專利名稱：一種快速液動(dòng)換向閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液動(dòng)換向閥，屬于液壓控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的液動(dòng)換向閥大多使用復(fù)位彈簧進(jìn)行復(fù)位，對于高頻響的應(yīng)用場合，為了加 快液動(dòng)換向閥的閥芯復(fù)位速度，需要提高復(fù)位彈簧的彈簧剛度，然而提高復(fù)位彈簧剛度會(huì) 加大液動(dòng)換向閥開啟時(shí)所需要克服的彈簧力，從而減慢了液動(dòng)換向閥的開啟速度，因此傳 統(tǒng)的液動(dòng)換向閥的開啟和復(fù)位速度往往是互相矛盾的，并且由于傳統(tǒng)的液動(dòng)換向閥處于開 啟位置時(shí)，復(fù)位彈簧被壓縮到極限位置，因此在液動(dòng)換向閥復(fù)位時(shí)閥芯需要先運(yùn)動(dòng)一段較 長的空行程，導(dǎo)致復(fù)位時(shí)間較長，換向速度慢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種換向速度快的液動(dòng)換向閥，以克服傳統(tǒng)液動(dòng)換向閥換向 動(dòng)作滯后的缺點(diǎn)。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)手段是該快速液動(dòng)換向閥主要包括閥體、 套筒和閥芯，閥芯置于閥體的閥孔內(nèi)；閥體的一端設(shè)有外螺紋并與套筒螺紋聯(lián)接，套筒內(nèi)設(shè) 有彈簧腔，彈簧腔內(nèi)置有彈簧，該彈簧同時(shí)置于閥孔內(nèi)并與閥芯接觸；在閥體的壁上自設(shè) 有外螺紋的一端向遠(yuǎn)離該外螺紋的另一端的方向依次設(shè)有均與閥孔相通的進(jìn)油腔、工作油 腔、回油腔，其中，所述閥芯自其與彈簧腔相對的端面沿閥芯的中心軸線設(shè)有盲孔，所述閥 芯的軸頸處設(shè)有徑向孔，該徑向孔與盲孔連通，所述盲孔的進(jìn)口處螺紋聯(lián)接有阻尼螺堵，所 述阻尼螺堵內(nèi)設(shè)有節(jié)流孔。 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述套筒的彈簧腔內(nèi)設(shè)有彈簧座，彈簧座與閥芯存在間隙，彈簧 腔的底部和彈簧座的一個(gè)端面上各自設(shè)有一個(gè)圓錐形孔，在所述兩個(gè)圓錐形孔之間夾持有 鋼球，所述圓錐形孔、彈簧座和閥芯的中心軸線重疊。 進(jìn)一步地，本發(fā)明所述閥孔的遠(yuǎn)離外螺紋的一端呈階梯狀，閥芯置于閥孔的具有 較大內(nèi)徑的部分，閥孔的具有較小內(nèi)徑的部分置有控制推桿，該控制推桿與閥孔的具有較 小內(nèi)徑的部分間隙配合；在閥體的壁上還設(shè)有與閥孔相通的泄油腔，該泄油腔位于閥芯的 與控制推桿相對的端面和閥孔的階梯面之間。 進(jìn)一步地，本發(fā)明在所述閥體的遠(yuǎn)離外螺紋的一端內(nèi)設(shè)有沉孔，在沉孔的內(nèi)壁上
密封固定有支撐導(dǎo)套，該支撐導(dǎo)套的中心孔與閥孔連通且同軸，支撐導(dǎo)套的中心孔內(nèi)置有
控制推桿，該控制推桿與支撐導(dǎo)套的中心孔間隙配合；在閥體的壁上還設(shè)有與閥孔相通的
