低功耗大流量高速開關閥的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種低功耗大流量高速開關閥，尤其是適用于液壓高速沖床的高速開關閥。
【背景技術】
[0002]液壓高速沖床是現代制造業的先進基礎加工裝備，其依靠液壓主控閥控制液壓缸實現高速沖壓動作。液壓主控閥直接決定了液壓沖床的沖壓力、沖壓行程和沖壓頻率。
[0003]目前，液壓高速沖床通常采用伺服閥作為液壓主控閥。然而，由于伺服閥的閥口壓損較大，液壓高速沖床的工作性能受到限制。現有液壓高速沖床在1000次/分高頻沖壓工況下的沖壓力通常不超過30噸、沖壓沖程只有幾個毫米。因此，在高頻沖壓工況下，現有液壓高速沖床只適用于薄鈑材的沖孔、沖裁等加工，而無法適用于較厚鈑材、較大沖程的深沖壓等加工，嚴重限制了液壓高速沖床的應用范圍。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種低功耗大流量高速開關閥，以應用于液壓高速沖床的液壓控制系統，實現重載大沖程高速沖壓。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:
本發明包括閥套、閥芯、差動擺動缸和高速切換閥。所述的閥芯安裝在閥套中，構成轉閥式的主閥結構；閥芯沿徑向方向開有三個閥芯直通流道，該三個閥芯直通流道沿軸線方向依次分布，相鄰兩個閥芯直通流道的中心線在軸線方向上具有相等的距離；兩側閥芯直通流道的過流面積相等，兩者過流面積之和等于中間閥芯直通流道的過流面積；所述的閥套在閥芯直通流道相對應的位置開有閥套直通流道，其與閥芯直通流道具有相同的形狀；所述的閥芯中間閥芯直通流道的油液流動方向與兩側閥芯直通流道的油液流動方向相反；三個閥芯直通流道的進口和出口分別連通；所述的閥芯的轉動由差動擺動缸來控制，差動擺動缸的轉動方向則由一個兩位四通的高速切換閥來控制。
[0006]本發明具有的有益效果是:
(O當高速開關閥處于全開口狀態時，流道為直通管形式，閥口過流壓損小，可以實現油液的低功耗大流量通流。
[0007](2)閥芯端部流道內的油液流動方向與中間流道相反，端部流道的過流面積之和等于中間流道過流面積，且這兩個端部流道在軸線方向關于中間流道對稱，上述設計能夠盡量減小閥芯所受的徑向不平衡力。
[0008](3)差動擺動缸和高速切換閥構成功率放大系統，可以實現閥芯的小功率高速驅動。
[0009](4)閥芯和閥套流道的形狀簡單，易于加工，成本低。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的閥口打開狀態液壓原理圖。
[0011]圖2是本發明的閥口關閉狀態液壓原理圖。
[0012]圖中:1.1、閥套，1.2、閥芯，2、差動擺動缸，3、高速切換閥。
【具體實施方式】
[0013]以下結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。
[0014]如圖1所示，本發明由閥套1.1、閥芯1.2、差動擺動缸2和高速切換閥3組成。閥芯1.2安裝在閥套1.1中，構成轉閥式的主閥結構。閥芯1.2沿徑向方向開有三個直通流道，該三個流道沿軸線方向依次分布，相鄰兩個流道的中心線在軸線方向上具有相等的距離；兩個端部流道的過流面積相等，兩者過流面積之和等于中間流道的過流面積。閥套1.1在閥芯1.2流道相對應的位置開有直通流道，其與閥芯1.2流道具有相同的形狀。閥芯1.2中間流道的油液流動方向與兩個端部流道的油液流動方向相反。三個流道的進口和出口分別連通。閥芯1.2的轉動由差動擺動缸2來控制，差動擺動缸2的轉動方向則由一個兩位四通的高速切換閥3來控制。
[0015]如圖1所示，快速切換閥3工作在左位，先導高壓油源的液壓油驅動差動擺動缸2逆時針旋轉，進而轉動閥芯1.2，使閥芯1.2和閥套1.1的流道處于完全連通狀態，系統高壓油源的液壓油經過閥芯1.2和閥套1.1的流道流向執行元件。此時，本發明所涉及的高速開關閥處于打開狀態。
[0016]如圖2所示，快速切換閥3工作在右位，先導高壓油源的液壓油驅動差動擺動缸2瞬時針旋轉，進而轉動閥芯1.2，使閥芯1.2和閥套1.1的流道處于不連通狀態。此時，本發明所涉及的高速開關閥處于關閉狀態。
【主權項】
1.低功耗大流量高速開關閥，包括閥套(1.1)、閥芯(1.2)、差動擺動缸(2)和高速切換閥(3)，其特征在于:所述的閥芯(1.2)安裝在閥套(1.1)中，構成轉閥式的主閥結構；閥芯(1.2)沿徑向方向開有三個閥芯直通流道，該三個閥芯直通流道沿軸線方向依次分布，相鄰兩個閥芯直通流道的中心線在軸線方向上具有相等的距離；兩側閥芯直通流道的過流面積相等，兩者過流面積之和等于中間閥芯直通流道的過流面積；所述的閥套(1.1)在閥芯直通流道相對應的位置開有閥套直通流道，其與閥芯直通流道具有相同的形狀；所述的閥芯(1.2)中間閥芯直通流道的油液流動方向與兩側閥芯直通流道的油液流動方向相反；三個閥芯直通流道的進口和出口分別連通；所述的閥芯(1.2)的轉動由差動擺動缸(2)來控制，差動擺動缸(2)的轉動方向則由一個兩位四通的高速切換閥(3)來控制。
【專利摘要】本發明公開了一種低功耗大流量高速開關閥。該開關閥為轉閥結構，其閥芯轉動由差動擺動缸來控制，差動擺動缸的轉動方向則由一個兩位四通的高速切換閥來控制。閥芯沿徑向方向開有三個直通流道，該三個流道沿軸線方向依次分布，相鄰兩個流道的中心線在軸線方向上具有相等的距離；中間流道的過流面積是兩個端部流道過流面積的兩倍，兩個端部流道的過流面積相等；中間流道的油液流動方向與兩個端部流道的油液流動方向相反。三個流道的進口和出口分別連通。當高速開關閥處于全開口狀態時，流道為直通管形式，閥口過流壓損小，可以實現油液的低功耗大流量通流。
【IPC分類】F15B13/02
【公開號】CN105114386
【申請號】CN201510516385
【發明人】丁凡, 宋偉, 劉碩, 方輝, 蔡勇, 沈瑩杰
【申請人】浙江大學舟山海洋研究中心
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年8月21日