專利名稱：用于液壓激振器的閥芯旋轉(zhuǎn)式四通高速換向閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓閥，主要用于實現(xiàn)連續(xù)換向和頻率可調(diào)的液壓系統(tǒng)中。
背景技術(shù)：
激振器是附加在某些機械和設(shè)備上用以產(chǎn)生激勵力的裝置，是利用機械振動的重 要部件。激振器能使被激物件獲得一定形式和大小的振動量，從而對物體進行振動和強度 試驗，或?qū)φ駝訙y試儀器和傳感器進行校準。按激勵型式的不同，激振器分為慣性式電動 式、電磁式、電液式、氣動式和液壓式等型式。激振器可作為激勵部件組成振動機械，用以實 現(xiàn)物料或物件的輸送、篩分、密實、成型和土壤砂石的搗固等工作。近年來，液壓激振器越來 越多的被應用于許多工程機械，如礦山機械、建筑機械、裝載機械和振動成形機械等中。與 慣性激振器、彈性激振器和電磁激振器相比，液壓激振器具有無級調(diào)幅、調(diào)頻、簡化系統(tǒng)和 操作方便等優(yōu)點。 換向閥是利用閥芯和閥體間相對位置的不同，來變換閥體上各主油口的通斷關(guān) 系，實現(xiàn)各油路連通、切斷或改變液流方向的閥類。目前常用的液壓換向閥中有電液換向閥 和電磁換向閥。電液換向閥的流量相對要大，但是其換向頻率要比電磁換向閥低，不能滿足 液壓激振器的高頻要求。電磁換向閥的換向頻率有電磁鐵的工作頻率決定，不易于調(diào)節(jié)，其 閥芯作往復移動，響應速度慢，換向頻率不高，且閥的開口量較小，其壓力損失也大，流量大 小受到限制。所以在一些需要高頻以及換向頻率需要調(diào)節(jié)的液壓系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的換向閥無 法滿足使用要求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于液壓激振器的閥芯旋轉(zhuǎn)式四通高速換向閥，通過 閥芯旋轉(zhuǎn)、液流方向高頻換向來實現(xiàn)液壓激振器調(diào)頻，以克服現(xiàn)有的液壓換向閥的流量小、 換向頻率低及不易調(diào)節(jié)的缺陷。 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是該用于液壓激振器的閥芯旋轉(zhuǎn)式 四通高速換向閥，包括閥體和置于閥體內(nèi)的雙凸肩閥芯，其中，所述雙凸肩閥芯的每個凸肩 的兩側(cè)分別設(shè)有至少一個開口且兩側(cè)開口的數(shù)量相等，每個凸肩上的開口沿凸肩的周向錯 開布置，兩個凸肩相同一側(cè)的開口對應相同；閥體中的去執(zhí)行機構(gòu)工作腔的兩個油口分別 與各自所對應的凸肩上的開口連通；所述雙凸肩閥芯通過聯(lián)軸器與調(diào)速電機連接。
進一步地，本發(fā)明所述每個凸肩上的每側(cè)的開口數(shù)為1、2或3個。
進一步地，本發(fā)明所述每個凸肩上的開口大小相同且沿凸肩的圓周均勻分布。
進一步地，本發(fā)明所述調(diào)速電機連接有角度傳感器、編碼器或者旋轉(zhuǎn)變壓器。
與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝好；閥芯上的 開口沿凸肩的周向錯開布置的設(shè)計，使閥芯旋轉(zhuǎn)時油口始終處于與凸肩開口的導通狀態(tài)， 可實現(xiàn)大流量；本發(fā)明將傳統(tǒng)的閥芯由電磁鐵驅(qū)動或者其他方式驅(qū)動改為由調(diào)速電機連續(xù) 轉(zhuǎn)動，故能實現(xiàn)連續(xù)控制換向、換向頻率進行無級調(diào)節(jié)，來滿足需要進行高頻液流換向的液壓系統(tǒng)，實現(xiàn)液壓激振器調(diào)頻。
圖1是本發(fā)明用于液壓激振器的閥芯旋轉(zhuǎn)式四通高速換向閥的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1在閥芯旋轉(zhuǎn)180°后的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖1的E-E剖視圖。 圖4是本發(fā)明的雙凸肩四開口閥芯的局部結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是本發(fā)明的雙凸肩八開口閥芯的局部結(jié)構(gòu)示意圖。 圖6是圖4在A方向同一個凸肩的兩側(cè)開口的相對位置關(guān)系示意圖 圖7是圖5在B方向同一個凸肩的兩側(cè)開口的相對位置關(guān)系示意圖 圖中1-閥體；2-閥芯；3-調(diào)速電機；4-聯(lián)軸器；7-雙凸肩四開口閥芯的第一凸
