控制油口x通油箱，右侧机能工作，活塞组件往右运动；实现了控制油路的不间断供应，可以保证在该行程下，液控换向滑阀的阀芯本体位置固定，确保往复增压器活塞往右侧运动；待运动至左侧极限位置时，重复上述动作，确保增压器活塞运动方向顺利完成切换，往右侧运动，如此往复循环，实现增压器液控往复运动，确保系统增压；或者通过双缸错位实现，如发明专利号cn106481603b一种双缸超高压自动往复增压器，包括双向增压缸和与其匹配的换向阀，所述增压缸的左右活塞腔各自开油口，所述换向阀出油口连接所述增压缸左右活塞腔的油口，所述双向增压缸左右活塞腔各自开控制口，所述双向增压缸为两个，分别为第一增压缸和第二增压缸，所述第一增压缸匹配第一换向阀，所述第二增压缸匹配第二换向阀，所述第一增压缸左右活塞腔的控制口分别与第二换向阀两先导口连接，所述第二增压缸左右活塞腔的控制口分别与第一换向阀两先导口连接，该方案使用多缸增压，多缸体之间通过液控换向阀连续循环控制。但是，上述方案的液压驱动阀存在结构复杂，成本高的问题。
4.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本技术提供了一种换向阀、增压器及液压泵，以解决现有技术中的换向阀的阀芯易发生卡顿，且结构复杂、成本较高的问题。
6.为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
7.一种换向阀，其包括壳体和滑动设置于所述壳体内的阀芯，所述壳体内具有若干个油道，所述若干个油道包括依次间隔设置于所述壳体的内侧壁上的第一回油道、第一控制油道、第一进油道、第二控制油道、第二回油道，所述阀芯的外侧壁上间隔设置有用于连通相邻的两个油道的第一环形凹槽和第二环形凹槽；
8.所述壳体内具有位于所述阀芯的端部的一侧的反馈通道，所述阀芯上设置有若干个与所述反馈通道连通的孔，所述若干个孔与所述壳体的内侧壁相对设置，所述若干个孔
用于在所述阀芯移动时改变所述反馈通道内的油压而加速所述阀芯的移动。
9.所述换向阀，其中，所述阀芯具有位于所述壳体内的第一自锁位置和第二自锁位置；
10.当所述阀芯位于第一自锁位置时，所述第一环形凹槽连通所述第一进油道和所述第一控制油道，所述第二环形凹槽连通连通所述第二控制油道和第二回油道；
11.当所述阀芯位于第二自锁位置时，所述第一环形凹槽连通所述第一回油道和所述第一控制油道，所述第二环形凹槽连通连通所述第一进油道和所述第二控制油道。
12.所述换向阀，其中，所述孔为两个，包括第一孔和第二孔，所述第一孔和所述第二孔分别设置于所述第一环形凹槽的两侧；
13.所述第一孔与所述第一控制油道或所述第一回油道连通、或者所述第一孔的开口被所述壳体的内侧壁封闭；
14.所述第二孔与所述第一进油道或所述第一控制油道连通，或者所述第二孔的开口被所述壳体的内侧壁封闭。
15.所述换向阀，其中，当所述阀芯位于第一自锁位置时，所述第一孔与所述第一控制油道连通，所述第二孔与所述第一进油道连通；
16.当所述阀芯位于第二位置时，所述第一孔与所述第一控制油道连通，所述第二孔与所述第一回油道连通。
17.所述换向阀，其中，所述壳体内具有位于所述阀芯的端部的一侧的第二进油道，所述第二进油道位于所述阀芯背向所述反馈通道的一侧。
18.所述换向阀，其中，所述壳体包括依次连接的第一阀盖、壳体主体以及第二阀盖。
19.所述换向阀，其中，所述阀芯包括阀芯主体和辅助阀芯，所述辅助阀芯连接于所述阀芯主体的一端；
20.所述阀芯主体滑动设置于所述壳体主体的内腔中，所述辅助阀芯滑动设置于所述第二阀盖的内腔中。
21.所述换向阀，其中，所述阀芯主体的横截面面积大于所述辅助阀芯的横截面面积。
22.一种增压器，所述增压器包括如上任意一项所述换向阀。
23.一种液压泵，所述液压泵包括如上任意一项所述换向阀。
24.有益效果：本技术中采用单反馈结构设计，并在所述阀芯上设置若干个所述孔，使得所述阀芯在所述壳体中滑移时可进行多次加速，避免了所述阀芯在移动时发生卡顿现象，实现了阀芯移动的自加速、自平衡以及移动无死点的效果，且该结构简单，成本较低。
附图说明
25.图1为本发明提供的所述换向阀的结构示意图；
26.图2为本发明提供的所述阀芯本体的结构示意图；
27.图3为本发明提供的所述增压器的其中一个状态的示意图；
28.图4为本发明提供的所述增压器的另一状态的示意图；
29.图5为本发明提供的所述换向阀的其中一个状态的剖面示意图；
30.图6为本发明提供的所述换向阀的又一状态的剖面示意图；
31.图7为本发明提供的所述换向阀的又一状态的剖面示意图；
32.图8为本发明提供的所述换向阀的又一状态的剖面示意图；
33.图9为本发明提供的所述换向阀的又一状态的剖面示意图；
34.图10为本发明提供的所述换向阀的又一状态的剖面示意图；
35.附图中的标记为：1、壳体；11、第一阀盖；12、壳体主体；13、第二阀盖；2、阀芯；21、阀芯主体；22、辅助阀芯；3、第一环形凹槽；4、第二环形凹槽；5、第一孔；6、第二孔；7、增压器本体；71、主缸体；72、子缸体；8、大活塞；9、第一反馈槽；10、第二反馈槽；k1、反馈通道；t1、第一回油道；a、第一控制油道；p1、第一进油道；b、第二控制油道；t2、第二回油道；p2、第二进油道；p、进油口；t、回油口。
具体实施方式
36.本发明提供一种换向阀、增压器及液压泵，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
37.需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者间接在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者间接连接至该另一个部件上。
38.还需说明的是，本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此，附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
39.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
40.下面结合附图，通过对实施例的描述，对发明内容作进一步说明。
41.本实施例提供了一种换向阀、增压器及液压泵，如图1-2所示，所述换向阀包括壳体1和阀芯2，所述阀芯2滑动设置于所述壳体1内的内腔中，所述壳体1内具有若干各油道，所述阀芯2通过移动而改变各所述油道的连通关系，从而实现换向。
42.所述若干个油道包括依次间隔设置于所述壳体1的内壁上的第一回油道t1、第一控制油道a、第一进油道p1、第二控制油道b、第二回油道t2；所述壳体1呈柱状，所述第一回油道t1、所述第一控制油道a、所述第一进油道p1、所述第二控制油道b以及所述第二回油道t2依次沿所述壳体1的内腔的长度方向设置，且所述第一回油道t1、所述第一控制油道a、所述第一进油道p1、所述第二控制油道b以及所述第二回油道t2均呈环形。所述阀芯2的外侧壁上间隔设置有用于连通相邻的两个油道的第一环形凹槽3和第二环形凹槽4，所述第一环形凹槽3和所述第二环形凹槽4的规格相同。所述阀芯2通过滑动至不同位置，使得所述第一环形凹槽3和所述第二环形凹槽4对应连通的油道产生变化，从而实现所述换向阀的换向功能。一具体实施例，初始时，所述第一环形凹槽3连通所述第一进油道p1和所述第一控制油
