一种回转阀芯及回转阀的制作方法

1.本实用新型涉及控制阀技术领域，尤其涉及一种回转阀芯及回转阀。


背景技术：

2.目前市场上的液压阀多为滑阀结构，阀芯在阀体配合孔内轴向运动实现油路的关闭。
3.除了滑阀实现油路的启闭切换以外，也有一些回转阀也用于实现油路的启闭切换。不同于滑阀的沿轴向滑动的控制结构，回转阀主要通过转动阀芯的方式来进行油路的启闭切换。例如专利号为cn204805623u的中国专利，其公布了一种双油缸摆动机构用回转阀。回转阀的回转阀芯通过回转运动，来改变其自身上的开槽与阀体油口的关闭与连通，进而当连通时则自动将液压油分配到左、右回转油缸的不同的油路上，实现在整个回转过程中左、右回转油缸的活塞端、及活塞杆端的高、低压油的连续规则的切换，保证回转的连续性和实现机构的正反回转。但是，现有的回转阀芯在阀体内工作时，回转阀芯的流出口位置处会受到液压油沿径向的作用力，导致回转阀芯在液压力的作用下产生一定的偏载，从而容易造成回转阀芯与阀体之间存在偏磨、卡滞等情况。
4.因此，亟需提供一种回转阀芯及回转阀，其回转阀芯能够在回转阀的阀体内顺畅回转，不易发生偏磨、卡滞。


