新型三位四通电磁阀

　　1 引言

　　随着我国现代化进程的推进,液压技术在工业、农业、交通运输、水利环保、以及航天与海洋工程等领域中得到了广泛的应用[1],与此同时,液压产品的市场需求日益旺盛,国外厂商纷纷抢滩登陆我国市场,为了振兴民族工业并同国外同行展开竞争,在借鉴国外先进技术的基础上开发研制并推广使用了具有自主知识产权的方向控制阀的系列产品,经多年使用验证用户普遍反映效果良好,本文介绍其中的三位四通电磁阀(专利号:ZL962392571x)。

　　2 结构工作原理与特性

　　2.1 结构

　　国内外现行的换向阀中的先导阀大多是针阀或锥阀结构。如美国某公司生产的MC34X型换向阀就是一种三位四通带液控单向阀的电液动换向阀片,其结构如图1所示。

　　由图1可见,它的两个先导阀是常闭型二位二通针阀,此MC系列产品以其先进技术行销全世界,在我国也有其广大的市场。但是,这种阀由于其结构原因而引起的不良后果也是显而易见的。第一,由于先导阀是针阀,其座孔孔径很小,再加上主阀的阻尼孔的孔径也小,这只有在工作介质洁净度很高的情况下才能正常工作,否则很容易堵塞,特别是堵塞主阀上的阻尼孔,导致系统失灵。第二,同样的原因,势必影响换向的响应速度[4]。此外这种阀片结构复杂,制造精度要求高,因而增大了加工难度。

　　我们研制的三位四通电磁阀是在借鉴美国技术的基础上进行创新设计,结构见图2。

　　由图2可见,这是一个由2个二位三通常闭双球式电磁阀和一个双液控单向阀即双向液压锁组成的换向阀。2个电磁阀并行地插装在阀体上,阀体内开有2个输油孔道将2个电磁阀分别与双液控单向阀两端的控制油腔连通。电磁阀由湿式阀用电磁铁,阀芯,顶杆,阀套,顶针杆,钢球,钢球座,复位弹簧等组成[4]。阀芯与阀体为螺纹联接。顶杆一端连接电磁铁衔铁,另一端顶住钢球。因此无论是上端电磁铁的推力还是下端弹簧的作用力都使两钢球与顶针杆成联动关系。顶针杆两端与阀芯之间各有一段环形控制油腔,并分别与阀芯上的径向油道连通。双液控单向阀则由液控柱塞,阀座,钢球,钢球座,复位弹簧以及压帽等组成。压帽与阀体为螺纹连接。在复位弹簧的作用下,钢球与阀座口处于封闭状态。

　　2.2 工作原理

　　如前所述,本阀是一种由2个二位三通双球式电磁阀和1个双液控单向阀组成的换向阀。当两个电磁阀的电磁铁都断电时,从P腔进入的压力油直接作用在电磁阀的球座上,而复位弹簧的弹性力也同向作用在球座上,使电磁阀下阀口关闭,上阀口打开,因而使压力油路与控制油路阻断,回油路与控制油路开通,系统处于卸载状态。在这种情况下,双液控单向阀液控柱塞两端油腔都与回油孔道沟通,其两端所受压力相等。双液控单向阀的2个通液压缸的输油孔道被球式单向阀封闭,液压缸不能进油也不能回油,处于被锁定的状态。当左侧电磁阀的电磁铁得电时,顶杆推动上钢球向下移动,上阀口关闭,下阀口打开。因而阻断了该电磁阀控制油路与回油路的通道,使压力油路与双液控单向阀左侧控制油路开通。压力油打开左侧单向阀进入液压缸左腔,与此同时压力油推动液控柱塞向右运动并打开右侧单向阀使液压缸右腔的油液经右侧二位三通常闭式电磁阀回到油箱。当右侧电磁阀给电时,其工作过程与上诉过程对称换向。