[其他]高水基锥阀式电液换向阀

说明书

本发明属于一种液压阀，特别是用于高水基液压系统的电液换向阀。

在液压系统中使用高水基液压介质是当前国内外竞相开发研究的重要课题，由于高水基液压介质的性能特点，必须有相应的液压元件。以往的一些水压机、连续铸钢设备采用的水控制系统通常都是采用如机标JB水压机零部件标准中的手柄操纵的分配器（JB2048-84）或是采用辅助油路操纵单顶缸的系统来控制水介质的主系统（见图1）前者结构难于实现电器或计算机自动控制，后者结构系统复杂，须有油和水两种各自独立的液压系统和动力泵站，由于目前尚未研制出适合于高水基液工作的各种电液转换液压阀，因此，上述油控水系统（图1）或手柄操纵带接力器的分配器系统仍然是目前广泛采用的高水基液压传动形式。

为尽快开发高水基液压传动的应用，近二年来，已研制了适用于高水基介质的插式锥阀及各种功能的先导电磁阀。由两个插式方向锥阀与一个二位四通先导电磁阀或分别与两个二位三通先导阀构成各种流量的二位三通或三位三通换向阀，也可由四个插式方向阀芯与四个先导阀构成具有各种机能的三位四通换向阀。见图3为四个插式阀及先导阀构成的三位四通阀。但这种方法对通径小于Dg32的各种阀门是很不经济的，它增大了阀组重量和体积，加工先导阀的引水孔较为困难，更重要的是使用先导阀和电磁铁数量成倍增加，相应使电器控制复杂，使用配套电器也增多。

锥阀由于使用油和水两种不同的介质而有不同的结构特点，因此分为油锥阀和水锥阀两类。不论油或水锥阀与滑阀相比，都具有压力损失小，过流量大，切换时间短，寿命长，可实现无泄漏密封关闭。尽管锥阀较滑阀具有许多突出优点，但由于目前没有更合理的油用锥阀式电液阀，而采用多个插式阀用先导阀控制的叠加阀形式，使系统复杂程度与造价提高。因此在中小流量，要求使用阀门通径在Dg32以下的油系统，仍然采用滑阀式各种功能的电液换向阀，而对于高水基液压系统，由于以前没有适用于中小流量的电液换向阀，故不得不采用由插式阀及多个先导阀一一对应控制的结构形式来构成多种功能换向阀组，以适应自动控制的需要。

本发明的目的是设计一种适用于中小流量的高水基液压介质的锥阀式换向阀，使其系统结构简化，控制功能多样，用途各异。

本发明换向阀主要由主锥阀和先导控制阀构成。该主锥阀包括柱塞顶杆，锥阀和相应阀座，其特征是，锥阀是由两个单向锥阀构成具有相对作用的可控双作用式锥阀，这种双作用式锥阀一端与相应阀座构成一 个进水阀口，另一端与相应阀座构成一个排水阀口。当采用一个先导控制阀连接控制一组主锥阀，可组合成一种二位三通电液换向阀，当采用一个设计成端盖法兰的二位四通或二位三通电磁先导阀连接控制两组主锥阀，可组合成一种具有二位四通的电液换向阀，当采用二个设计成端盖法兰的二位四通或二位三通电磁先导阀连接控制两组主锥阀，可构成具有三位四通的换向阀。由于采用了组合式的具有相对作用的可控双作用式锥阀，只需配备最少的先导电磁阀就可达到实现控制功能多样。

下面结合附图说明本发明的工作原理及实施例。

图1为油控水系统结构图。其中，P，O为水介质源，P′，O′为油辅助介质动力源，（1）为水分配阀，（2）为油单顶缸，（3）为油控制阀。

图2为四个插式阀及先导阀构成的三位四通换向阀结构图。

图3为本发明二位三通电液换向阀结构图

图4为本发明二位四通电液换向阀结构图

图5为本发明三位四通电液换向阀结构图

图6为具有相对作用的可控双作用式锥阀结构示意图。

图3、图4、图5中，（1）为柱塞顶杆，（2）为先导电磁阀，（3）为具有相对作用的可控双作用式锥阀，（4），（5）为阀座，（6）为控制腔，（7）为锥阀（3）与相应阀座（4）构成的进水阀口，（8）为锥阀（3）与相应阀座（5）构成的排水阀口，（P）（A），（O），（B），为电液通道口。其中，锥阀（3）是由两个方向相反的单向阀套装在一起，且中间装有压缩弹簧，在其安装空间内，两个单向阀沿轴向可以自由滑动，其详细结构见图6。借助中部的弹簧复位，在任何情况下，可保证锥阀（3）上的两个阀口不致同时开启，以免发生P腔压力串到O腔不易建立起压力的情况。锥阀（3）具有相对作用，指两个阀口具有相反方向的作用，即在阀口（7）的开启力对阀口（8）则是关闭力，开启阀口（7）的运动则是关闭阀口（8）的运动。锥阀（3）通过顶杆（1）受先导阀（2）的控制为可控单向阀，因为它同时实现开启一个阀口而相应关闭另一个阀口，故称可控双作用锥阀。