專利名稱：扳機式雙作用控制閥的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于剖切作業(yè)區(qū)域的保護裝置，詳細地說，例如在使用木料剖切機包括小型、家用剖切機時，保護操作者的裝置。
隨著社會的發(fā)展，機械的”雙手同時操縱”的要求標準越來越高。1999年新頒布的歐洲標準針對“斧刃式木料剖切機”的控制防護提出了新的要求(European Standard EN 609-1Agricultural and Forestry Machinery-Safety of Log Splitters-Part 1Wedge Splitters，4.6 Guarding of theSplitting Zone)b)手控制位的布置應保證操縱者不會在壓盤與剖切斧刃，木料與剖切斧刃，壓盤或者機械的其他部分之間擠傷。使用完全符合以下要求的雙手操縱裝置(參見標準EN5741996，9.1至9.4和9.6)可以達到這個要求。
]雙手操縱裝置應為“握持啟動”的形式，也就是操作者的雙手脫離任何一個手控制位，機械的剖切作業(yè)都應迅速停止，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]任何一個手控制位處于開啟位置時，斧刃或壓盤等機械的動作部件都不應向初始位置歸位，并且[---the wedge/pressure plate shall not return to the starting position ifone manual control in the“on”position；and]保證機械不會意外啟動剖切作業(yè)，或者允許操作者使用一只手、手臂以及身體的其他部分同時操縱兩個手控制位。
例如，歐洲專利EP0806271公開的一種木料剖切機用液壓伺服控制閥系統(tǒng)，該系統(tǒng)的控制手柄沒有任何保護裝置，操作者可以使用腳或身體的其他部分代替一只手進行操作，因此剖切作業(yè)就可能對操作者空閑下來的這只手造成意外傷害。同時，在這個控制閥系統(tǒng)中，操作者只要松開握持油泵開關或者控制手柄的任何一只手，工作油缸腔內的液壓油就會向油箱泄油，液壓工作活塞/推桿會馬上帶動壓盤向機械的初始位置退回歸位。這兩點均不符合前面所述的歐洲標準。
一般來說，對于中、大型的木料剖切機等液壓機械，通過增加電磁閥等控制元件是可以達到上述歐洲標準；但是對于小型、家用的木料剖切機等液壓機械，由于安裝空間和成本的嚴格限制，無法安裝此類復雜，昂貴的控制元件。
4、可以在安裝空間有限的小型液壓機械上使用；5、其制造成本較低。
為實現上述目的，本實用新型提供的控制閥通過液壓機械上油泵開/關和控制手柄的壓下/復位的雙作用來完成控制，其基本原理是由手柄控制部分和閥體兩部分組成，其中手柄控制部分有一手柄安裝座，為塊狀體，固定在液壓機械本體上，該安裝座中有一呈倒三角形的凸塊，在同一側面上還設有其上部有一通孔；其下部與倒三角凸塊相對應的另一側有一圓柱形凹槽，凹槽下有一擋止塊。手柄安裝座可以先制成兩塊相同尺寸和形狀的板體然后對合固定而成，也可以用一整塊板材經過銑、磨、鉆孔等加工手段制成。
一控制手柄，呈略彎狀，彎曲角度以手握時感到舒適為佳。其上部和中部各有一貫通孔，且與安裝座上的貫通孔同向。手柄下部的貫通孔與安裝座上貫通孔的方向垂直。
