專利名稱：用于液壓激振器的四位旋閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于為液壓激振器提供振源的旋閥。
背景技術(shù)：
激振器是振動機(jī)械中產(chǎn)生激振力的裝置，現(xiàn)有的激振器有慣性式、彈性連桿式、電動式、電磁式、氣動式、液壓式等多種結(jié)構(gòu)形式。
在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用的液壓激振器，其原理是利用流體的通斷分流產(chǎn)生振動。液壓激振器一般由振動油缸、液控?fù)Q向閥或伺服閥、彈性阻尼限位件、液壓供源、蓄能以及電控裝置組成開環(huán)或閉環(huán)控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)所產(chǎn)生振動的振幅和振頻得到合適的振動要素。它是以液控?fù)Q向閥或伺服閥作為核心元件，構(gòu)成可變頻的振動源，但由于價格、性能以及使用場合等因素的限制，在一般的振動機(jī)械中難以普及應(yīng)用。
作為液控?fù)Q向閥或伺服閥的替代產(chǎn)品，低價格、高性能的機(jī)械閥類具有其突出的優(yōu)點(diǎn)。如公告號CN1260449(專利號為00102009.9、申請日為2000.2.1、公告日為2000.7.19)的發(fā)明專利，公開了一種液壓激振器，其由激波器、殼體、液壓缸和拖動裝置所組成，激波器為一直徑不同的圓柱體，在其中大直徑的圓柱體上開設(shè)兩個對稱的槽，槽兩側(cè)的圓柱體上各開設(shè)一個矩形斷面的環(huán)形槽，其特征是在激波器的兩個對稱槽的中間設(shè)計由一個隔板，隔板的厚度與殼體上所開設(shè)的高壓液體入口P、回油口0和通液孔的孔口直徑相等。這種激波器屬于兩位通斷分流旋閥，激波器旋轉(zhuǎn)一周輸出兩個正弦振動波，由于其高壓口開在單側(cè)，中隔板始終單向受壓，單側(cè)磨損難以避免，密封件使用壽命較短。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對上述問題，提供一種用于為液壓激振器提供振源的、結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、適用多種工作介質(zhì)的四位旋閥，其閥芯旋轉(zhuǎn)一周，能輸出四個正弦振動波，且振動幅度、頻率易于調(diào)節(jié)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供采用如下技術(shù)方案用于液壓激振器的四位旋閥，包括閥座，閥座內(nèi)延伸有徑向橫斷面呈圓形的內(nèi)腔，在內(nèi)腔壁上開設(shè)有兩對導(dǎo)流孔，每一對均包括沿內(nèi)腔徑向成180°對稱同軸設(shè)置的兩個導(dǎo)流孔，兩對導(dǎo)流孔的軸線位于同一軸向縱截面上且互相平行，有兩個同側(cè)的導(dǎo)流孔延伸匯合、共同開口于閥座上構(gòu)成液壓缸連接口，另兩個同側(cè)的導(dǎo)流孔各自延伸、開口于閥座上分別構(gòu)成進(jìn)液口、回液口；中軸，其兩端通過軸承動配合于閥座中、且一端延伸至閥座外；閥芯，為圓柱體，固設(shè)在中軸中部、且配合在閥座內(nèi)腔中，在該圓柱體與兩對導(dǎo)流孔對應(yīng)的位置上開設(shè)兩個十字形導(dǎo)流槽，兩個十字形導(dǎo)流槽在圓柱體橫斷面上錯開45°。
所述十字形導(dǎo)流槽，包括沿徑向延伸貫穿圓柱體、且相互間垂直交叉貫通的兩個導(dǎo)流管。
