專利名稱:高水基錐閥式電液換向閥的制作方法
本發明屬于一種液壓閥，特別是用于高水基液壓系統的電液換向閥。
在液壓系統中使用高水基液壓介質是當前國內外競相開發研究的重要課題，由于高水基液壓介質的性能特點，必須有相應的液壓元件。以往的一些水壓機、連續鑄鋼設備采用的水控制系統通常都是采用如機標JB水壓機零部件標準中的手柄操縱的分配器(JB2048-84)或是采用輔助油路操縱單頂缸的系統來控制水介質的主系統(見圖1)前者結構難于實現電器或計算機自動控制，后者結構系統復雜，須有油和水兩種各自獨立的液壓系統和動力泵站，由于目前尚未研制出適合于高水基液工作的各種電液轉換液壓閥，因此，上述油控水系統(圖1)或手柄操縱帶接力器的分配器系統仍然是目前廣泛采用的高水基液壓傳動形式。
為盡快開發高水基液壓傳動的應用，近二年來，已研制了適用于高水基介質的插式錐閥及各種功能的先導電磁閥。由兩個插式方向錐閥與一個二位四通先導電磁閥或分別與兩個二位三通先導閥構成各種流量的二位三通或三位三通換向閥，也可由四個插式方向閥芯與四個先導閥構成具有各種機能的三位四通換向閥。見圖3為四個插式閥及先導閥構成的三位四通閥。但這種方法對通徑小于Dg32的各種閥門是很不經濟的，它增大了閥組重量和體積，加工先導閥的引水孔較為困難，更重要的是使用先導閥和電磁鐵數量成倍增加，相應使電器控制復雜，使用配套電器也增多。
錐閥由于使用油和水兩種不同的介質而有不同的結構特點，因此分為油錐閥和水錐閥兩類。不論油或水錐閥與滑閥相比，都具有壓力損失小，過流量大，切換時間短，壽命長，可實現無泄漏密封關閉。盡管錐閥較滑閥具有許多突出優點，但由于目前沒有更合理的油用錐閥式電液閥，而采用多個插式閥用先導閥控制的疊加閥形式，使系統復雜程度與造價提高。因此在中小流量，要求使用閥門通徑在Dg32以下的油系統，仍然采用滑閥式各種功能的電液換向閥，而對于高水基液壓系統，由于以前沒有適用于中小流量的電液換向閥，故不得不采用由插式閥及多個先導閥一一對應控制的結構形式來構成多種功能換向閥組，以適應自動控制的需要。
本發明的目的是設計一種適用于中小流量的高水基液壓介質的錐閥式換向閥，使其系統結構簡化，控制功能多樣，用途各異。
本發明換向閥主要由主錐閥和先導控制閥構成。該主錐閥包括柱塞頂桿，錐閥和相應閥座，其特征是，錐閥是由兩個單向錐閥構成具有相對作用的可控雙作用式錐閥，這種雙作用式錐閥一端與相應閥座構成一個進水閥口，另一端與相應閥座構成一個排水閥口。當采用一個先導控制閥連接控制一組主錐閥，可組合成一種二位三通電液換向閥，當采用一個設計成端蓋法蘭的二位四通或二位三通電磁先導閥連接控制兩組主錐閥，可組合成一種具有二位四通的電液換向閥，當采用二個設計成端蓋法蘭的二位四通或二位三通電磁先導閥連接控制兩組主錐閥，可構成具有三位四通的換向閥。由于采用了組合式的具有相對作用的可控雙作用式錐閥，只需配備最少的先導電磁閥就可達到實現控制功能多樣。
下面結合本發明的工作原理及實施例。
圖1為油控水系統結構圖。其中，P，O為水介質源，P′，O′為油輔助介質動力源，(1)為水分配閥，(2)為油單頂缸，(3)為油控制閥。
圖2為四個插式閥及先導閥構成的三位四通換向閥結構圖。
圖3為本發明二位三通電液換向閥結構圖圖4為本發明二位四通電液換向閥結構圖圖5為本發明三位四通電液換向閥結構圖圖6為具有相對作用的可控雙作用式錐閥結構示意圖。
圖3、圖4、圖5中，(1)為柱塞頂桿，(2)為先導電磁閥，(3)為具有相對作用的可控雙作用式錐閥，(4)，(5)為閥座，(6)為控制腔，(7)為錐閥(3)與相應閥座(4)構成的進水閥口，(8)為錐閥(3)與相應閥座(5)構成的排水閥口，(P)(A)，(O)，(B)，為電液通道口。其中，錐閥(3)是由兩個方向相反的單向閥套裝在一起，且中間裝有壓縮彈簧，在其安裝空間內，兩個單向閥沿軸向可以自由滑動，其詳細結構見圖6。借助中部的彈簧復位，在任何情況下，可保證錐閥(3)上的兩個閥口不致同時開啟，以免發生P腔壓力串到O腔不易建立起壓力的情況。錐閥(3)具有相對作用，指兩個閥口具有相反方向的作用，即在閥口(7)的開啟力對閥口(8)則是關閉力，開啟閥口(7)的運動則是關閉閥口(8)的運動。錐閥(3)通過頂桿(1)受先導閥(2)的控制為可控單向閥，因為它同時實現開啟一個閥口而相應關閉另一個閥口，故稱可控雙作用錐閥。