技术实现要素：

5.本实用新型的一个目的在于提出一种回转阀芯，其回转阀芯能够在回转阀的阀体内顺畅回转，不易发生偏磨、卡滞。
6.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
7.一种回转阀芯，被配置为可转动地装配于回转阀的阀体中，包括回转本体，所述回转本体上开设有：
8.导流腔室，其开设于所述回转本体内；
9.流入口，其贯通所述回转本体的外周壁，且与所述导流腔室连通；
10.流出口，其贯通所述回转本体的外周壁，且与所述导流腔室连通，且所述流出口沿回转本体轴向相对所述流入口间隔设置；
11.平衡槽，其开设于所述回转本体背向所述流出口的外周壁上，且与所述导流腔室连通，所述回转本体在所述阀体内处于导流位置时，所述平衡槽被配置为使所述回转本体在所述平衡槽处受到的沿回转本体径向的流体压力减小或抵消所述回转本体在所述流出口处受到的沿回转本体径向的流体压力。
12.可选地，所述回转本体包括至少两个所述平衡槽、两个所述流入口、两个所述导流腔室和两个所述流出口，每个所述流入口分别与一个所述导流腔室以及一个所述流出口顺次连通，以形成两个独立的导流通道，且每个所述导流腔室分别连通至少一个所述平衡槽，以用于减小或抵消所述回转本体在两个所述流出口处受到的沿回转本体径向的流体压力。
13.可选地，两个所述流入口沿回转本体轴向间隔设置，两个所述流出口沿回转本体周向均匀间隔设置，且沿回转本体轴向，每个所述流出口两侧分别设置有至少一个所述平衡槽。
14.可选地，所述回转本体背向所述流出口的外周壁上开设的所述平衡槽的数量为两个，且所述两个平衡槽沿回转本体轴向间隔布置于所述流出口的两侧。
15.可选地，所述平衡槽的槽体沿回转本体周向延伸，且所述回转本体背向所述流出口的外周壁上开设的两个所述平衡槽中的一个所述平衡槽沿回转本体周向的一端、及另一个所述平衡槽沿回转本体周向的另一端分别与所述导流腔室连通。
16.可选地，所述回转本体上还开设有：
17.泄压通道，其包括泄压出口及泄压入口，所述泄压出口与所述泄压入口连通，且所述泄压入口沿回转本体周向间隔布置于所述流出口的一侧，所述泄压出口贯穿所述回转本体沿回转本体轴向的一端。
18.本实用新型的另一个目的在于提出一种回转阀，其回转阀芯能够在回转阀的阀体内顺畅回转，不易发生偏磨、卡滞。
19.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
20.一种回转阀，包括阀体，所述阀体上开设有安装孔、分别贯穿所述阀体的侧壁且连通所述安装孔的导入口和导出口，还包括如上所述的回转阀芯，所述回转阀芯可转动地穿设于所述安装孔中，所述安装孔的内壁与所述平衡槽围成用于容纳流体的容纳腔，所述流入口与所述导入口连通，所述流出口能够连通所述导出口。
21.可选地，还包括：
22.环形凹槽，其环绕开设于所述回转本体的外周壁和/或所述安装孔的内壁上，所述环形凹槽将所述流入口与所述导入口连通，以使所述回转本体在所述流入口处的径向受力平衡。
23.可选地，所述回转阀还包括：
24.密封组件，设置于所述阀体上开设的密封装配槽中，且套设于所述回转阀芯的两端，以用于密封所述回转阀芯贯穿所述安装孔的两端的外周壁与所述安装孔之间的间隙。
25.可选地，所述阀体上还开设有将所述密封装配槽与所述导入口相连通的引流增压孔，且所述密封组件沿所述安装孔的轴线方向的一端上开设有连通所述引流增压孔的环形容纳凹槽，所述回转阀芯穿过所述环形容纳凹槽的环形中孔，且由所述环形容纳凹槽的槽口到槽底，所述环形容纳凹槽的槽宽逐渐减小。
26.本实用新型的有益效果：
27.不同于现有的回转阀芯，本实用新型的回转阀芯增设了平衡槽。平衡槽开设于回转本体背向流出口的外周壁上且与导流腔室连通，回转本体在阀体内通过做回转运动以实现导流时，平衡槽能够使回转本体在平衡槽处受到的沿回转本体径向的流体压力减小或抵消回转本体在流出口处受到的沿回转本体径向的流体压力，进而最终使得回转阀芯能在阀体内顺畅回转，不易发生偏磨、卡滞。
附图说明
28.图1是本实用新型提供的实施例一中回转阀的结构示意图；
29.图2是本实用新型提供的实施例一中回转阀的剖面示意图；
30.图3是本实用新型提供的实施例一中回转阀芯的结构示意图一；
31.图4是本实用新型提供的实施例一中回转阀芯的结构示意图二；
32.图5是图4中a
‑
a处的剖面示意图；
33.图6是图5中b
‑
b处的剖面示意图；
34.图7是图4中c
‑
c处的剖面示意图；
35.图8是图4中d
‑
d处的剖面示意图；
36.图9是图4中e
‑
e处的剖面示意图；
37.图10是本实用新型提供的实施例一中回转阀的导出口位置处的横截面示意图一；
38.图11是本实用新型提供的实施例一中回转阀的导出口位置处的横截面示意图二；
39.图12是本实用新型提供的实施例一中回转阀的导出口位置处的横截面示意图三；
40.图13是本实用新型提供的实施例二中回转阀芯的结构示意图；
41.图14是本实用新型提供的实施例二中回转阀的剖面示意图。
42.图中：
[0043]1‑
回转本体；11
‑
导流腔室；12
‑
流入口；13
‑
流出口；14
‑
平衡槽；15
‑
泄压通道；151
‑
泄压出口；152
‑
泄压入口；16
‑
环形凹槽；17
‑
连通孔；2
‑
阀体；22
‑
导入口；23
‑
导出口；25
‑
引流增压孔；3
‑
密封组件；31
‑
环形容纳凹槽；4
‑
端盖；5
‑
压板。
具体实施方式
[0044]
为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0045]