肩；7'-雙凸肩四開口閥芯的第二凸肩；8-雙凸肩八開口閥芯的第一凸肩；8'-雙凸肩 八開口閥芯的第二凸肩；ll-去執(zhí)行機構(gòu)工作腔的第一壓力油口 ；12-去執(zhí)行機構(gòu)工作腔的 第二壓力油口 ；13-回油口 ；14-供油壓力油口 ；51、51' 、61、61' 、21、21' 、31、31' 、22、 22' 、32、32'-閥芯凸肩上的開口。
具體實施例方式
如圖l-7所示，用于液壓激振器的閥芯旋轉(zhuǎn)式四通高速換向閥主要由閥體l、雙凸 肩閥芯2、調(diào)速電機3、聯(lián)軸器4等組成。雙凸肩閥芯2通過聯(lián)軸器4與調(diào)速電機3連接。雙 凸肩閥芯2的每個凸肩的兩側(cè)分別設(shè)有至少一個開口且兩側(cè)開口的數(shù)量相等，每個凸肩上 的開口沿凸肩的周向錯開布置。以圖4和圖6所示的雙凸肩四開口閥芯為例，在雙凸肩四開 口閥芯的第一凸肩7的一側(cè)有一個開口 51，在該第一凸肩7的另一側(cè)也有一個開口 51'。 由圖6可以看出，開口 51和開口 51'在同一個橫截面投影上并不交叉，而是相互錯開，即 開口51和開口51'沿第一凸肩7的周向錯開布置。同樣，在該雙凸肩四開口閥芯的第二 凸肩7'的兩側(cè)也各有一個沿周向相互錯開的開口 61和開口 61'。由圖4可知，開口51 和與其對應的開口 61同在凸肩的左側(cè)，且兩者在凸肩上的位置及開口的大小均相同；開口 51'和與其對應的開口61'同在凸肩的右側(cè)，而且兩者在凸肩上的位置及開口的大小也都 相同。進一步地說，如果落在圖6所示的橫截面上，則開口 51和開口 61的投影相互重疊在 一起，而開口51'和開口61'的投影也相互重疊在一起。 如圖5和圖7所示，當閥芯為雙凸肩八開口閥芯時，在該閥芯的第一凸肩8的一側(cè) 有開口 21和開口 31，在該第一凸肩的另一側(cè)也有兩個開口，即開口 21'和開口31';在閥 芯的第二凸肩8'的一側(cè)有開口22和開口32，在該第二凸肩8'的另一側(cè)也有兩個開口，即 開口 22'和開口 32'。 由圖7可以進一步看出，開口 21、開口 31、開口 21'和開口31'在同一個橫截面 投影上并不交錯，而是沿周向相互錯開。同樣，開口22、開口32、開口22'和開口32'沿第 二凸肩8'的周向相互錯開，由于開口 21與開口 22、開口 31與開口 32、開口 21'與開口 22'、開口31'與開口32'由于在各自凸肩上的位置及開口的大小對應相同，體現(xiàn)在圖7 所示的橫截面投影圖上，開口 21與開口 22、開口 31與開口 32、開口 21'與開口22'、開口 31'與開口32'分別相互重疊。
當雙凸肩閥芯2轉(zhuǎn)到圖1所示的位置時，閥體1中的去執(zhí)行機構(gòu)工作腔的第一壓 力油口 11與第一凸肩7上的開口51連通，由此使供油壓力油口 14與第一壓力油口 ll連 通；并且，第二壓力油口 12與第二凸肩7'上的開口 61連通，使得去執(zhí)行機構(gòu)工作腔的第 二壓力油口 12也同時與回油口 13連通，通往油箱。當雙凸肩閥芯2旋轉(zhuǎn)180°到圖2所 示的位置時，閥體l中的去執(zhí)行機構(gòu)工作腔的第一壓力油口 ll和第二壓力油口 12對應地 分別與開口51'和開口61'同時連通，使供油壓力油口 14與去執(zhí)行機構(gòu)工作腔的第二壓 力油口 12連通，此時去執(zhí)行機構(gòu)工作腔的第一壓力油口 ll也與回油口 13連通，通往油箱。 當閥芯2的結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖4和6所示時，調(diào)速電機3的軸每轉(zhuǎn)動一圈，聯(lián)軸器4帶動閥芯2 旋轉(zhuǎn)一圈，液流方向則換向一次，從而實現(xiàn)各油路連通切斷各一次。 當閥芯2的結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖5和7所示時，調(diào)速電機3的軸每轉(zhuǎn)動一圈，聯(lián)軸器4帶 動閥芯2旋轉(zhuǎn)一圈，液流方向則換向二次，由此實現(xiàn)各油路連通切斷各二次。
