CN201255252Y - 旋转式流体分配阀 - Google Patents
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Abstract
一种旋转式流体分配阀,它包括阀体、旋转式阀芯、驱动电机、封闭端盖和开口端盖,封闭端盖和开口端盖分别连接于阀体的两端形成封闭空腔,装设于封闭空腔内的旋转式阀芯一端与驱动电机相连,封闭空腔中封闭端盖与旋转式阀芯、阀体之间形成高压油腔,开口端盖与旋转式阀芯、阀体之间形成低压油腔,高压油腔和低压油腔之间不连通;阀体的外周侧开设有若干个用来连接执行部件油路的阀体油孔,旋转式阀芯的外周侧开设有若干个阀芯油孔,阀体油孔通过阀芯油孔与封闭空腔连通。本实用新型结构简单紧凑、体积小、可靠性高,在液压***中,能够对多个相同或者类似的执行部件进行有序、有方向且定量地供给有一定压力的流体,从而使执行部件进行有序往复运动。
Description
技术领域
本实用新型主要涉及到流体的控制领域,特指一种旋转式流体分配阀。
背景技术
目前,国内外常用的电控液压***中,控制流体运动主要采用各种电磁阀,由电信号来控制和驱动阀门的开、关。如果需要完成多个执行件的协同运动,则需要多个电磁阀来协同控制,这就对控制***的可靠性提出了较高的要求,否则一旦控制失误,执行件实现的动作将失真甚至导致事故。如果多个执行部件做有序的往复运动,则还需要增加各种换向阀,进一步增加液压***的复杂度。此外,受实际电磁阀体积和工作特性的影响,许多需要协同控制的场合,常规的电磁阀和换向阀难以满足需要。
实用新型内容
在设计机器人、微型动力控制***等液压控制***时,如果要求控制相同或者类似的一组执行部件执行有序、往复运动时,需要一倍甚至数倍于执行部件数量的电磁阀、换向阀,存在体积大、重量重、可靠性差、复杂度高、成本高等问题,往往导致最终性能指标不能满足实际应用需求。本实用新型要解决的问题在于:针对现有液压***存在的技术问题,提供一种结构简单紧凑、体积小、可靠性高、控制参数简单、能够实现复杂动作的旋转式流体分配阀,能够对多个相同或者类似的执行部件进行有序、有方向且定量地供给有一定压力的流体,从而使执行部件进行有序往复运动。
为解决上述技术问题,本实用新型提出的解决思路为:设计一种旋转式流体分配阀,采用一个驱动电机控制阀的运动,将各个执行部件的时序设计在机构上,将需要执行有序、往复运动的各个执行部件依次联接到分配阀,执行部件的油路压力由旋转式流体分配阀的供给油路决定,执行部件的往复频率由驱动电机的转速控制,执行部件之间的相位顺序由与分配阀的联接位置决定,因此具有体积小、重量轻、可靠性高、复杂性低、成本低等优点,能够满足机器人、微型动力控制***等液压***的需求。
本实用新型提出的解决方案为:一种旋转式流体分配阀,其特征在于:它包括阀体、旋转式阀芯、驱动电机、封闭端盖和开口端盖,所述封闭端盖和开口端盖分别连接于阀体的两端形成封闭空腔,装设于封闭空腔内的旋转式阀芯一端与驱动电机相连,所述封闭空腔中封闭端盖与旋转式阀芯、阀体之间形成高压油腔,开口端盖与旋转式阀芯、阀体之间形成低压油腔,高压油腔和低压油腔之间不连通;所述阀体的外周侧开设有若干个用来连接执行部件油路的阀体油孔,旋转式阀芯的外周侧开设有若干个阀芯油孔,阀体油孔通过阀芯油孔与封闭空腔连通。
所述阀体油孔的数目为n,其中n为偶数,每两个位于阀体直径方向上的阀体油孔构成一组。
所述阀芯油孔的数目为n,其中n为偶数,每两个位于旋转式阀芯直径方向上的阀芯油孔构成一组。
所述封闭端盖上开设有与高压油供给设备相连的进油孔,所述进油孔与高压油腔连通,所述开口端盖上开设有与低压油腔连通的出油孔。
所述旋转式阀芯的两个端面上分别开设有弧形槽。
所述旋转式阀芯上相邻阀芯油孔之间开设有浅槽。