道a，所述第二环形凹槽4连通所述第二控制油道b和所述第二回油道t2，然后所述换向阀移动，并移动至所述第一环形凹槽3连通所述第一回油道t1和所述第一控制油道a，所述第二环形凹槽4连通所述第一进油道p1和所述第二控制油道b，便实现了对油路进行换向。
43.所述壳体1内具有位于所述阀芯2的端部的一侧的反馈通道k1，所述反馈通道k1用于与外部的增压缸连接，并在增压缸的活塞移动至预设反馈位置时，反馈通道k1开启而连通外部油路，以在反馈通道k1中产生油压、并对阀芯2产生一定的压力，因此，本实施例中所述换向阀为单反馈结构设计。所述阀芯2上设置有若干个与所述反馈通道k1连通的孔，所述若干个孔与所述壳体1的内侧壁相对设置，所述若干个孔用于在所述阀芯2移动时改变所述反馈通道k1内的油压而加速所述阀芯2的移动；在所述阀芯2移动时，各孔对应的油道改变，或者各孔不对应各油道而被所述壳体1的内侧壁封闭，因而导致所述反馈通道k1中的油压改变，从而所述反馈通道k1作用于所述阀芯2上的压力也被改变，而当所述阀芯2在运动时，阀芯2受到的与运动方向相同的力增加，便能够实现阀芯2的加速移动，从而使阀芯2不会卡滞于所述壳体1中。
44.在一个实施例中，所述阀芯2具有位于所述壳体1内的第一自锁位置和第二自锁位置；当所述阀芯2位于第一自锁位置时，所述第一环形凹槽3连通所述第一进油道p1和所述第一控制油道a，所述第二环形凹槽4连通连通所述第二控制油道b和第二回油道t2；当所述阀芯2位于第二自锁位置时，所述第一环形凹槽3连通所述第一回油道t1和所述第一控制油道a，所述第二环形凹槽4连通连通所述第一进油道p1和所述第二控制油道b。当所述阀芯2由所述第一自锁位置移动至所述第二自锁位置、或由所述第二自锁位置移动至所述第一自锁位置时，便实现了所述换向阀的换向。
45.可选地，所述孔为两个，所述若干个孔包括第一孔5和第二孔6，所述第一孔5和所述第二孔6分别设置于所述第一环形凹槽3的两侧；所述第一孔5与所述第一控制油道a或所述第一回油道t1连通、或者所述第一孔5的开口被所述壳体1的内侧壁封闭；所述第二孔6与所述第一进油道p1或所述第一控制油道a连通，或者所述第二孔6的开口被所述壳体1的内侧壁封闭。本实施例中通过设置位于所述第一环形凹槽3两侧的第一孔5和第二孔6，以实现在所述阀芯2运动过程中改变所述反馈通道k1的油压。
46.在一个实施例中，当所述阀芯2位于第一自锁位置时，所述第一孔5与所述第一控制油道a连通，所述第二孔6与所述第一进油道p1连通，若此时所述反馈通道k1关闭，所述反馈通道k1也与所述第一进油道p1的压力相等；当所述阀芯2位于第二位置时，所述第一孔5与所述第一控制油道a连通，所述第二孔6与所述第一回油道t1连通，若此时所述反馈通道k1关闭，所述反馈通道k1与所述第一回油道t1的压力相等。
47.在一个实施例中，所述壳体1内具有位于所述阀芯2的端部的一侧的第二进油道p2，所述第二进油道p2位于所述阀芯2背向所述反馈通道k1的一侧，所述换向阀在正常工作时，所述第二进油道p2一直保持开启，所述第二进油道p2与所述第一进油道p1相连通，这样所述阀芯2朝向所述第二进油道p2的一侧将一直具有与所述第一进油道p1相等的油压，那么通过改变所述反馈通道k1的油压便能实现综合改变所述阀芯2所受外力，从而在外力的增加于运动方向一致时实现自加速。
48.在一个实施例中，如图1所示，所述壳体1包括依次连接的第一阀盖11，壳体1主体以及第二阀盖13，即，所述第一阀盖11和所述第二阀盖13分别连接于所述壳体1主体的两