一扳機，呈一槽形，其上端朝向槽外方向有一突緣，兩槽邊的上角各有一個同軸的貫通孔。
控制手柄嵌置于扳機的槽內，用軸銷通過扳機和手柄中部的貫通孔，將扳機可旋轉一定角度地固定在手柄上，手柄下部固接一彈簧片的一端，其另一端抵頂于扳機槽內，使扳機在沒有外力時復位。
用軸銷通過控制手柄上與手柄安裝座上的貫通孔相固定，使手柄在安裝座上可旋轉地活動。
由于扳機上的突緣抵住安裝座上的擋止塊，控制手柄被安裝座上的凸塊和扳機所限制而無法前后移動；當扳動扳機時，手柄即可向前推移一段行程。
閥體包括有一個階梯軸，呈粗、中、細三段且形成二個軸肩，其中細段的端邊處有一凹槽。
一個壓力感應器，套設在階梯軸的細段上，并由一卡設于細段凹槽上的限位器限定其移動位置。
一彈簧，套設于階梯軸的細段上并抵頂于壓力感應器。
一閥套，容置上述的階梯軸和彈簧，其階梯軸的粗段伸出于閥套。
閥套插設于安裝座上的圓柱形凹槽中，伸出于閥套的階梯軸的粗段抵頂于控制手柄，并按控制手柄的動作而伸/縮于閥套內。
閥套上開設有4個油孔，分別為兩個連接液壓機械的油箱的A孔和D孔，一個連接液壓機械油泵出油口的B孔，一個連接液壓機械工作油缸的C孔；所述各油孔的開設間距與階梯軸各段的對應關系為壓下控制手柄時，階梯軸的粗段封閉A孔，而壓力感應器的移動位置封閉C孔。
根據上述的基本原理，其中閥體還可以包括有相互平行設置的兩個閥體，分別為上閥體和下閥體。
上閥體中裝設復位彈簧和階梯軸，該彈簧抵頂階梯軸的頂端，該階梯軸的中段為細段，頂端和中部為粗段，呈一啞鈴狀；該階梯軸與上閥體上連通油箱的A孔和連通工作油缸的C1孔、C2孔的對應關系為在控制手柄沒有壓下時，階梯軸受復位彈簧的抵頂，階梯軸頂端的粗段封閉C1孔，階梯軸中部的粗段封閉上閥體的閥口；當階梯軸受控制手柄壓迫時，階梯軸中部的粗段封閉A孔，頂端的粗端封閉C2孔。
下閥體中裝設有彈簧、限位器和壓力感應器，彈簧容置于限位器中并抵頂壓力感應器；在油泵未運轉時，壓力感應器受彈簧抵頂，封閉下閥體連接油泵出油口的B孔；油泵運轉時，感應器內縮，并被限位器抵止限位。
上閥體與下閥體之間用兩個管路A和B連通，A管路在上閥體上位于A孔和C1孔之間，其另一端位于下閥體端口處；B管路位于上閥體上C2孔處，其另一端位于下閥體的內端并于限位器之后。
本實用新型在使用中，(1)油泵運轉而控制手柄為復位狀態(tài)時，連接工作油缸的油孔被封閉，連接油箱的油孔開啟。工作油缸同油泵出油口/油箱隔斷，油泵出油口同油箱連通。(2)油泵運轉而控制手柄為壓下狀態(tài)時，連接工作油缸的油孔開啟，連接油箱的油孔封閉。工作油缸同油泵出油口連通，工作油缸/油泵出油口同油箱隔斷。(3)油泵停止運轉而控制手柄為壓下狀態(tài)時，連接工作油缸和油箱的油孔均被封閉。工作油缸、油泵出油口、油箱三者均被隔斷。(4)油泵停止運轉而控制手柄為復位狀態(tài)時，連接工作油缸和油箱的油孔均被開啟。工作油缸同油箱的連通。
請結合


圖1和圖2，本實施例提供的直線式控制閥，通過一手柄安裝座1固定在液壓木料剖切機上。該安裝座1為塊狀體，是在兩塊相同尺寸的板材上用相同的機械加工方法加工成相同的形狀，然后對合固定為一體。其形狀為其一側面上有一呈倒三角形的凸塊101，在同一側面上還設有其上部有一貫通孔102；其下部與凸塊101相對應的另一側有一圓柱形凹槽103，凹槽下有一擋止塊104。