為便于加工、裝配，所述閥座可采用如下結(jié)構(gòu)由兩端開口的中空座體、兩個接頭塊以及兩個端蓋組合而成；座體內(nèi)延伸有徑向橫斷面呈圓形的內(nèi)腔，在內(nèi)腔壁上開設(shè)有兩對貫通的導(dǎo)流孔，每一對均包括沿內(nèi)腔徑向成180°對稱同軸設(shè)置的兩個導(dǎo)流孔，兩對導(dǎo)流孔的軸線位于同一軸向縱截面上且互相平行；兩接頭塊分別固設(shè)在座體的外壁上，其中一個接頭塊上開設(shè)有液壓缸連接口，該連接口延伸拆分成兩個連接孔分別連通座體一側(cè)的兩個導(dǎo)流孔，另一個接頭塊上分別開設(shè)有與座體另一側(cè)的兩個導(dǎo)流孔連通的進(jìn)液口、回液口；兩端蓋分別封蓋于座體的兩端開口上，其中一個端蓋具有貫通的軸向中心孔；所述中軸的兩端通過軸承動配合于兩端蓋中、且其一端從一側(cè)端蓋的軸向中心孔穿出至閥座外，圓柱體閥芯配合于座體內(nèi)腔。
在上述結(jié)構(gòu)中，為增加閥座的密封性，在接頭塊、端蓋與座體連接處均設(shè)置有密封件。
這種四位旋閥的工作原理如下中軸伸出閥座外的一端由電機(jī)驅(qū)動，使閥芯在閥座內(nèi)腔中旋轉(zhuǎn)，閥芯圓柱面依此封閉一對導(dǎo)流孔、同時通過十字形導(dǎo)流槽導(dǎo)通另一對導(dǎo)流孔，輪流構(gòu)成高壓液通道、回流液通道。
高壓液的通道為高壓液從閥座上的進(jìn)液口進(jìn)入，通過與之連通的導(dǎo)流孔，經(jīng)與進(jìn)液口同側(cè)的十字形導(dǎo)流槽，至對稱設(shè)置的另一個導(dǎo)流孔，然后從液壓缸連接口流出推動液壓缸的活塞。
回流液的通道為液壓缸內(nèi)的液體從液壓缸連接口進(jìn)入與之連通的導(dǎo)流孔，經(jīng)與回液口同側(cè)的另一個十字形導(dǎo)流槽，至對稱設(shè)置的另一個導(dǎo)流孔，然后從回液口流出，回流到油箱中。
閥芯每轉(zhuǎn)過45°，高壓液通道、回流液通道切換一次，液壓缸的活塞來回振動一次。閥芯旋轉(zhuǎn)一周，輸出四個正弦振動波推動液壓缸的活塞振動四次。
本實(shí)用新型提供的四位旋閥具有如下優(yōu)點(diǎn)1、作為振動機(jī)械液壓激振器的振源，其閥芯旋轉(zhuǎn)一周，能輸出四個正弦振動波，推動液壓缸的活塞振動四次，適于在低頻段使用。其結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，工作可靠，能同時帶動多組液壓缸同步振動，響應(yīng)快、振幅可調(diào)，通過選配不同的驅(qū)動電機(jī)可達(dá)到變頻、穩(wěn)頻，易于實(shí)現(xiàn)自動控制，可應(yīng)用在多種振動機(jī)械中。
2、在旋閥內(nèi)，高壓液對閥芯圓盤施加的壓力由兩端的軸承間歇傳遞，產(chǎn)生的扭矩較小，可降低驅(qū)動電機(jī)的功率。
3、由于閥芯圓盤旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的液膜以及流體通道的快速通斷切換，其軸向滲漏非常微小，不會形成泄漏，具有較好的密封性。其工作介質(zhì)為液壓油，可自潤滑。


圖1是用于液壓激振器的四位旋閥的主視剖視圖。
圖2是沿圖1中A-B方向的剖視圖。
圖3是沿圖1中A-B′方向的剖視圖。
圖4是圖1的俯視圖。
圖5是四位旋閥的工作原理圖。
具體實(shí)施方式
參照圖1至圖4，本實(shí)用新型提供的四位旋閥，用于為液壓激振器提供振源，其包括(一)閥座，由兩端開口的中空座體11，上接頭塊12a、下接頭塊12b以及前端蓋13a、后端蓋13b組合而成。
座體11內(nèi)延伸有徑向橫斷面呈圓形的內(nèi)腔，在內(nèi)腔壁上開設(shè)有兩對貫通的導(dǎo)流圓孔，每一對均包括沿內(nèi)腔徑向成180°對稱同軸設(shè)置的兩個導(dǎo)流圓孔14a、14b及15a、15b。沿徑向橫斷面看，導(dǎo)流圓孔14a、14b軸線位于同一徑向橫斷面，導(dǎo)流圓孔15a、15b軸線位于同一徑向橫斷面。沿軸向縱截面看，兩對導(dǎo)流圓孔的軸線位于同一軸向縱截面上且互相平行。其中導(dǎo)流圓孔14a、15a位于同一側(cè)，而導(dǎo)流圓孔14b、15b位于另一側(cè)。