泄油腔，該泄油腔位于閥芯的與控制推桿相對的端面和閥體的沉孔底面之間。 本發(fā)明的另一種快速液動(dòng)換向閥主要包括閥體、套筒和閥芯，閥芯置于閥體的閥
孔內(nèi)；閥體的一端設(shè)有外螺紋并與套筒螺紋聯(lián)接，套筒內(nèi)設(shè)有彈簧腔，彈簧腔內(nèi)置有彈簧，
該彈簧同時(shí)置于閥孔內(nèi)并與閥芯接觸；在閥體的壁上自設(shè)有外螺紋的一端向遠(yuǎn)離該外螺紋
的另一端的方向依次設(shè)有均與閥孔相通的進(jìn)油腔、工作油腔、回油腔，其中，所述閥孔的遠(yuǎn)離外螺紋的一端呈階梯狀，閥芯置于閥孔的具有較大內(nèi)徑的部分，閥孔的具有較小內(nèi)徑的 部分置有控制推桿，該控制推桿與閥孔的具有較小內(nèi)徑的部分間隙配合；在閥體的壁上還 設(shè)有與閥孔相通的泄油腔，該泄油腔位于閥芯的與控制推桿相對的端面和閥孔的階梯面之 間。 此外，本發(fā)明快速液動(dòng)換向閥還可以是包括閥體、套筒和閥芯，閥芯置于閥體的閥 孔內(nèi)；閥體的一端設(shè)有外螺紋并與套筒螺紋聯(lián)接，套筒內(nèi)設(shè)有彈簧腔，彈簧腔內(nèi)置有彈簧， 該彈簧同時(shí)置于閥孔內(nèi)并與閥芯接觸；在閥體的壁上自設(shè)有外螺紋的一端向遠(yuǎn)離該外螺紋 的另一端的方向依次設(shè)有均與閥孔相通的進(jìn)油腔、工作油腔、回油腔，其中，在所述閥體的 遠(yuǎn)離外螺紋的一端內(nèi)設(shè)有沉孔，在沉孔的內(nèi)壁上密封固定有支撐導(dǎo)套，該支撐導(dǎo)套的通孔 與閥孔連通且同軸，支撐導(dǎo)套內(nèi)置有控制推桿，該控制推桿與支撐導(dǎo)套間隙配合；在閥體的 壁上還設(shè)有與閥孔相通的泄油腔，該泄油腔位于閥芯的與控制推桿相對的端面和閥體的沉 孔底面之間。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是 (1)將流入工作腔的部分高壓油通過反饋油路引入彈簧腔，使閥芯在復(fù)位時(shí)與彈 簧接觸的閥芯端面受到高壓油壓力和彈簧力的共同作用，閥芯復(fù)位速度快；閥芯在控制油 作用力、反饋高壓油作用力和彈簧力的合力作用下處于平衡位置，從而縮短了閥芯復(fù)位時(shí) 需要移動(dòng)的距離。 (2)由于液動(dòng)換向閥的閥芯復(fù)位時(shí)借助了反饋高壓油作用力，降低了對彈簧剛度 的要求，實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以選擇較小彈簧剛度的彈簧，減小了閥芯開啟時(shí)所需克服的彈簧力， 從而加快了閥芯的開啟速度。 (3)通過在閥孔內(nèi)設(shè)置控制推桿，使控制油作用在控制推桿端面，由控制推桿推動(dòng) 閥芯換向，減小了控制腔的容積，閥芯換向速度快。 (4)采用分立元件，結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便，快速液動(dòng)換向閥的安裝方式為螺紋插裝 式，有效節(jié)省安裝空間。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中快速液動(dòng)換向閥的結(jié)構(gòu)剖視示意圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例2中快速液動(dòng)換向閥的結(jié)構(gòu)剖視示意圖；