一控制手柄2，呈略彎狀，彎曲角度沒有嚴格的限制，以手握時感到舒適而又適宜操作為佳；該手柄2的上部、中部和下部各有一貫通孔201、202、203，其中，上部和中部的貫通孔201、202與安裝座上的貫通孔102同向，下部的貫通孔203與安裝座上的貫通孔102的方向垂直。
一扳機3，呈一槽形，其上端朝向槽外方向有一突緣301；兩槽邊的上角各有一個同軸的貫通孔302。
控制手柄2嵌置于扳機的槽內，用軸銷通過扳機3和手柄2中部的貫通孔202，將扳機3可旋轉一定角度地固定在手柄2上，手柄2下部的貫通孔203固接一彈簧片4的一端，該彈簧片的另一端抵頂于扳機3槽內，使扳機3在沒有外力時復位。
用軸銷通過控制手柄2上部的貫通孔201與手柄安裝座1上的貫通孔102相固定，使手柄2在安裝座1上可旋轉地活動。
安裝后的控制手柄2在不扳動扳機3時，由于扳機3上的突緣301抵住安裝座1上的擋止塊104，手柄2被安裝座1上的凸塊101和扳機3所限制而無法前后移動；當扳動扳機3時，手柄2即可向前推移一段行程。
本實用新型提供的控制閥還包括有一個階梯軸5，呈粗、中、細三段501、502、503且形成二個軸肩。其中粗段501的端面為半球形，以減少與控制手柄2的磨擦力。
一個壓力感應器7，套設在階梯軸5的細段503上，并由一卡設于細段503凹槽上的限位器9限定其在細段503上的移動位置。
一彈簧10，套設于階梯軸5的細段503上并抵頂于壓力感應器7的一端面。
一閥套11，容置上述的階梯軸5和彈簧10，其階梯軸5的粗段501伸出于閥套11。
將組裝后的閥套11插設于安裝座1上的圓形凹槽103中，伸出于閥套11的階梯軸5的粗段501抵頂于控制手柄2，并按控制手柄2動作和彈簧10的作用而伸縮于閥套11內。
本實用新型所述的閥套11上還開設有4個油孔，為敘述上的方便，稱之為A、B、C、D孔，其中，A孔和D孔連接液壓機械的油箱，B孔連接液壓機械的油泵出油口，C孔連接液壓機械的工作油缸。該等油孔的開設間距與階梯軸5各段501、502、503的對應關系為壓下機械手柄2時，階梯軸5的粗段501恰好封閉住A孔，而壓力感應器7的移動位置為能封閉住C孔。
因為液壓裝置以及其上的工作油箱、油泵、工作油缸等均為公知設備，在此不作過多的描述，也不推薦附圖。
下面分別描述在不同工作狀態(tài)時控制閥的工作原理狀態(tài)1待機循環(huán)狀態(tài)當液壓機械的油泵運轉，控制手柄沒有壓下時，高壓油通過閥套上的B孔進入控制閥，并通過較小的泄油孔A返回油箱，同時產生一定的泄油壓力，推動壓力感應器壓縮彈簧向限位器移動，并在限位器的限位作用下，其側面封閉通向液壓機械工作油缸的C孔。機械處于待機起動狀態(tài)，沒有高壓油進入工作油缸，機械不動作。此時的機構狀態(tài)如圖3所示。
狀態(tài)2注油工作狀態(tài)當液壓機械的油泵運轉，控制手柄壓下時，階梯軸進一步壓縮彈簧，向彈簧方向移動，階梯軸粗段的側面封閉通向油箱的A孔。通過B孔進入控制閥的高壓油通過C孔進入工作油缸，機械開始作業(yè)。此時的機構狀態(tài)如圖4所示。
狀態(tài)3關機封油狀態(tài)當液壓機械在作業(yè)過程中，油泵突然停止運轉，而控制手柄沒有松開時，壓力感應器在彈簧的作用下向階梯軸中段的方向移動，并被階梯軸中段的軸肩限位停止，壓力感應器的側面封閉連通工作油缸的C孔，已經進入工作油缸的液壓油被封閉在工作油缸內，機械無法在其復位裝置的作用下，排出工作油缸內的液壓油，機械無法恢復到起始位置(機械的動作部件停止動作)，此時的結構狀態(tài)如圖5所示。