上接頭塊12a、下接頭塊12b分別固設(shè)在座體11的兩側(cè)外壁上，上接頭塊12a上開設(shè)有液壓缸連接口16，該連接口16延伸拆分成兩個分別開口的連接孔16a、16b，連接孔16a、16b分別連通座體一側(cè)的兩個導(dǎo)流圓孔14a、15a。下接頭塊12b分別開設(shè)有進(jìn)液口17、回液口18，進(jìn)液口17、回液口18分別連通座體另一側(cè)的兩個導(dǎo)流圓孔14b、15b。
前端蓋13a、后端蓋13b分別封蓋于座體11的兩端開口上，前端蓋13a具有貫通的軸向中心孔。
在上述結(jié)構(gòu)中，為增加閥座的密封性，在上接頭塊12a、下接頭塊12b、前端蓋13a、后端蓋13b與座體11連接處均設(shè)置有密封件19。
(二)中軸2，其兩端通過軸承2a、2b動配合于前端蓋13a、后端蓋13b中，中軸2的前端從前端蓋13a的軸向中心孔穿出至閥座外。
(三)閥芯3，為圓柱體，固設(shè)在中軸2中部、且配合在閥體內(nèi)腔中，在該圓柱體與兩對導(dǎo)流圓孔對應(yīng)的位置上開設(shè)兩個十字形導(dǎo)流槽3a、3b，兩個十字形導(dǎo)流槽3a、3b在圓柱體橫斷面上錯開45°。每個十字形導(dǎo)流槽，均包括沿徑向延伸貫穿圓柱體、且相互間垂直交叉貫通的兩個導(dǎo)流圓管。導(dǎo)流圓管均開口于閥芯3的圓柱面上。
圖5示出了這種四位旋閥的工作原理，圖中，I是液壓系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)和原理可參照相關(guān)技術(shù)手冊的說明，為現(xiàn)有技術(shù)，在此不一一贅述，II是三位旋閥，III是液壓缸組，液壓缸采用雙作用缸。下面對其工作原理描述如下中軸2伸出閥座外的一端由電機(jī)驅(qū)動，使閥芯3在閥座內(nèi)腔中旋轉(zhuǎn)，閥芯3圓柱面依此封閉一對導(dǎo)流孔、同時通過十字形導(dǎo)流槽導(dǎo)通另一對導(dǎo)流孔，輪流構(gòu)成高壓液通道、回流液通道。
高壓液的通道為高壓液從下接頭塊12b的進(jìn)液口17進(jìn)入，通過與之連通的導(dǎo)流圓孔14b，經(jīng)與進(jìn)液口17同側(cè)的十字形導(dǎo)流槽3a的一個導(dǎo)流圓管，至對稱設(shè)置的另一個導(dǎo)流圓孔14a，然后從上接頭塊12a的液壓缸連接口16流出，推動液壓缸的活塞。
回流液的通道為液壓缸內(nèi)的液體從上接頭塊12a的液壓缸連接口16進(jìn)入導(dǎo)流圓孔15a，經(jīng)與回液口18同側(cè)的另一個十字形導(dǎo)流槽3b的一個導(dǎo)流圓管，至對稱設(shè)置的另一個導(dǎo)流圓孔15b，然后從下接頭塊12b的回液口18流出，回流到油箱中。
由于每一個十字形導(dǎo)流槽具有垂直交叉的兩個導(dǎo)流圓管，因此閥芯3每轉(zhuǎn)過45°，高壓液通道、回流液通道切換一次，液壓缸的活塞來回振動一次。閥芯旋轉(zhuǎn)一周，輸出四個正弦振動波推動液壓缸的活塞振動四次。
當(dāng)采用異步電動機(jī)帶動，通過變頻器調(diào)速，即可改變旋閥輸出振動的頻率，實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。當(dāng)采用同步電動機(jī)或伺服電動機(jī)帶動，可使旋閥輸出穩(wěn)定的振動頻率，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)頻。
由于閥芯圓盤31與閥座內(nèi)壁不接觸，高壓液對閥芯3施加的壓力由兩端的軸承3a、3b間歇傳遞，產(chǎn)生的扭矩較小，可采用低功率電動機(jī)。