本發(fā)明閥芯2的凸肩開口結(jié)構(gòu)和數(shù)量的不同設(shè)計，結(jié)合調(diào)速電機轉(zhuǎn)速的變化，可 實現(xiàn)對液流方向高速切換，切換頻率可調(diào)。 本發(fā)明的開口結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了閥芯旋轉(zhuǎn)時液流在不同時刻的高頻換向，并且始終處于 與凸肩開口的導通狀態(tài)，實現(xiàn)大流量。各開口的深度可直至閥芯軸上。作為本發(fā)明的優(yōu)選 實施方案，每個凸肩上的每側(cè)的開口數(shù)為1個、2個或3個，且每個凸肩上的開口大小相同且 沿凸肩的圓周均勻分布。如圖6所示，開口51的夾角為a、開口51'的夾角為a'。作為 本發(fā)明的另一種實施方式，當a = a' =180°時，開口51的界邊aa'與開口51'的界 邊cc'、開口 51的另一個界邊bb'與開口51'的另一個界邊dd'在圖6中對應重合。同 理，當圖7中的P=e' = y = y' =90°時，ee'與ff' 、mm'與11' 、kk'與ii'、 gg'與hh'在圖7中對應重合。這種優(yōu)選的閥芯設(shè)計方案能使閥最佳的實現(xiàn)大流量、高速 換向的功能。 進一步地，本發(fā)明的調(diào)速電機3還可以與角度傳感器、編碼器或者旋轉(zhuǎn)變壓器連 接，由此反饋調(diào)速電機的轉(zhuǎn)角，用于激振頻率的開環(huán)和閉環(huán)控制。 本說明書實施陳述的內(nèi)容只是對發(fā)明構(gòu)思的實現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護范圍 不應當被視為只局限于實施所示的具體方式，應當涉及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思 所能夠思考到的等同技術(shù)方式。
權(quán)利要求
一種用于液壓激振器的閥芯旋轉(zhuǎn)式四通高速換向閥，包括閥體和置于閥體內(nèi)的雙凸肩閥芯，其特征在于所述雙凸肩閥芯的每個凸肩的兩側(cè)分別設(shè)有至少一個開口且兩側(cè)開口的數(shù)量相等，每個凸肩上的開口沿凸肩的周向錯開布置，兩個凸肩相同一側(cè)的開口對應相同；閥體中的去執(zhí)行機構(gòu)工作腔的兩個油口分別與各自所對應的凸肩上的開口連通；所述雙凸肩閥芯通過聯(lián)軸器與調(diào)速電機連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于液壓激振器的閥芯旋轉(zhuǎn)式四通高速換向閥，其特征在 于所述每個凸肩上的每側(cè)的開口數(shù)為1、2或3個。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于液壓激振器的閥芯旋轉(zhuǎn)式四通高速換向閥，其特征在 于所述每個凸肩上的開口大小相同且沿凸肩的圓周均勻分布。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于液壓激振器的閥芯旋轉(zhuǎn)式四通高速換向閥，其特征在 于所述調(diào)速電機連接有角度傳感器、編碼器或者旋轉(zhuǎn)變壓器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于液壓激振器的閥芯旋轉(zhuǎn)式四通高速換向閥，包括閥體和置于閥體內(nèi)的雙凸肩閥芯，其中，雙凸肩閥芯的每個凸肩的兩側(cè)分別設(shè)有至少一個開口且兩側(cè)開口的數(shù)量相等，每個凸肩上的開口沿凸肩的周向錯開布置，兩個凸肩相同一側(cè)的開口對應相同；閥體中的去執(zhí)行機構(gòu)工作腔的兩個油口分別與各自所對應的凸肩上的開口連通；所述雙凸肩閥芯通過聯(lián)軸器與調(diào)速電機連接。本發(fā)明的閥芯凸肩上的開口結(jié)構(gòu)，結(jié)合調(diào)速電機轉(zhuǎn)速變化，可實現(xiàn)液流方向高速切換，切換頻率可調(diào)。調(diào)速電機后還可以接角度傳感器、編碼器或者旋轉(zhuǎn)變壓器，來反饋調(diào)速電機的轉(zhuǎn)角，用于激振頻率的開環(huán)和閉環(huán)控制。
文檔編號F15B13/02GK101787988SQ20101010030
公開日2010年7月28日 申請日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者劉國斌, 劉毅, 楊華勇, 閔超慶, 龔國芳 申請人:浙江大學