狀態(tài)4待機封油狀態(tài)當液壓機械在作業(yè)過程中，控制手柄突然被松開，而油泵仍繼續(xù)運轉時，彈簧推動壓力感應器，并進一步推動階梯軸向控制手柄的方向移動復位，開啟連通油箱的A孔。同時彈簧片推動扳機復位并重新鎖定控制手柄。高壓油通過較小的泄油孔A返回油箱，泄油壓力繼續(xù)壓迫壓力感應器壓縮彈簧，并同限位器保持接觸，壓力感應器的側面封閉連通工作油缸的C孔，已經進入工作油缸的液壓油被封閉在工作油缸內，機械無法在其復位裝置的作用下，排出工作油缸內的液壓油，機械無法恢復到起始位置(機械的動作部件停止動作)，此時的結構狀態(tài)如圖6所示。
狀態(tài)5關機泄油狀態(tài)當液壓機械的油泵關閉，控制手柄松開復位時，彈簧推動壓力感應器向階梯軸中段的方向移動，并被階梯軸中段的軸肩限位停止，壓力感應器的側面離開連通工作油缸的C孔，彈簧進一步推動階梯軸向控制手柄的方向移動復位，同時彈簧片推動扳機復位并重新鎖定控制手柄。在機械復位機構的壓力作用下，工作油缸內的液壓油從C孔中排出，通過D孔返回油箱。機械恢復初始工作狀態(tài)。此時的結構狀態(tài)如圖7所示。
實施例2、液壓機械裝置的種類繁多，有的便攜式液壓木料剖切機往往要求控制閥機構安裝在端蓋內部，而端蓋同時封閉油箱的長方形截面和工作油缸的圓形截面。為了減小整機尺寸，工作油缸往往套裝在油箱腔內。最小的便攜式剖切機端蓋的寬度不足70mm，同時，為了保證工作效率，要求進、出油孔的直徑不小于10mm。本實施例就是依據發(fā)明內容和實施例1描述的基本工作原理，將控制閥做等同變化，即滿足了在此類便攜式木料剖切機上使用的要求。
請結合圖8，其控制手柄部分沒有變動，只是相互平行設置兩個閥體，分別為上閥體18和下閥體19。上閥體18中裝設復位彈簧14和階梯軸5，該彈簧14抵頂階梯軸5的頂端。該階梯軸5的中段504為細段，頂端505和中部506為粗段，呈一啞鈴狀。該階梯軸5與上閥體18上連通油箱的A孔和連通工作油缸的C1孔、C2孔的對應關系為在控制手柄2沒有下壓時，階梯軸5受復位彈簧14的抵頂，階梯軸5頂端的粗段505封閉C1孔，階梯軸5中部的粗段506封閉上閥體18的閥口；當階梯軸5受控制手柄2壓迫時，階梯軸5中部的粗段506封閉A孔，頂端的粗端505封閉C2孔。
下閥體19中裝設有彈簧10、限位器9和壓力感應器7，彈簧10抵頂壓力感應器7。在油泵未運轉時，由于沒有壓力，壓力感應器7受彈簧10抵頂，封閉下閥體19的油泵出油口B孔。當油泵運轉時，感應器7內縮，并被限位器9抵止限位。
上閥體18與下閥體19之間用兩個管路連通，為敘述方便，分別稱之為A管路12和B管路13。A管路12在上閥體18上位于A孔和C1孔之間，其另一端位于下閥體19端口處。B管路13位于上閥體18上C2孔處，其另一端位于下閥體19的內端并于限位器9之后。
下面分別描述實施例2描述的控制閥在不同工作狀態(tài)時的工作原理狀態(tài)1待機循環(huán)狀態(tài)當液壓機械的油泵運轉，控制手柄沒有壓下時，高壓油由油泵出油口壓迫下閥體內的壓力感應器使其內縮，并被限位器限位停止，封閉B管路。高壓油經A管路、上閥體和A孔進入油箱。同時，由于上閥體內的階梯軸受復位彈簧抵頂，該階梯軸頂端的粗段封閉連通工作油缸的C1孔，沒有高壓油進入工作油缸，機械不動作。此時的機構狀態(tài)如圖9所示(圖中的箭頭線條表示液壓油的流動方向)。