本發明采用一個先導電磁閥連接控制一組主錐閥構成的二位三通基型換向閥其工作原理為當先導閥(2)的原始位置(斷電)為排液時，控制腔(6)為排液狀態，錐閥(3)在P腔壓力作用下關閉閥口(8)而打開閥口(7)實現P-A口接通，A-O口斷開。若先導閥通電進液，柱塞頂桿(1)在控制腔(6)進液壓水作用下，使錐閥(3)關閉進水閥口(7)而打開排水閥口(8)，則實現P-A口斷開，A-O口接通。
當配用端蓋法蘭先導閥(2)的原始位置(斷電)為進液時，此時P-A口斷開，A-O口接通。只有先導閥通電，才實現P-A口接通，A-O口斷開。構成二位三通常開或常閉式兩種電液換向閥。
由二位三通電液換向閥，通過不同的組合搭配，可以構成二位四通、三位四通(P、Y型機能)各種電液換向閥，見圖4、圖5。
錐閥式三位四通(P、Y型機能)和二位三通、二位四通電液換向閥的特點1、無論是設計成油錐閥或水錐閥，當使用同種介質、同一通徑的各種功能的電液閥，除閥體以外的全部零件，可以通用互換，有利于標準化，通過選用不同組合方式，可以構成各種功能，用途各異的電液換向閥。
2、錐閥式換向閥過流量大，與同通徑油滑閥相比，其外形輪廓尺寸和重量相當，但過流量卻比后者大，使用油介質時，相當于大一擋通徑的滑閥的過流量。使用水基介質時，其過流量又相當于比同通徑的油錐閥大一擋的過流量。通過聯接板可直接取代原油滑閥使用。
3、適用于高水基介質的錐閥式電液換向閥，在不作任何改變的情況下，完全適用于油介質。
4、如設計成專為油介質使用的錐閥式電液閥，只需將水基介質錐閥結構中運動部位YX型密封取消，改為油滑閥常用的油封槽式配合間隙密封，對元件材料防腐蝕要求降低，進而降低成本。其先導閥可改為油滑閥，也可不改。
5、現有油滑閥結構三位四通電液換向閥，不能實現兩個先導電磁鐵同時通電，因而只有三位四通功能。而本發明的錐閥式三位四通電液換向閥可實現兩個先導電磁鐵同時通電，因此具有四位四通功能。且通過左右端電磁先導閥配用斷電進液或斷電排液的不同組合，可以實現三位四通機能位置的互換，從而使閥門在滿足多種工藝動作要求時具有更大的靈活性。
錐閥加工較滑閥容易，無需研配配合間隙。
它與油疊加閥相比，重量可減輕45%，與高水基插式結構錐閥相比，可減輕重量約65%，且減少電磁鐵及先導閥數量，進而可簡化電器和液壓系統。
本發明設計的錐閥式換向閥可以達到公稱壓力315巴以及低于315巴的各種壓力。
權利要求
1.一種高水基錐閥式電液換向閥，它主要由先導控制閥(2)和主錐閥構成，該主錐閥包括柱塞頂桿(1)，錐閥(3)和閥座(4)(5)，其特征是錐閥(3)是由兩個單向錐閥構成具有相對作用的可控雙作用式錐閥。
2.根據權利要求
1所述的主錐閥，其特征是，錐閥(3)與相應閥座(4)構成一個進水閥口(7)，另一端與相應閥座(5)構成一個排水閥口(8)。
3.根據權利要求
1或2所述的電液換向閥，其特征是，采用一個設計成端蓋法蘭的二位四通或二位三通電磁先導閥(2)連接控制兩組主錐閥，可構成具有二位四通的換向閥。
4.根據權利要求
1或2所述的電液換向閥，其特征是，采用二個設計成端蓋法蘭的二位四通或二位三通電磁先導閥(2)連接控制兩組主錐閥，可構成具有三位四通(P，Y型機能)的換向閥。
專利摘要
本發明屬于一種錐閥式電液換向閥，其由先導電磁閥和主錐閥組成。主錐閥包括柱塞頂桿，一個由兩個單向錐閥構成的具有相對作用的可控雙作用式錐閥和閥座。它以最少的先導電磁閥和簡單緊湊的結構取代了由多個插式錐閥并采用逐一對應的先導電磁閥控制的換向閥，特別適用于中小流量的高水基液壓介質的傳動系統，也完全適用于油介質。
文檔編號F15B13/043GK87102355SQ87102355
公開日1987年8月26日 申請日期1987年3月30日
發明者熊津明, 汪開誠 申請人:機械工業部西安重型機械研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan