[发明专利]液控换向阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种液控换向阀。

背景技术

精密仪器仪表通常需要避免振动以免造成其损坏，或者避免振动对数据采集处理产生的干扰。然而，在很多应用中，振动是不可避免的，尤其是工矿恶劣的场合。振动的产生在有些情况下源于设备上某一部件的突然启动或者停止，启停尤其是启动往往会产生较大的振动。例如实弹打靶装置，在子弹击中靶子后要求靶子迅速倒下，在此过程中，靶子倒下的启动瞬间的加速度非常大，从而要求驱动靶子倒下的驱动装置有比较大的驱动力，较大的驱动力瞬间加载必然会产生比较大的振动。

实弹打靶装置中的所述驱动装置以及进行数据采集处理的装置通常都装置在靶座上，两者在物理上通常是连接上的，因而，较大的振动往往会造成数据采集处理装置的寿命减损或者产生数据处理中的干扰。

驱动装置通常采用电动机作为原动部件，电动机功率密度小，因而相对体积比较大，且启动振动相对较大。另外，未必避免启动振动过大的问题，当前采用如具有某些特定功能的电机，造成整体成本偏高。在一些实现中采用如伺服电机，采用伺服控制，逐渐增加电机的转速，整体过程相对比较长，与打靶所要求的快速响应不相符，且整体成本居高不下，影响产品的推广应用。

在一些应用中，采用摆动缸，如摆动行程为90度的摆动缸可以有效的降低振动，在于液压系统自身的具有相对较好的缓冲效应。相对于电动机，摆动缸的功率密度大，整体结构相对紧凑。不过在实际应用中发现，尽管摆动缸的使用能够有效的降低振动，但仍然有很大的改进余地，已获得更加可行的降振动方案。

发明内容

有鉴于此，本发明针对如摆动缸的使用，进一步降低振动，而提出了一种用于控制如摆动缸的液控换向阀，以进一步降低液压系统的振动。

本发明采用以下技术方案：

一种液控换向阀，包括阀体和配于该阀体内的阀芯，在阀芯的阀杆轴向从作动方向依序设有第一阀芯台肩和第二阀芯台肩，而阀体的阀腔还在作动方向上依序开有第一阀孔沟槽和第二阀孔沟槽；

其中，第一阀孔沟槽连通出油口，且初始位时位于第一阀芯台肩作动方向的后侧；

第二阀孔沟槽连通进油口，且初始位时通过第二阀芯台肩与第一阀孔沟槽隔离；

相应地，还配有驱动阀芯级进的液控驱动机构，该液控驱动机构包括：

第一活塞，具有慢进的第一行程，并开有中心孔和在第一活塞的作动方向端的由沉孔构成的第一导引孔，且第一活塞在沉孔侧设有开有径向连通结构的柱形头端和与柱形头端根部同面并藉由径向连通结构与沉孔连通的台面；

第二活塞，与所述导引孔配合而具有在第一活塞内中速快进的第二行程，且该第二活塞开有在第二活塞作动方向端的由沉孔构成的第二导引孔和与所述中心孔共同导引阀杆的附加中心孔；

第三活塞导引于所述第二导引孔而与穿过附加中心孔的阀杆相连，并在第二导引孔内具有高速快进的第三行程；以及

配油盘，开有控油孔并位于第一活塞的作动方向前侧，而初始位时，第二导引孔与控油孔连通，并藉由位于初始位的第二活塞与第一活塞隔离；

其中，术语慢进、中速快进与高速快进为基于相互间相对的速度表示。

在液控技术领域，可以理解的是，活塞的轴线与阀芯的轴线一致，依据本发明，其基本原理是采用嵌套的三个活塞，当液压油从控油孔注入时，由于配合上的关系，三个活塞首先处于初始位置，液压直接作用于第三活塞，由于液压元件的速度跟液压油的供给速度成正比，在截面相对较小的情况下，液压元件的速度就会比较快，从而第三活塞首先到位，然后牵拉第二活塞，并使第二活塞的端面暴露出来，液压油进入，暴露出的第二活塞会导致连通结构的连通，从而又使第一活塞的端面暴露出来，从而活塞组合处于横截面最大的状态，相应的油腔断面面积最大，整体速度最慢；然后第一活塞到位(作动方向的末端止点)，第二活塞被进一步驱动，整体截面居中，速度相对为中速。

通过速度的配合使阀芯的驱动具有初始的快速、中间的慢速和最后的中速，整体速度满足阀芯控制的快速响应性，而开始的快速有利于阀芯快速移动使进油口与出油口快速连通，而中间的慢速则保证连通后不会使连通通径马上到最大，保证控制对象，如摆动缸处于慢速供油状态，从而压头冲击比较小，并使通径逐渐增大到最大，产生的振动也比较小。

上述液控换向阀，一种简化的结构为所述配油盘构成为带有阀盖油道的阀盖，其中阀盖油道的出油口在阀芯的轴向，且与阀芯同轴。

进一步地，所述液控驱动机构设置在一阀头内，相应地，液控驱动机构的控制油口设置在阀头上，并与所述阀盖油道连通，结构进一步紧凑。