[发明专利]一种带有中间轴的双阀芯双自由度旋转式四通换向阀

说明书

技术领域

本发明涉及液压换向阀领域，主要应用于执行机构高速往复运动的多参数（工作频率和位移幅值）的独立控制领域。

背景技术

混凝土砌块成型的主要方式为振动加压成型，其成型原理为在振动和压力作用下，使模箱中的各种颗粒相对错动以达到密实效果。振动是混凝土砌块成型工艺中的重要环节，混凝土砌块的成型质量以及生产效率在很大程度上取决于混凝土砌块成型机械上振动设备的性能，所以振动台是整个砌块成型机中最关键的部分，激振器作为振动台的关键元件之一，其核心技术的突破有着重要意义。

按激励型式的不同，激振器分为机械式、电动式、电液式等型式，机械式激振结构简单、成本低，但上限频率低，波形失真严重，电动式激振工作频带较宽，控制方式简单，波形失真度小，但不易获得大激振力，成本高，其中电液激振器因激振力大、结构牢靠、具有无级调幅、调频、操作方便和可控性好等优点，应用越来越广泛。

目前常用的电液激振器主要采用两种形式：（1）采用伺服阀控制流体的通断而产生振动，即在电液伺服阀控制信号输入端输入振动激励信号，阀芯作往复运动，阀口大小随即周期性变化，控制液压执行元件作往复运动，实现振动。发明专利201110127418.5公开了一种“基于伺服阀并联的大流量高频响电液振动装置及控制方法”，该装置通过采取对伺服阀的指令信号进行移相和变幅相结合的同步控制方法，解决了阀芯运动的不同步问题，该装置所需的流量是由多个阀并联同时提供的，对每个伺服阀的流量要求不大，但由于受到伺服阀工作结构和频响特性的限制，工作频率不易于调节，响应速度慢，换向频率不高，且阀的开口量较小，其压力损失也大，流量大小受到限制，电液激振器难以实现高频激振，期望振动波形很难实现，且成本和制造精度要求较高，加工以及维修难度比较大，抗污染性能也较差。（2）基于伺服阀的这些缺点，现在越来越多的电液激振器采用旋转式换向阀来控制流体的通断从而产生振动，旋转式换向阀是指通过阀芯的旋转来实现油路通断和换向的阀。如参考专利US6499507，该阀阀芯与阀套上的开口组成了一系列的进口与出口，随着阀芯的转动，阀芯的割槽与阀套的开口配合实现进入液压缸两侧油液的通断，该阀可以避免转阀的共振和自激振动，降低了噪声，同时换向操作简便，但该阀配合尺寸较多，阀芯与阀套配合要求高，提高了转阀的加工与安装难度。参考专利201310021709.5公开了一种“双电机驱动的双阀芯旋转式方向节流阀”，该阀两瓣阀芯均由驱动电机直接驱动旋转，避免了未知死区和零点漂移利用两瓣阀芯的同向旋转，容易构成位置反馈，提高了控制精度，但该阀两瓣阀芯之间无调节轴向移动和阀芯间压紧力的装置，密封性差，阀芯间的泄漏较大，只能通过阀芯旋转控制执行机构的工作频率，无法对执行机构的工作频率与幅值进行独立控制，此外该阀需要两个电机同时驱动两瓣阀芯同向旋转，控制较为复杂，调节难度较高。参考专利201310021948.0公开了“一种内控式双自由度阀芯旋转式四通换向阀”，该阀有阀芯旋转和阀芯轴向移动两个自由度，步进电机带动阀芯旋转，主动液压力与弹簧预调力的综合作用控制阀芯轴向移动，但该阀这种靠主动液压力与弹簧预调力来控制阀芯轴向移动的方式调节起来较为困难且不稳定，并且增加了该阀结构的复杂程度，采用在阀芯的台肩两侧开凹槽的结构，使其流量较小，且由于液压流道的非对称性，轴向液动力也较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带有中间轴的双阀芯双自由度旋转式四通换向阀，实现对电液激振器的工作频率与幅值进行独立控制，克服现有的液压换向阀流量小、轴向液动力大、换向频率低及不易调节的缺陷。