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一种基于二通插装阀的并联回路高度集成式阀块

文献发布时间:2024-01-17 01:23:17


一种基于二通插装阀的并联回路高度集成式阀块

技术领域

本发明属于阀块设计,具体涉及一种基于二通插装阀的并联回路高度集成式阀块。

背景技术

液压/气压系统中的元件通过管道连接,使工作介质得以在各元件内连续流动,从而使系统具备特定的功能。管道的阻尼、长度、材料、密封性能影响着系统的工作性能,管道的连接方式影响着系统的维护性能。而阀块则摒弃了管道带来的负面影响,将元件之间的回路集成在体积非常小的金属块内,因此,阀块具有低阻尼、高稳定性和体积小的优点。

阀块通常是在长方体金属工件上通过钻孔方式加工而成,阀块内部的通道布局是根据系统原理图的连接要求和加工约束条件共同决定的。目前的阀块结构由于液压/气压系统回路的多样性而极具复杂性,阀块内部复杂的孔道(如直通的油孔、定位孔、连接螺纹孔、元件插装孔等)使得阀块无法同时具备紧凑的结构和良好的加工性能。

发明内容

为解决现有技术中的问题,本发明提出了一种基于二通插装阀的并联回路高度集成式阀块,该阀块可以提高集成度,并降低阀块的加工难度。本发明的二通插装阀即为用于阀块的插装阀,其具有两个油腔,两个油腔根据需要选择一个作为进油腔,另一个作为出油腔,两个油腔间通过阀芯来控制连通或阻断,从而实现插装阀的开启或导通(或比例导通)。

为解决技术问题,本发明首先提供了一种基于二通插装阀的并联回路高度集成式阀块,其包括阀块本体、以及分别设置在所述阀块本体相对的两个面上的第一阀组和第二阀组;其中,所述阀块本体内设置有一条沿长度方向开设且贯通阀块本体的主通道,第一阀组和第二阀组均由多个二通插装阀沿阀块本体的主通道排列构成;各二通插装阀的进油腔被所述主通道贯穿并连通,各二通插装阀的出油腔各自独立地通过阀块上开设的独立出口通道引出;

第一阀组中的各二通插装阀与第二阀组中的各二通插装阀沿主流道方向为相互交错排列。

需要注意的是,本发明的主通道贯穿各个二通插装阀的进油腔,主通道是始终畅通的,不受各二通插装阀开、关状态的影响。

作为本发明的优选方案,所述的第一阀组和第二阀组分别位于阀块本体的上下两个面上。进一步的,所述的第一阀组和第二阀组的各二通插装阀均垂直阀块本体的表面安装。

作为本发明的优选方案,所述的第一阀组和第二阀组的各二通插装阀结构相同。进一步的,第一阀组和第二阀组中,同一阀组的各相邻二通插装阀之间的排布距离均小于一个二通插装阀的安装尺寸要求,即同一面的各阀间已经没有空间再插入一个二通插装阀。

本发明还提供了一种所述并联回路高度集成式阀块的加工方法,其包括以下步骤:

先在阀块工件的侧面几何中心处沿着长边方向钻孔加工一条贯通阀块的通孔即为主通道;再在阀体相对的两个面上沿阀体长边方向进行插装孔钻孔加工,插装孔与主通道连通,且两个面上的插装孔相互交错排列;随后在阀体的一个面上与主通道垂直方向侧向钻孔作为独立出口通道,钻孔数量与插装孔数量相同,各钻孔分别连通一个插装孔;在各插装孔上安装二通插装阀,使各二通插装阀的进油腔与所述主通道连通,出油腔与独立出口通道连通,完成并联回路高度集成式阀块的加工。

本发明还提供了一种基于所述并联回路高度集成式阀块的拓展结构,其包括多个所述并联回路高度集成式阀块;所述多个并联回路高度集成式阀块的主通道相互连通。

在一个可选的实施方案中,各并联回路高度集成式阀块以侧面为拓展面,背面为安装面;即各并联回路高度集成式阀块沿主流道方向排列,且各阀块的主通道处于同一直线上并相互连通。

在另一个可选的实施方案中,各并联回路高度集成式阀块以背面为拓展面,侧面为安装面;各并联回路高度集成式阀块沿垂直主流道方向排列,各阀块的主通道通过在阀块主体上开设侧向通道而相互连通。

现有的并联阀阀块结构并不能充分利用阀块毛坯工件的空间。与现有技术相比,本发明充分利用了工件的空间且不存在干涉。阶梯轴状的开关阀并行交错排布,相邻两阀外径较小阶梯轴间的空间内穿插对称布置一个阀,充分减小阀块的体积,缩短通道长度,减少能量损失。

本发明提出的阀体排布结构使得阀块具有卓越的加工性能。先在工件侧面几何中心处沿着长边方向钻孔加工一条贯通阀块的通孔即为主通道,再进行阀体插装孔钻孔加工。随后在阀体出口位置,与主通道垂直方向侧向钻孔,即形成独立出口通道。可大幅降低加工制造难度,提高材料利用率,减少工时,具有良好的经济效益。

本发明的阀块采用并联式结构,可无限增加阀体数量,具有可拓展性。若需增加阀体数量,只需选用长度更长或宽度更长的毛坯件,按照阀体穿插式排布方案加工即可,无需重新设计阀块通道。

本发明阀块的通道均为长直通道,工作介质在其中流动时的冲击、阻尼和震荡将大大减小,提高了系统工作性能。

附图说明

图1为阶梯轴状二通插装阀泛型示意图;

图2为并联回路原理图;

图3为并联回路阀块排布示意图;

图4为阀块一号构型示意图;

图5为阀块一号构型加工流程示意图;

图6为阀块二号构型示意图;