狀態(tài)2注油工作狀態(tài)當液壓機械的油泵運轉，控制手柄壓下時，上閥體中的階梯軸壓縮復位彈簧，向彈簧方向移動，階梯軸中部的粗段封閉通向油箱的A孔，其頂端的粗段封閉連通工作油缸的C2孔。通過B孔進入控制閥的高壓油通過C1孔進入工作油缸，機械開始作業(yè)。下閥體中的感應器仍處于狀態(tài)1。此時的機構狀態(tài)如
圖10所示。
狀態(tài)3關機封油狀態(tài)當液壓機械在作業(yè)過程中，油泵突然停止運轉，而控制手柄沒有松開時，下閥體中的壓力感應器在彈簧的作用下向下閥體B孔方向移動，并封閉B孔。已經進入工作油缸的液壓油被封閉在工作油缸內，機械無法在其復位裝置的作用下，排出工作油缸內的液壓油，機械無法恢復到起始位置(機械的動作部件停止動作)，此時的結構狀態(tài)如
圖11所示。由于此時沒有液壓油流動，所以圖中沒有箭頭線條表示。
狀態(tài)4待機封油狀態(tài)當液壓機械在作業(yè)過程中，控制手柄突然松開，而此時油泵仍繼續(xù)運轉，上閥體內的復位彈簧推動階梯軸向控制手柄的方向移動復位，開啟連通油箱的A孔，封閉C1孔，同時控制手柄上的彈簧片推動扳機復位并重新鎖定控制手柄。液壓油通過A孔返回油箱，已經進入工作油缸的液壓油被階梯軸頂端的粗段封閉在工作油缸內，機械無法在其復位裝置的作用下，排出工作油缸內的液壓油，機械無法恢復到起始位置(機械的動作部件停止動作)，此時的結構狀態(tài)如
圖12所示。
狀態(tài)5關機泄油狀態(tài)當液壓機械的油泵關閉，控制手柄松開時，下閥體內的彈簧推動壓力感應器向下閥體B孔方向移動，并封閉B孔。上閥體內的復位彈簧推動階梯軸向控制手柄的方向移動復位，同時彈簧片推動扳機復位并重新鎖定控制手柄。在復位機構的壓力作用下，工作油缸內的液壓油從C2孔中排出，經B管路、下閥體、A管路、上閥體通過A孔返回油箱。機械恢復初始工作狀態(tài)。此時的結構狀態(tài)如
圖13所示。
從以上說明可以看出，本實用新型提供的控制閥中，在扳機沒有被扣動以前，控制手柄無法被壓下，確保了這個手控制位無法被除了手以外的身體其他部分操縱。
上述控制閥結構緊湊，零件尺寸可以根據所需配套的機械大小進行變化而不影響功能，零件加工簡單，成本低，十分適合小型的液壓機械的控制。
圖14為本實用新型用于液壓機械上一個實例的立體示意圖。
權利要求1.一種扳機式雙作用控制閥，通過液壓機械上油泵的開/關和操作手柄的壓下/復位的雙作用來實現控制，主要由手柄控制部分和閥體二部分組成，其中，手柄控制部分有一手柄安裝座，為塊狀體，固定在液壓機械本體上，該安裝座中有一呈倒三角形的凸塊，在同一側面上還設有其上部有一通孔；其下部與倒三角凸塊相對應的另一側有一圓柱形凹槽，凹槽下有一擋止塊；一控制手柄，其上部和中部各有一貫通孔，且與安裝座上的貫通孔同向；一扳機，呈一槽形，其上端朝向槽外方向有一突緣，兩槽邊的上角各有一個同軸的貫通孔；控制手柄嵌置于扳機的槽內，用軸銷通過扳機和手柄中部的貫通孔，將扳機可旋轉一定角度地固定在手柄上，手柄下部固接一彈簧片的一端，其彈簧片的另一端抵頂于扳機槽內，使扳機在沒有外力時復位；用軸銷通過控制手柄上與手柄安裝座上的貫通孔相固定