圖3為本發(fā)明實(shí)施例3中快速液動(dòng)換向閥的結(jié)構(gòu)剖視示意圖；
圖4為本發(fā)明快速液動(dòng)換向閥的阻尼螺堵的結(jié)構(gòu)剖視示意圖；
圖5為本發(fā)明快速液動(dòng)換向閥所述彈簧座的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1 如圖1、圖4、圖5所示，本發(fā)明的快速液動(dòng)換向閥主要包含一個(gè)閥體16和套筒25。 閥體16的一端制有外螺紋(在圖1至圖3中，該外螺紋在閥體16的右端)，套筒25的內(nèi) 部相應(yīng)地加工凹槽并在槽內(nèi)制有內(nèi)螺紋，以便將閥體16與套筒25進(jìn)行螺紋聯(lián)接，并使閥體 16制有外螺紋一端的端面緊貼套筒25的凹槽面。閥體16內(nèi)部設(shè)置一個(gè)通孔作為閥孔6， 閥孔6內(nèi)安裝有閥芯9，閥孔6的內(nèi)徑與閥芯9的外徑配磨加工，當(dāng)液控?fù)Q向閥工作時(shí)，使閥芯9在閥孔6內(nèi)左右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)油路的切換。在閥體16的壁上自設(shè)有外螺紋的一端 向遠(yuǎn)離該外螺紋的另一端的方向(在圖1至圖3中，即為自閥體16的右端向左端的方向) 依次設(shè)有均與閥孔6相通的進(jìn)油腔14、工作油腔10、回油腔7。閥芯9的軸頸處加工有徑向 孔12，沿閥芯9的中心軸線加工有盲孔13，使工作油腔10和彈簧腔21通過徑向孔12和盲 孔13相連通。在盲孔13的進(jìn)口處制有螺孔19，螺孔19的內(nèi)部安裝有阻尼螺堵18，阻尼螺 堵18的內(nèi)部還設(shè)有節(jié)流孔17。安裝阻尼螺堵18的作用是通過節(jié)流孔17的節(jié)流作用使閥 芯9運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，減小閥芯9換向時(shí)的沖擊。閥芯9的外側(cè)壁上在軸頸的兩側(cè)各間隔地加工 有2個(gè)平衡槽15，每個(gè)平衡槽15沿閥芯9的外側(cè)壁圓周方向開設(shè)，平衡槽15可以減小液壓 卡緊力，并減少閥芯9與閥體16配合處的油液泄漏，使閥芯9工作更加可靠。
在套筒25的彈簧腔21的底端端面上加工一個(gè)120°圓錐形孔，在彈簧座23的大 頭端底端端面上加工一個(gè)120°圓錐形孔，將鋼球24放入這兩個(gè)圓錐形孔內(nèi)，鋼球24靠這 兩個(gè)圓錐形孔夾持固定；并在套筒25的彈簧腔21內(nèi)安裝彈簧座23，彈簧座23與閥芯9存 在間隙，再將彈簧20套在彈簧座23夕卜，同時(shí)使上述兩個(gè)圓錐形孔、彈簧座23和閥芯9的中 心軸線重疊，保證閥芯9的受力為沿軸向的推力。彈簧20的一端抵在彈簧座23上，另一端 抵在閥芯9上，將閥體16與套筒25進(jìn)行螺紋聯(lián)接后，彈簧20被預(yù)壓縮，彈簧力確保閥芯9 處于確定的初始位置，并在閥芯9復(fù)位時(shí)提供反向推力。裝入鋼球24的目的是通過鋼球24 與錐面的補(bǔ)償作用，使彈簧座23對中，并使彈簧力均勻作用在閥芯9上，圓錐形孔的角度設(shè) 計(jì)成12(T可以提高加工圓度。在閥體16上裝有0型圈3、8、11，在套筒25上裝有0型圈 22，用于密封油液防止泄漏。
實(shí)施例2 如圖2所示，閥孔6的遠(yuǎn)離外螺紋的一端(在圖2中，即為閥孔6的左端)呈階梯 狀，閥孔6的階梯面27將該端閥孔6區(qū)分成兩部分。其中，如圖2所示，階梯面27的左側(cè) 部分的閥孔內(nèi)徑相對于階梯面27的右側(cè)部分的閥孔內(nèi)徑要小，并在階梯面27的左側(cè)部分 的閥孔內(nèi)置有控制推桿2，該控制推桿2與這部分閥孔6間隙配合；階梯面27的右側(cè)部分 的閥孔內(nèi)徑較大，其內(nèi)置有閥芯9。作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，控制推桿2還設(shè)有凸肩，該 凸肩位于階梯面27的右側(cè)部分的閥孔內(nèi)，且控制推桿2的凸肩部分可與階梯面27接觸，閥 芯9復(fù)位時(shí)推動(dòng)控制推桿2向左移動(dòng)，由控制推桿2的凸肩和階梯面27對控制推桿2的左 向移動(dòng)進(jìn)行限位。
實(shí)施例3 如圖3所示，進(jìn)一步的，在閥體16的遠(yuǎn)離外螺紋的一端(在圖3中，即為閥孔6的 左端)內(nèi)設(shè)有沉孔，在沉孔的內(nèi)壁上密封固定有支撐導(dǎo)套5，該支撐導(dǎo)套5的中心孔與閥孔 6連通且同軸，支撐導(dǎo)套5的中心孔內(nèi)置有控制推桿2，該控制推桿2與支撐導(dǎo)套5的中心 孔間隙配合，安裝時(shí)將控制推桿2裝入支撐導(dǎo)套5的中心孔，并整體裝入閥體16的沉孔內(nèi)， 在支撐導(dǎo)套5的外部安裝彈性擋圈1，用來固定支撐導(dǎo)套5，防止松動(dòng)，支撐導(dǎo)套上裝有0型 圈4，用于密封油液。在閥體16的壁上還設(shè)有與閥孔6相通的泄油腔26，該泄油腔26位于 閥芯9的與控制推桿2相對的端面與閥體16的沉孔底面28之間。
本發(fā)明換向閥的工作過程如下 如圖l所示，初始狀態(tài)下，閥孔6內(nèi)沒有壓力油進(jìn)入，閥芯9在彈簧力的作用下保 持在左位，工作腔10與回油腔7通過閥芯9的軸頸處溝通，進(jìn)油腔14泄油腔被閥芯9的臺(tái)肩封閉。當(dāng)閥孔6內(nèi)接通壓力油時(shí)，壓力油作用在閥芯9的左端端面上，使閥芯9克服彈簧 力和其他阻力向右運(yùn)動(dòng)，回油腔7被閥芯9的臺(tái)肩封閉，進(jìn)油腔14與工作腔10通過閥芯9 的軸頸處溝通，同時(shí)，一部分高壓油先后經(jīng)徑向孔12、盲孔13和阻尼螺堵18內(nèi)的節(jié)流孔17 進(jìn)入套筒25內(nèi)部的彈簧腔21，這部分反饋高壓油作用在閥芯9的右端面上形成向左的反向 推力，最終使閥芯9在左端端面上受到的推力、彈簧力和反饋高壓油作用力的合力作用下 處于一個(gè)平衡位置，此時(shí)液動(dòng)換向閥處于開啟位置。當(dāng)撤去壓力油的瞬間，彈簧腔21內(nèi)部 仍然蓄積有反饋高壓油，在反饋高壓油作用力和彈簧力的作用下，閥芯9被迅速推向左端 初始位置，使得進(jìn)油腔14被閥芯9的臺(tái)肩封閉，回油腔7與工作腔IO相溝通，工作腔10的 油液通過回油腔7流回油箱，閥孔6內(nèi)的油液通過閥體16的外部油路流回油箱，此時(shí)液動(dòng) 換向閥處于關(guān)閉位置。 進(jìn)一步的，如圖2所示，在閥孔6內(nèi)置有控制推桿2，壓力油作用在控制推桿2的左 端面上，由于控制推桿2的左端面面積較小，使得油液只需充滿小體積的容腔就能推動(dòng)控 制推桿2向右運(yùn)動(dòng)，由控制推桿2推動(dòng)閥芯9向右換向，加快了閥芯9的換向速度。閥孔6 內(nèi)部的泄漏油液通過泄油腔26流回油箱。 進(jìn)一步的，如圖3所示，閥體16的沉孔內(nèi)設(shè)置有可拆卸的支撐導(dǎo)套5，對于需要改 變控制推桿2的端面面積的場合，只需要更換支撐導(dǎo)套5和推桿2，不必拆卸閥體16和重新 加工閥孔6，提高了工作效率。
權(quán)利要求
一種快速液動(dòng)換向閥，它包括閥體(16)、套筒(25)和閥芯(9)，閥芯(9)置于閥體(16)的閥孔(6)內(nèi)；閥體(16)的一端設(shè)有外螺紋并與套筒(25)螺紋聯(lián)接，套筒(25)內(nèi)設(shè)有彈簧腔(21)，彈簧腔(21)內(nèi)置有彈簧(20)，該彈簧(20)同時(shí)置于閥孔(6)內(nèi)并與閥芯(9)接觸；在閥體(16)的壁上自設(shè)有外螺紋的一端向遠(yuǎn)離該外螺紋的另一端的方向依次設(shè)有均與閥孔(6)相通的進(jìn)油腔(14)、工作油腔(10)、回油腔(7)，其特征在于所述閥芯(9)自其與彈簧腔(21)相對的端面沿閥芯的中心軸線設(shè)有盲孔(13)，所述閥芯(9)的軸頸處設(shè)有徑向孔(12)，該徑向孔(12)與盲孔(13)連通，所述盲孔(13)的進(jìn)口處螺紋聯(lián)接有阻尼螺堵(18)，所述阻尼螺堵(18)內(nèi)設(shè)有節(jié)流孔(17)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種快速液動(dòng)換向閥，其特征在于所述套筒(25)的彈簧腔 (21)內(nèi)設(shè)有彈簧座(23)，彈簧座(23)與閥芯(9)存在間隙，彈簧腔(21)的底部和彈簧座 (23)的一個(gè)端面上各自設(shè)有一個(gè)圓錐形孔，在所述兩個(gè)圓錐形孔之間夾持有鋼球(24)，所 述圓錐形孔、彈簧座(23)和閥芯(9)的中心軸線重疊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種快速液動(dòng)換向閥，其特征在于所述閥孔(6)的遠(yuǎn) 離外螺紋的一端呈階梯狀，閥芯(9)置于閥孔(6)的具有較大內(nèi)徑的部 分，閥孔(6)的具有 較小內(nèi)徑的部分置有控制推桿(2)，該控制推桿(2)與閥孔(6)的具有較小內(nèi)徑的部分間隙 配合；在閥體(16)的壁上還設(shè)有與閥孔(6)相通的泄油腔(26)，該泄油腔(26)位于閥芯 (9)的與控制推桿(2)相對的端面和閥孔(6)的階梯面(27)之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種快速液動(dòng)換向閥，其特征在于在所述閥體(16)的 遠(yuǎn)離外螺紋的一端內(nèi)設(shè)有沉孔，在沉孔的內(nèi)壁上密封固定有支撐導(dǎo)套(5)，該支撐導(dǎo)套(5) 的中心孔與閥孔(6)連通且同軸，支撐導(dǎo)套(5)的中心孔內(nèi)置有控制推桿(2)，該控制推桿 (2)與支撐導(dǎo)套(5)的中心孔間隙配合；在閥體(16)的壁上還設(shè)有與閥孔(6)相通的泄油 腔(26)，該泄油腔(26)位于閥芯(9)的與控制推桿(2)相對的端面和閥體(16)的沉孔底 面(28)之間。
