[发明专利]一种特殊结构的液压换向阀

说明书

技术领域

在本发明专利涉及液压元件领域。 

 背景技术

双作用单活塞杆液压缸的一个显著特点是无杆腔和有杆腔的作用面积不相等（以下简称单出杆液压缸），它结构简单、制造容易、便于安装使用，是应用比较广泛的执行机构。目前常用的阀控缸系统多为电磁换向阀控制单出杆液压缸系统，但这种液压控制系统的单出杆液压缸在电磁换向阀换向时容易产生较大的压力突变、振动和噪声，系统内部压力可能高出供油压力而产生回油现象。因此研究发明一种特殊结构的电磁换向阀，其阀口流量与对应单出杆液压缸的动作流量相等，这样不仅能缓解单出杆液压缸换向时产生的压力突变，而且还能提高系统的承载能力。本发明专利利用这种理论设计了一种可以与单出杆液压缸两腔流量相匹配的电磁换向阀。 

发明内容

为了减小单出杆液压缸在换向时产生的压力突变和振动，延长阀控缸系统的寿命，本发明专利提供了一种成本低，结构简单的电磁换向阀。 

本发明专利解决上述问题所采用的技术方案是：

一种可以与单出杆液压缸两腔流量相匹配的特殊结构的电磁换向阀（以下简称换向阀），换向阀控制单出杆液压缸原理如图1所示。此种结构换向阀与普通换向阀的阀体无任何差别，只是阀芯结构与普通液压换向阀有所不同。换向阀的阀芯上两台肩轴向长度不同，如图2所示，左边台肩与右边台肩的轴向长度成一定比例，比例大小与单出杆液压缸两腔面积比相等。当阀芯移动时，阀口1（或2）的开口长度x_v1大于阀口3（或4）的开口长度x_v2，因此换向阀阀口1（或2）的通油流量比阀口3（或4）的通油流量大，只须知道单出杆液压缸两腔的面积比，使阀芯两台肩轴向长度比与液压缸两腔面积比相等，因此换向阀的阀口通油流量就与进、出单出杆液压缸两腔的动作流量相等。

本发明专利的构思为：通过改变阀芯两台肩轴向长度，使换向阀的阀口通油流量与单出杆液压缸两腔的动作流量相等从而达到控制单出杆液压缸的目的。这样在需要采用单出杆液压缸的普通液压系统上，就可以使用本发明的换向阀，这样既避免了单出杆液压缸在换向时产生较大的压力突变、振动和噪声，使系统不会产生回油现象，提高了系统的承载能力，也不会因为使用比例伺服方向阀而造成成本过高。

阀芯移动时，由于阀芯上两台肩轴向长度不同，换向阀的阀口通油流量也就不同，其流量与单出杆液压缸两腔的动作流量相等，单出杆液压缸在换向时不会产生压力和流量的突变而有振动和噪声，大大提升了系统的寿命。

本发明专利的有益效果主要表现在：结构简单、成本低廉、适用范围广泛。

附图说明：

图1为换向阀控制单出杆液压缸原理图：

图2为换向阀阀芯

具体实施方法：

具体实施方法：图1为电磁换向阀控制单出杆液压缸液压系统的原理图，电磁换向阀与普通换向阀的区别在于阀芯两台肩轴向长度是不同的（由图2可以看出），当电磁换向阀换向时（即阀芯动作时），阀芯两台肩的轴向位移不同，由于阀口流量公式中的X_v不同，使得换向阀阀口通油流量Q不同，这样可以达到换向阀的阀口流量与单出杆液压缸的动作流量相等，从而大大降低振动和噪声，提高单出杆液压缸的寿命和系统的稳定性。下式是阀口流量公式：

  

式中：C_d为阀口流量系数，X_v为阀芯轴向位移，w为面积梯度，△p为阀口进、出口压力差，ρ为油液密度。