侧，所述第一阀盖11、所述壳体1主体以及所述第二阀盖13共同形成所述阀芯2滑移的内腔。
49.所述阀芯2包括阀芯主体21和辅助阀芯22，所述辅助阀芯22连接于所述阀芯主体21的一端；所述阀芯主体21滑动设置于所述壳体1主体的内腔中，所述辅助阀芯22插接于所述第二阀盖13的内腔中，并与所述第二阀盖13的内腔滑动连接。所述阀芯主体21的横截面面积大于所述辅助阀芯22的横截面面积。当所述阀芯2位于第一自锁位置时，所述反馈通道k1通过所述第一孔5和所述第二孔6分别与第一进油道p1和第一控制油道a相连接，因此所述反馈通道k1的压力和素数第一进油道p1的压力相等，而所述第二进油道p2也与所述第一进油道p1的压力相等，但是由于所述阀芯主体21的横截面面积大于所述辅助阀芯22的横截面面积，则作用于所述阀芯2上的作用力始终向右，因此实现了自锁，避免了所述反馈通道k1内漏导致的阀芯2不受控动作。
50.应当说明的是，所述孔的数量也可以是三个、四个等其它数值，所述孔的位置也可以设置在所述阀芯2的其它位置，本实施例中并不以此为限，只要保证能够满足若干所述孔可以实现所述阀芯2的自加速、自锁以及中间破平衡等功能即可。
51.本实施例还公开了一种增压器，所述增压器包括如上任意一项所述换向阀。所述增压器可以为液压增压器、油水增压器、水增压器、双介质增压器等，本实施例中并不以此为限，只要可以采用本实施例中所述换向阀实现油道换向的增压器均可。
52.如图3-4所示，所述增压器包括增压器本体7和大活塞8，所述增压器本体7包括一主缸体71和两个子缸体72，两个所述子缸体72分别对称连接于所述主缸体71的两侧，所述大活塞8为对称式结构，所述大活塞8滑动设置于所述主缸体71和所述子缸体72形成的内腔中。所述大活塞8上对称设置有第一反馈槽9和第二反馈槽10，所述第一反馈槽9用于在所述大活塞8移动至对应位置后使得所述反馈通道k1与回油口t连通，所述第二反馈槽10用于在所述大活塞8移动至对应位置后使得所述反馈通道k1与进油口p连通。两个所述子缸体72两侧均设置有进口和出口，所述进口和出口均设置有单向阀，两个进口和两个出口流向一致；所述主缸体71的内腔两侧对称设置有油液进出口，各所述油液进出口通过所述换向阀与所述进油口p或所述回油口t连通，其中，所述进油口p分别与所述第一进油道p1和所述第二进油道p2相连通，所述回油口t分别与所述第一回油口t和所述第二回油口t相连通。
53.所述增压器的工作原理如下：
54.初始时，如图4所示，所述大活塞8位于所述增压器本体7的内腔的最左侧，如图5所示，所述阀芯2位于所述壳体1的内腔的最右侧，所述第一进油道p1连通所述第一控制油道a，所述第二控制油道b连通所述第二回油道t2，所述大活塞8左侧的油液进出口连通所述第一控制油道a、右侧的油液进出口连通所述第二控制油道b，所述大活塞8在左侧油液的压力下向右边移动，在运动过程中，所述反馈通道k1关闭，而此时所述反馈通道k1通过所述第一孔5连通所述第一控制油道a、通过所述第二孔6连通所述第一进油道p1，因此所述反馈通道k1的压力和所述进油口p的压力相等，同时因为所述第二进油道p2的压力也与所述进油口p的压力相等，但是所述阀芯2的左侧受力面积更大，右侧受力面积更小，因此所述阀芯2所受作用力始终向右，从而实现阀芯2自锁于该位置。所述阀芯2通过所述孔实现了自锁，避免了所述反馈通道k1内漏导致的阀芯2不受控动作。
55.进一步，如图3所示，所述大活塞8向右运动至所述第一反馈槽9半开状态时，所述反馈通道k1的压力则出现不确定性，在一定时候会导致所述反馈通道k1的压力乘以所述阀
