[发明专利]一种阀芯旋转式四通换向阀

说明书

技术领域

    本发明涉及一种液压换向阀，主要用于实现外部负载高速往复运动且频率可调的工程技术领域中。

背景技术

疲劳试验是指用低于破坏强度的载荷对被测物体进行长时间振动加载，直到物体发生疲劳机械损坏。当作用于零件、构件的应力水平较低，破坏的循环次数高于10⁴~10⁵的疲劳试验称为高周疲劳试验。疲劳试验是现代工程领域中的一项基本试验，对于设计各类承受循环载荷的机械结构以及分析材料、零部件甚至整个构件的力学性能是最客观、最直接的实验途径。疲劳试验广泛应用于交通运输、航空航天、机电系统等关系国计民生的工程技术领域。

激振器是疲劳试验的关键元件，激振器是附加在机械设备上，破坏被激物的原有存在状态，对被激物产生一定形式和大小的扰动或激励作用的装置，按照驱动方式的不同，激振器主要分为机械式、电动式、电磁式和电液式，其中电液激振器因具有激振力大、结构牢靠、抗横向负荷能力强、可控性好等优点被广泛应用于重载、大功率场合。目前常用的电液激振器主要是以换向阀或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。由于受到伺服阀工作结构和频响特性的限制，电液激振器难以实现高频激振，期望振动波形很难实现，且电液激振器的液压系统结构复杂，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，另外伺服阀的轴向液动力较大，影响阀的工作性能。现有的阀芯旋转式四通换向阀一般采用在阀芯的台肩的一侧或两侧开凹槽的结构，通过阀芯的旋转实现换向功能，流量较小，且由于液压流道的非对称性，现有的阀芯旋转式四通换向阀的轴向液动力也较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有新型结构的阀芯旋转式四通换向阀。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：本发明一种阀芯旋转式四通换向阀包括阀体、阀套、阀芯和端盖，其中，所述阀体的壁上沿周向依次开有径向的进油口、A口、出油口和B口；所述阀套的壁上对应地开有与所述进油口、A口、出油口和B口相匹配的阀套窗口，阀套还开有四个贯通的轴向流道，所述四个轴向流道分别对应地与所述进油口、A口、出油口、B口连通；所述阀芯的台肩的外端面设有凸台，所述凸台将台肩的外端面与端盖之间形成的容腔分隔成互不相通的第一腔和第二腔，所述台肩设有四个轴向通孔，其中两个轴向通孔在第一腔内，另两个轴向通孔在第二腔内，随着阀芯的旋转，四个所述轴向通孔能够一一对应地与四个所述轴向流道同时连通。

进一步地，本发明所述四个轴向流道沿阀套的周向等间隔分布。

进一步地，本发明所述阀芯以阀体的中心横截面为对称面设有两个对称的所述台肩。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：阀口开度变化连续，线性度好，增益恒定；功率大，流量大，高频性能好，负载自适应能力强，可靠性高，控制灵活，结构新颖、简单、对称，使流入和流出阀腔的液体的动量相互抵消，大大减少轴向液动力，制造和装配方便。

附图说明

图1是本发明阀芯旋转式四通换向阀的内部结构示意图，其中阀体、阀套和端盖部分是中心纵截面剖视图；

图2是本发明阀芯旋转式四通换向阀的阀体沿阀体的中心纵截面剖开的三维结构示意图；

图3是阀套的三维结构示意图；

图4是阀芯8的三维结构示意图；

图5是阀芯9的三维结构示意图；

图6是本发明阀芯旋转式四通换向阀处于P→A工作状态（即第一工作状态）时，阀套窗口与台肩的轴向通孔导通时的三维配合示意图；

图7是本发明阀芯旋转式四通换向阀处于P→B工作状态（即第二工作状态）时，阀套窗口与台肩的轴向通孔导通时的三维配合示意图。

图中，1、2—端盖；8、9—阀芯；10—阀套；11—阀体； 12—进油口；13—A口；14—出油口；15—B口；16、17、18、19—阀套窗口；20—第一轴向流道；21—第二轴向流道；22—第三轴向流道；23—第四轴向流道；24、25—第一轴向通孔；26、27—第二轴向通孔；28、29—第三轴向通孔；30、31—第四轴向通孔；32、33—台肩；34、35—凸台；38、39—第一腔；40、41—第二腔；42—阀芯8的凹咬合机构；43—阀芯9的凸咬合机构。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。