，使手柄在安裝座上可旋轉地活動；由于扳機上的突緣抵住安裝座上的擋止塊，手柄被安裝座上的凸塊和扳機所限制而無法前后移動；當扳動扳機時，手柄即可向前推移一段行程；閥體包括有一個階梯軸，呈粗、中、細三段且形成二個軸肩，其中細段的端邊處有一凹槽；一個壓力感應器，套設在階梯軸的細段上，并由一卡設于細段凹槽上的限位器限定其移動位置；一彈簧，套設于階梯軸的細段上并抵頂于壓力感應器；一閥套，容置上述的階梯軸和彈簧，其階梯軸的粗段伸出于閥套；閥體插設于安裝座上的圓柱形凹槽中，伸出于閥套的階梯軸的粗段抵頂于控制手柄；閥套上開設有4個油孔，分別為兩個連接液壓機械的油箱的A孔和D孔，一個連接液壓機械油泵出油口的B孔，一個連接液壓機械工作油缸的C孔；所述各油孔的開設間距與階梯軸各段安排成壓下控制手柄時，階梯軸的粗段封閉A孔，而壓力感應器的移動位置封閉C孔。
2.如權利要求1所述的控制閥，其特征在于，所述閥體包括有相互平行設置的二個閥套，分別為上閥體和下閥體；上閥體中裝設復位彈簧和階梯軸，該彈簧抵頂階梯軸的頂端，該階梯軸的中段為細段，頂端和中部為粗段；該階梯軸與上閥體上連通油箱的A孔和連通工作油缸的兩個孔C1孔、C2孔之間安排成在控制手柄沒有壓下時，階梯軸受復位彈簧的抵頂，階梯軸頂端的粗段封閉C1孔，階梯軸中部的粗段封閉上閥體的閥口；當階梯軸受控制手柄壓迫時，階梯軸中部的粗段封閉A孔，頂端的粗端封閉C2孔；下閥體中裝設有彈簧、限位器和壓力感應器，彈簧容置于限位器中并抵頂壓力感應器；在油泵未運轉時，壓力感應器受彈簧抵頂，封閉下閥體連接油泵出油的B孔；油泵運轉時，感應器內縮，并被限位器抵止限位；上閥體與下閥體之間用兩個管路A和B連通，A管路在上閥體上位于A孔和C1孔之間，其另一端位于下閥體靠近端口處；B管路位于上閥體上C2孔處，其另一端位于下閥體的內端并于限位器之后。
3.如權利要求1所述的控制閥，其特征在于，所述手柄安裝座由兩塊相同尺寸和形狀對合的板體組成。
4.如權利要求1所述的控制閥，其特征在于，所述手柄安裝座為經過銑切而成的一體板材。
5.如權利要求1或2所述的控制閥，其特征在于，所述控制手柄呈略彎狀。
6.如權利要求1、2或3所述的控制閥，其特征在于，所述控制手柄的下部有一與安裝座上的貫通孔的方向垂直的貫通孔，與彈簧片固接。
專利摘要一種扳機式雙作用控制閥，通過液壓機械上油泵的開/關和操作手柄的壓下/復位的雙作用來實現控制，主要由手柄控制部分和閥體兩部分組成，本實用新型的手控制位無法被除了手以外的身體其他部分操縱。本實用新型在使用中，(1)油泵運轉而控制手柄為復位狀態(tài)時，連接工作油缸的油孔被封閉，連接油箱的油孔開啟。工作油缸同油泵出油口/油箱隔斷，油泵出油口同油箱連通。(2)油泵運轉而控制手柄為壓下狀態(tài)時，連接工作油缸的油孔開啟，連接油箱的油孔封閉。工作油缸同油泵出油口連通，工作油缸/油泵出油口同油箱隔斷。(3)油泵停止運轉而控制手柄為壓下狀態(tài)時，連接工作油缸和油箱的油孔均被封閉。工作油缸、油泵出油口、油箱三者均被隔斷。(4)油泵停止運轉而控制手柄為復位狀態(tài)時，連接工作油缸和油箱的油孔均被開啟。工作油缸同油箱的連通。
文檔編號B27L7/00GK2548783SQ0222987
公開日2003年5月7日 申請日期2002年4月5日 優(yōu)先權日2002年4月5日
發(fā)明者馮瑞亭 申請人:馮瑞亭