芯2左侧的受力面积和所述第二进油道p2的压力乘以所述阀芯2右侧的受力面积基本平衡，而当所述阀芯2左侧所受的作用力稍微小于右侧所受的作用力时，所述阀芯2会很缓慢地向左动移动。
56.进一步，如图6所示，当所述阀芯2向左运动到至所述第一孔5由与所述第一控制油道a变为封闭状态时，所述反馈通道k1的压力会降低，此时所述阀芯2的运动平衡被打破，阀芯2加速往左侧运动。
57.进一步，如图7所示，当所述阀芯2向左运动至所述第一孔5由封闭状态变为连通所述第一回油道t1的状态时，所述反馈通道k1的压力会再次降低，此时所述阀芯2的运动平衡再次被打破，阀芯2再次加速往左侧运动。所述阀芯2在两侧加速前，所述第一进油道p1和所述第一控制油道a、所述第二控制油道b和所述第二回油道t2一直处于连通状态，所述大活塞8一直往右运动，大活塞8不会出现停滞现象，而等所述第一进油道p1和所述第一控制油道a、所述第二控制油道b和所述第二回油道t2均处于不连通状态时，所述阀芯2已经加速了两次，所述阀芯2快速移动，从而避免了死点。
58.进一步，如图8所示，当所述阀芯2向左加速运动至所述第二孔6由连通所述第一进由道变为封闭状态，所述反馈通道k1的压力会再次降低，此时，所述阀芯2的运动平衡再次被打破，所述阀芯2再次加速往左运动。同时，所述阀芯2已实现了换向，此时所述第一控制油道a连通所述第一回油道t1、所述第一进油道p1连通所述第二进油道p2，所述大活塞8在右侧油液的压力下向左边移动。
59.进一步，如图9所示，当所述阀芯2向左运动至所述第二孔6由封闭状态变为连通所述第一控制油道a的状态时，所述反馈通道k1的压力回再次降低，此时所述阀芯2的运动平衡再次被打破，所述阀芯2再次加速向左运动，直至所述阀芯2的左端与所述第一阀盖11相抵。同时所述阀芯2实现自锁。所述阀芯2的反向动作也同理可推。
60.如图10所示，可选地，所述第一孔5和所述第二孔6的孔径大小可以不相等，以便于在所述第一进油道p1与所述第一控制油道a和所述第二控制油道b均不连通，且所述反馈通道k1封闭，所述第一孔5和所述第二孔6分别连通所述第一回油道t1和所述第一进油道p1时，可以打破平衡，使得所述阀芯2的左侧作用力大于或小于右侧，实现阀芯2往作用力偏小的方向移动，从而打破平衡，实现连续运动。
61.本实施例中还公开了一种液压泵，所述液压泵包括如上任意一项所述换向阀。所述液压泵可以为液驱增压泵、液驱水泵、液驱泥浆泵、液驱动空压机、液压驱动压裂泵以及注浆泵等，本实施例中并不以此为限，只要可以采用本实施例中所述换向阀实现油道换向的液压泵均可。
62.综上所述，本技术公开了一种换向阀、增压器及液压泵，所述换向阀包括壳体和滑动设置于所述壳体内的阀芯，所述壳体内具有若干个油道，所述若干个油道包括依次间隔设置于所述壳体的内侧壁上的第一回油道、第一控制油道、第一进油道、第二控制油道、第二回油道，所述阀芯的外侧壁上间隔设置有用于连通相邻的两个油道的第一环形凹槽和第二环形凹槽；所述壳体内具有位于所述阀芯的端部的一侧的反馈通道，所述阀芯上设置有若干个与所述反馈通道连通的孔，所述若干个孔与所述壳体的内侧壁相对设置，所述若干个孔用于在所述阀芯移动时改变所述反馈通道内的油压而加速所述阀芯的移动。本技术中采用单反馈结构设计，并通过在所述阀芯上设置若干个所述孔，使得所述阀芯在所述壳体
中滑移时可进行多次加速，避免了所述阀芯在移动时发生卡顿现象，实现了阀芯移动的自加速、自平衡以及移动无死点的效果。
63.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。