由于閥芯3旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的液膜以及流體通道的快速通斷切換，其軸向滲漏非常微小，該旋閥具有很好的密封性。另外，該旋閥使用液壓油作為工作介質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)自潤滑。
權(quán)利要求1.用于液壓激振器的四位旋閥，其特征在于包括閥座，閥座內(nèi)延伸有徑向橫斷面呈圓形的內(nèi)腔，在內(nèi)腔壁上開設(shè)有兩對導(dǎo)流孔，每一對均包括沿內(nèi)腔徑向成180°對稱同軸設(shè)置的兩個導(dǎo)流孔，兩對導(dǎo)流孔的軸線位于同一軸向縱截面上且互相平行，有兩個同側(cè)的導(dǎo)流孔延伸匯合、共同開口于閥座上構(gòu)成液壓缸連接口，另兩個同側(cè)的導(dǎo)流孔各自延伸、開口于閥座上分別構(gòu)成進(jìn)液口、回液口；中軸，其兩端通過軸承動配合于閥座中、且一端延伸至閥座外；閥芯，為圓柱體，固設(shè)在中軸中部、且配合在閥座內(nèi)腔中，在該圓柱體與兩對導(dǎo)流孔對應(yīng)的位置上開設(shè)兩個十字形導(dǎo)流槽，兩個十字形導(dǎo)流槽在圓柱體橫斷面上錯開45°。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的四位旋閥，其特征在于所述十字形導(dǎo)流槽，包括沿徑向延伸貫穿圓柱體、且相互間垂直交叉貫通的兩個導(dǎo)流管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的四位旋閥，其特征在于所述閥座由兩端開口的中空座體、兩個接頭塊以及兩個端蓋組合而成；座體內(nèi)延伸有徑向橫斷面呈圓形的內(nèi)腔，在內(nèi)腔壁上開設(shè)有兩對貫通的導(dǎo)流孔，每一對均包括沿內(nèi)腔徑向成180°對稱同軸設(shè)置的兩個導(dǎo)流孔，兩對導(dǎo)流孔的軸線位于同一軸向縱截面上且互相平行；兩接頭塊分別固設(shè)在座體的外壁上，其中一個接頭塊上開設(shè)有液壓缸連接口，該連接口延伸拆分成兩個連接孔分別連通座體一側(cè)的兩個導(dǎo)流孔，另一個接頭塊上分別開設(shè)有與座體另一側(cè)的兩個導(dǎo)流孔連通的進(jìn)液口、回液口；兩端蓋分別封蓋于座體的兩端開口上，其中一個端蓋具有貫通的軸向中心孔；所述中軸的兩端通過軸承動配合于兩端蓋中、且其一端從一側(cè)端蓋的軸向中心孔穿出至閥座外，圓柱體閥芯配合于座體內(nèi)腔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的的四位旋閥，其特征在于在接頭塊、端蓋與座體連接處均設(shè)置有密封件。
專利摘要用于液壓激振器的四位旋閥，包括具有進(jìn)液口、回液口、液壓缸連接口的閥座，動配合于閥座中的中軸，設(shè)置中軸中部且配合在閥座內(nèi)腔的圓柱體閥芯。在閥芯上開設(shè)兩個相互錯開45°的十字形導(dǎo)流槽。中軸由電機(jī)驅(qū)動、使閥芯旋轉(zhuǎn)，閥芯圓柱面依此使進(jìn)液口或回液口與液壓缸連接口阻斷、同時通過十字形導(dǎo)流槽使進(jìn)液口或回液口與液壓缸連接口連通，輪流構(gòu)成高壓液、回流液通道。閥芯每轉(zhuǎn)過45°振動一次，旋轉(zhuǎn)一周輸出四個正弦振動波。
文檔編號F15B15/20GK2683910SQ20042003817
公開日2005年3月9日 申請日期2004年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月15日
發(fā)明者孫魯西, 江銘 申請人:泉州市群峰機(jī)械制造有限公司