图7为阀块二号构型加工流程示意图;

图8为两种拓展方案示意图;

图9为侧面拓展方案示意图;

图10为背面拓展方案示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。所述实施例仅是本公开内容的示范且不圈定限制范围。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下,均可进行相应组合。

本发明提供的阀块为基于特定二通插装阀结构的并联回路的阀块,其适用于大体呈阶梯轴状的二通插装阀(如图1所示,由于插装阀的电磁线圈所处位置的轴径通常大于阀体直径,因此插装阀通常呈轴径逐级递增的阶梯轴状),并且每个阀所在的回路互为并联关系(如图2所示),泵源P将主干路压力维持在设定值,当某个阀接收指令后即切换至开启(或比例开启)状态,此时阀体出口输出高压,控制连接A口的执行器发生动作。多个阀并联的回路系统具有广泛的应用,如汽车气动悬架、气动门、并联开关控制器等等,因此本发明提出的阀块结构具有很高的应用价值。

现有的并联阀阀块结构并不能充分利用阀块毛坯工件的空间(如图3左所示),本发明提出的高度集成式阀块充分利用了工件的空间且不存在干涉。阶梯轴状的开关阀并行交错排布,相邻两阀外径较小阶梯轴间的空间内穿插对称布置一个阀(如图3右所示),充分减小阀块的体积,缩短通道长度,减少能量损失。本文以图3右所示方式表示阀体进出口截止和导通(或比例导通)状态。

本发明提供的基于二通插装阀的并联回路高度集成式阀块包括阀块本体、以及分别设置在所述阀块本体相对的两个面上的第一阀组和第二阀组;其中,所述阀块本体内设置有一条沿长度方向开设且贯通阀块本体的主通道,第一阀组和第二阀组均由多个二通插装阀沿阀块本体的主通道排列构成;各二通插装阀的进油腔被所述主通道连通并贯穿,出油腔各自独立地通过阀块上开设的独立出口通道引出;第一阀组中的各二通插装阀与第二阀组中的各二通插装阀沿主流道方向为相互交错排列。所述的第一阀组和第二阀组分别位于阀块本体的上下两个面上。所述的第一阀组和第二阀组的各二通插装阀均垂直阀块本体的表面安装。所述的第一阀组和第二阀组的各二通插装阀结构相同。

进一步的,为了实现更高的集成度,第一阀组和第二阀组均是高度集成排列,同一阀组的各相邻二通插装阀之间的排布距离均小于一个二通插装阀的安装尺寸要求,即同一面的各阀间已经没有空间再插入一个二通插装阀。

加工时,可以先在阀块工件的侧面几何中心处沿着长边方向钻孔加工一条贯通阀块的通孔即为主通道;再在阀体相对的两个面上沿阀体长边方向进行插装孔钻孔加工,插装孔与主通道连通,且两个面上的插装孔相互交错排列;随后在阀体的一个面上与主通道垂直方向侧向钻孔作为独立出口通道,钻孔数量与插装孔数量相同,各钻孔分别连通一个插装孔;在各插装孔上安装二通插装阀,使各二通插装阀的进油腔与所述主通道连通,出油腔与独立出口通道连通,完成并联回路高度集成式阀块的加工。

本发明的实施例提供了两种典型而非限定的构型来进一步介绍本发明的并联回路高度集成式阀块:

构型1:对于上端为进口、下端为出口的阶梯轴类阀体(如图1左所示),本发明提出了如图4所示阀块结构。各阀体进口位置均与进口主通道相交汇,各阀体交错排布,充分利用了两阀外径较小阶梯轴之间的空间。如需增加阀体数量,则可沿主通道方向往两侧延伸排布,具有良好的可拓展性。管路均为长直管路,具有极好的加工性能。阀块1号构型加工流程示意图如图5所示。

构型2:对于下端为进口、上端为出口的阶梯轴类阀体(如图1右所示),本文提出了如图6所示阀块结构。各阀体进口位置均与进口主通道相交汇,各阀体交错排布,充分利用了两阀外径较小阶梯轴之间的空间。如需增加阀体数量,则可沿主通道方向往两侧延申排布,具有良好的可拓展性。管路均为长直管路,具有极好的加工性能。阀块2号构型加工流程示意图如图7所示。

进一步的,本发明还提供了一种基于所述并联回路高度集成式阀块的拓展结构,其包括多个所述并联回路高度集成式阀块;所述多个并联回路高度集成式阀块的主通道相互连通。

本发明以上端出口、下端进口的阀体类型(图1左所示)为例说明该集成式阀块的两种拓展实施方案(如图8所示)。下端出口、上端进口的阀体类型与之同理。

图8左所示方案以侧面为拓展面,背面为安装面。其具体实施方案如图9所示,可根据所需阀块数量拼接对应规格的阀块,使各阀块的进口主通道互相连通。图8右所示方案以背面为拓展面,侧面为安装面。其具体实施方案如图10所示,可根据所需阀块数量拼接对应规格的阀块。在与主干道垂直位置打孔,形成打通主干道的侧向通道,使各阀块的进口主通道互相连通(图10中该通道以实体形式表示出)。

由此可见,本方案的并联式结构可无限增加阀体数量,具有可拓展性。若需增加阀体数量,只需选用长度更长或宽度更长的毛坯件,按照阀体穿插式排布方案加工即可,无需重新设计阀块通道。

本发明的阀体排布结构使得阀块具有卓越的加工性能,本发明提供的阀块的加工方法简便,可大幅降低加工制造难度,提高材料利用率,减少工时,具有良好的经济效益。本发明阀块的通道均为长直通道,工作介质在其中流动时的冲击、阻尼和震荡将大大减小,提高了系统工作性能。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

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技术分类

06120116171512