与现有技术相比,本实用新型的优点就在于:(1)本实用新型的旋转式流体分配阀具有结构简单紧凑、体积小、可靠性高、控制参数简单、能够实现复杂动作等优点,通过一个电机驱动阀芯转动,即可完成对n个液压回路的流体方向的有序控制,从而在机械结构上就保证了各个执行部件的运动相对性,大大提高了液压***的可靠性,并且降低***的控制复杂度。(2)本实用新型将n个液压回路的2n条液压管与控制电机的运动进行结构上的关联,从而使得在控制电机转动的过程中,既可控制n个液压回路的有序通断,又可快速而准确地控制多个执行部件的有序往复运动,从而具有电磁阀和换向阀的双重作用。(3)由于采用旋转式轮芯将高、低压油腔隔离,并且将低压油腔设置在开口端盖的一侧,从而彻底解决旋转流体分配阀的泄漏问题,使得该装置具有很强的实用性和可移植性。
附图说明
图1是本实用新型的主视剖视示意图;
图2是本实用新型的立体结构示意图;
图3是本实用新型中阀体的结构示意图;
图4是本实用新型中旋转式阀芯的结构示意图。
图例说明
1、第一深沟球轴承 2、封闭端盖
3、第一螺钉 4、阀体
5、开口端盖 6、第二螺钉
7、第二深沟球轴承 8、平键
9、电机支架 10、驱动电机
11、联轴器 12、旋转式阀芯
13、0型密封圈 14、阀体油孔
15、阀芯油孔 16、浅槽
17、弧形槽 18、封闭空腔
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。
如图1、图2、图3和图4所示,本实用新型的旋转式流体分配阀,它包括阀体4、旋转式阀芯12、驱动电机10、封闭端盖2和开口端盖5,封闭端盖2和开口端盖5分别连接于阀体4的两端形成封闭空腔18,装设于封闭空腔18内的旋转式阀芯12一端与驱动电机10相连,封闭空腔18中封闭端盖2与旋转式阀芯12、阀体4之间形成高压油腔,开口端盖5与旋转式阀芯12、阀体4之间形成低压油腔,高压油腔和低压油腔之间不连通;阀体4的外周侧开设有若干个用来连接执行部件油路的阀体油孔14,旋转式阀芯12的外周侧开设有若干个阀芯油孔15,阀体油孔14通过阀芯油孔15与封闭空腔18连通。
阀体4、旋转式阀芯12封闭端盖2和开口端盖5均采用回转体零件,参见图2和图3所示,阀体4作为整个装置的主体零件,封闭端盖2和开口端盖5分别通过第一螺钉3和第二螺钉6与阀体4紧固连接。旋转式阀芯12通过第一深沟球轴承1和第二深沟球轴承7安装在封闭端盖2和开口端盖5内,且可以绕自身几何轴线旋转。旋转式阀芯12的驱动轴部分和开口端盖5之间通过o型密封圈13进行旋转动密封。驱动电机10通过电机支架9安装在开口端盖5上,且通过联轴器11和平键8将驱动电机10的输出轴与旋转式阀芯12的轴连接。阀体4外周侧的圆柱侧面上开设有n个用来连接执行部件油路的阀体油孔14,其中n为偶数,位于阀体4直径方向上的两个阀体油孔14构成一组。旋转式阀芯12安装在阀体4的内部,且与阀体4之间通过圆柱面配合。当旋转式阀芯12处于不同的回转位置时,阀体4圆柱侧面上不同位置的阀体油孔14将分别与高压油腔或低压油腔导通。
参见图1和图2所示,封闭端盖2的端面与阀体4的端面贴合,且通过第一螺钉3紧固连接。封闭端盖2上设有一个进油孔,可以与齿轮泵、蓄能器等高压油供给装置相连,用以输入带有一定压力的液压油,除此之外无其它与外界相连的通道,因此即使其与阀体4、旋转式阀芯12零件组成的高压油腔内部储有高压油时,亦不会对外界造成泄漏。开口端盖5的端面与阀体4的另一侧端面贴合,且通过第二螺钉6紧固连接。开口端盖5的外侧有一个出油孔,可以与油箱连接。此外,开口端盖5的回转轴处开有一个圆形孔,用以将旋转式阀芯12的驱动轴伸出。由于开口端盖5、旋转式阀芯12和阀体4组成的油腔为低压油腔,即其内部的油压很低,故开口端盖5和旋转式阀芯12之间的密封可以不用唇形密封圈油封而直接采。型密封圈13密封。