5. —種快速液動(dòng)換向閥，它包括閥體(16)、套筒(25)和閥芯(9)，閥芯(9)置于閥體 (16)的閥孔(6)內(nèi)；閥體(16)的一端設(shè)有外螺紋并與套筒(25)螺紋聯(lián)接，套筒(25)內(nèi)設(shè) 有彈簧腔(21)，彈簧腔內(nèi)置有彈簧(20)，該彈簧(20)同時(shí)置于閥孔(6)內(nèi)并與閥芯(9)接 觸；在閥體(16)的壁上自設(shè)有外螺紋的一端向遠(yuǎn)離該外螺紋的另一端的方向依次設(shè)有均 與閥孔(6)相通的進(jìn)油腔(14)、工作油腔(10)、回油腔(7)，其特征在于所述閥孔(6)的 遠(yuǎn)離外螺紋的一端呈階梯狀，閥芯(9)置于閥孔(6)的具有較大內(nèi)徑的部分，閥孔(6)的具 有較小內(nèi)徑的部分置有控制推桿(2)，該控制推桿(2)與閥孔(6)的具有較小內(nèi)徑的部分間 隙配合；在閥體(16)的壁上還設(shè)有與閥孔(6)相通的泄油腔(26)，該泄油腔(26)位于閥 芯(9)的與控制推桿(2)相對的端面和閥孔(6)的階梯面(27)之間。
6. —種快速液動(dòng)換向閥，它包括閥體(16)、套筒(25)和閥芯(9)，閥芯(9)置于閥體 (16)的閥孔(6)內(nèi)；閥體(16)的一端設(shè)有外螺紋并與套筒(25)螺紋聯(lián)接，套筒(25)內(nèi)設(shè) 有彈簧腔(21)，彈簧腔內(nèi)置有彈簧(20)，該彈簧(20)同時(shí)置于閥孔(6)內(nèi)并與閥芯(9)接 觸；在閥體(16)的壁上自設(shè)有外螺紋的一端向遠(yuǎn)離該外螺紋的另一端的方向依次設(shè)有均 與閥孔(6)相通的進(jìn)油腔(14)、工作油腔(10)、回油腔(7)，其特征在于在所述閥體(16) 的遠(yuǎn)離外螺紋的一端內(nèi)設(shè)有沉孔，在沉孔的內(nèi)壁上密封固定有支撐導(dǎo)套(5)，該支撐導(dǎo)套 (5)的通孔與閥孔(6)連通且同軸，支撐導(dǎo)套(5)內(nèi)置有控制推桿(2)，該控制推桿(2)與支撐導(dǎo)套(5)間隙配合；在閥體(16)的壁上還設(shè)有與閥孔(6)相通的泄油腔(26)，該泄油 腔(26)位于閥芯(9)的與控制推桿(2)相對的端面和閥體(16)的沉孔底面(28)之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種快速液動(dòng)換向閥，包括閥體、套筒和閥芯，閥芯置于閥體的閥孔內(nèi)；閥體的一端設(shè)有外螺紋并與套筒螺紋聯(lián)接，套筒內(nèi)設(shè)有彈簧腔，彈簧腔內(nèi)置有彈簧，該彈簧同時(shí)置于閥孔內(nèi)并與閥芯接觸；在閥體的壁上自設(shè)有外螺紋的一端向遠(yuǎn)離該外螺紋的另一端的方向依次設(shè)有均與閥孔相通的進(jìn)油腔、工作油腔、回油腔，閥芯自其與彈簧腔相對的端面沿閥芯的中心軸線設(shè)有盲孔，閥芯的軸頸處設(shè)有與盲孔連通的徑向孔，盲孔的進(jìn)口處螺紋聯(lián)接有阻尼螺堵，阻尼螺堵內(nèi)設(shè)有節(jié)流孔。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是閥芯復(fù)位速度快，復(fù)位時(shí)移動(dòng)距離縮短；對彈簧剛度要求低，閥芯開啟速度加快；控制腔的容積減小，閥芯換向速度快；結(jié)構(gòu)簡單、拆裝方便，有效節(jié)省安裝空間。
文檔編號F15B13/00GK101737370SQ20101010463
公開日2010年6月16日 申請日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者岳藝明, 朱旭, 高天翼, 魏建華 申請人:浙江大學(xué)