参见图2和图4所示,旋转式阀芯12的圆柱侧面上均匀地开有n个阀芯油孔15,其中n为偶数,每两个位于旋转式阀芯12直径方向上的阀芯油孔15构成一组。当旋转到合适位置时,这些阀芯油孔15可以与阀体4圆柱侧面上的阀体油孔14相通。为了保证每个油孔有更多的导通时间,旋转式阀芯12上相邻阀芯油孔15之间开设有浅槽16。在旋转式阀芯12主体部分的两侧端面上,分别加工有一段弧形槽17,该弧形槽17将该零件圆柱侧面上的n/2个相邻油孔连通,从而加快进出油速度。
工作原理介绍:某一时刻,从封闭端盖2上的油孔进入的高压液压油流入高压油腔,并充满旋转式阀芯12上右侧的弧形槽17,进一步流入到与弧形槽17相通的n/2个阀体油孔14,此时这n/2个油孔14与阀体4上相邻的n/2个阀芯油孔15相通,从而将高压液压油导出旋转式流体分配阀;阀体4上余下的n/2个阀芯油孔15同时与旋转式阀芯12上余下的n/2个阀体油孔14相通,外界的低压液压油通过阀芯油孔15和阀体油孔14流入旋转式阀芯12左侧的弧形槽17中,并充满低压油腔,通过开口端盖5上的油孔流出旋转式分配阀,形成一个完整的油路;当旋转式阀芯12在驱动电机10的驱动下旋转时,其上右侧和左侧的弧形槽17分别处于不同位置,,但各自仍然分别与高压油腔和低压油腔相通,从而使得阀体4上的不同位置的相邻n/2个阀芯油孔15分别与高压油腔/低压油腔相通;旋转式阀芯12上的浅槽16将与弧形槽17相同的相邻n/2个阀体油孔14相通,从而使得阀体4上每一个阀芯油孔15导通的时间增长为转动浅槽16长度所需的时间。
Claims (8)
1、一种旋转式流体分配阀,其特征在于:它包括阀体(4)、旋转式阀芯(12)、驱动电机(10)、封闭端盖(2)和开口端盖(5),所述封闭端盖(2)和开口端盖(5)分别连接于阀体(4)的两端形成封闭空腔(18),装设于封闭空腔(18)内的旋转式阀芯(12)一端与驱动电机(10)相连,所述封闭空腔(18)中封闭端盖(2)与旋转式阀芯(12)、阀体(4)之间形成高压油腔,开口端盖(5)与旋转式阀芯(12)、阀体(4)之间形成低压油腔,高压油腔和低压油腔之间不连通;所述阀体(4)的外周侧开设有若干个用来连接执行部件油路的阀体油孔(14),旋转式阀芯(12)的外周侧开设有若干个阀芯油孔(15),阀体油孔(14)通过阀芯油孔(15)与封闭空腔(18)连通。
2、根据权利要求1所述的旋转式流体分配阀,其特征在于:所述阀体油孔(14)的数目为n,其中n为偶数,每两个位于阀体(4)直径方向上的阀体油孔(14)构成一组。
3、根据权利要求2所述的旋转式流体分配阀,其特征在于:所述阀芯油孔(15)的数目为n,其中n为偶数,每两个位于旋转式阀芯(12)直径方向上的阀芯油孔(15)构成一组。
4、根据权利要求1或2或3所述的旋转式流体分配阀,其特征在于:所述封闭端盖(2)上开设有与高压油供给设备相连的进油孔,所述进油孔与高压油腔连通,所述开口端盖(5)上开设有与低压油腔连通的出油孔。
5、根据权利要求1或2或3所述的旋转式流体分配阀,其特征在于:所述旋转式阀芯(12)的两个端面上分别开设有弧形槽(17)。
6、根据权利要求4所述的旋转式流体分配阀,其特征在于:所述旋转式阀芯(12)的两个端面上分别开设有弧形槽(17)。
7、根据权利要求1或2或3所述的旋转式流体分配阀,其特征在于:所述旋转式阀芯(12)上相邻阀芯油孔(15)之间开设有浅槽(16)。
8、根据权利要求6所述的旋转式流体分配阀,其特征在于:所述旋转式阀芯(12)上相邻阀芯油孔(15)之间开设有浅槽(16)。
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