在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0046]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0047]
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
[0048]
实施例一
[0049]
如图1
‑
3所示，本实施例提供了一种回转阀芯以及回转阀。本实施例的回转阀芯主要涉及液压回转阀阀芯，但不限于该细分领域。回转阀芯的优点在于能够在回转阀的阀体2
内顺畅回转，不易发生偏磨、卡滞。回转阀包括阀体2和该回转阀芯。阀体2上开设有安装孔(图中未标示)、分别贯穿阀体2的外周壁且连通安装孔的导入口22和导出口23，回转阀芯可转动地插装于安装孔中，回转阀芯的侧周壁与安装孔的内部间隙配合，导入口22用于向回转阀内导入液压油等流体，导出口23则用于输出液压油等流体。与现有的回转阀芯结构相同之处为本实施例的回转阀芯主要包括转动连接段(图中未标示)和插入到阀体2中的用于控制流通启闭及运行的控制段(图中未标示)。转动连接段通过铰接连接的方式连接外部转动执行结构(图中未示出)，如电机等，进而驱动回转阀芯做转动运动，具体不再赘述。
[0050]
如图2所示，回转阀芯包括回转本体1，回转本体1上开设有导流腔室11、流入口12、流出口13和平衡槽14。其中，导流腔室11开设于回转本体1内；流入口12贯通回转本体1的外周壁，且流入口12与导流腔室11连通；流出口13贯通回转本体1的外周壁且与导流腔室11连通，且流出口13沿回转本体轴向相对流入口12间隔设置；需要说明的是，此处的流出口13沿回转本体轴向相对流入口12间隔设置，可以是相互并排间隔设置，也可以是在沿回转本体周向发生错位而在沿回转本体轴向保持间隔的设置，目的在于保障流入口12和流出口13沿回转本体轴向错开位置。其中，一个流入口12与一个导流腔室11以及一个流出口13顺次连通形成一个独立的导流通道。对应的，平衡槽14开设于回转本体1背向流出口13的外周壁上，且平衡槽14与对应的导流腔室11连通。当回转阀芯的回转本体1可转动地穿设于阀体2的安装孔中以用于导流时，平衡槽14与安装孔的内壁能够围成用于容纳流体的容纳腔，流出口13能够连通导出口23。平衡槽14被配置为使回转本体1在平衡槽14处受到的沿回转本体径向的流体压力减小或抵消回转本体1在流出口13处受到的沿回转本体径向的流体压力。
[0051]
进一步，具体而言，本实施例中，回转本体1上共形成两个相互独立不连通的导流通道。即如图3
‑
5所示，回转本体1包括四个平衡槽14、两个流入口12、两个导流腔室11和两个流出口13。但是，每个流入口12均采用如上陈述的方式分别与一个导流腔室11以及一个流出口13顺次连通。因此，在回转本体1上形成了两个独立的导流通道。此外，每个导流通道中的导流腔室11分别采用如上陈述的方式连通两个平衡槽14，以用于减小或抵消回转本体1在两个流出口13处受到的沿回转本体径向的流体压力。本实施例设计两个独立的导流通道，其优点在于可以通过一个回转阀芯的转动，实现对两个导流通道与阀体2的配合导通，进而提供多种不同的导通工作模式，具体详情将在回转阀的工作过程中进行详述，此处不再赘述。
[0052]
可以想到的是，针对不同的控制阀，回转本体1上的导流通道的数量也可以根据实际需要设计为一个、三个、四个甚至更多个，只要保证在回转本体1上分别设置与每个导流通道中的流出口13配对应用的平衡槽14，来减小或抵消回转本体1在各流出口13处受到的沿回转本体径向的流体压力，以达到回转阀芯不易发生偏磨、卡滞的效果即可。
[0053]
此外，本实施例中，沿回转本体轴向，两个导流通道的流出口13的两侧分别设置有一个平衡槽14，一共形成四个平衡槽14，其中一个流出口13两侧的两个平衡槽14与另一个流出口13所在导流通道的导流腔室11连通；而剩余两个平衡槽14则与另外一个导流通道的导流腔室11连通。可以想到的，在其它实施例中，平衡槽14的数量可以为一个、三个、四个或者更多个，只要保证平衡槽14位于背对流出口13的一侧，且回转本体1平衡槽14处最终产生的沿回转本体径向的流体压力与回转本体1在流出口13处受到的沿回转本体径向的流体压
力大小相同、方向相反即可。
[0054]
进一步地，如图2
‑
5所示，本实施例中，回转本体1的外周壁上环绕开设有环形凹槽16，环形凹槽16将流入口12与导入口22连通，以使回转本体1在流入口12处的径向受力平衡。
[0055]
为了便于理解回转阀芯不易发生偏磨、卡滞的原理。仅以本实施例两个导流通道中的一个导流通道通入液压油为例进行说明。如图2所示，液压油的流通路径为：
[0056]
导入口22
→
环形凹槽16
→
流入口12
→
导流腔室11
→
流出口13
→
导出口23；同时，部分液压油同步通过导流腔室11流入到与导流腔室11相连通的两个平衡槽14中，该两个平衡槽14位于回转本体1的背对通有液压油的流出口13的一侧。
[0057]
需要说明的是，由于本实施例中的平衡槽14为沿回转本体周向延伸的弧形槽，两个平衡槽14尺寸及形状相同，且两个平衡槽14位于背对导出口23的一侧，并沿回转本体轴向，两个平衡槽14对称分布在流出口13的两侧。因此，回转本体1在两个平衡槽14处受到的沿回转本体径向的流体压力便能够抵消回转本体1在流出口13处受到的沿回转本体径向的流体压力。
[0058]
进一步地，本实施例中，通过增设平衡槽14抵消了回转本体1在流出口13处受到的沿回转本体径向的流体压力。可以想到的是，在其它实施例中，也可以不彻底抵消回转本体1在流出口13处受到的沿回转本体径向的流体压力，即通过改变平衡槽14的数量及大小，进而达到削弱回转本体1在流出口13处受到的沿回转本体径向的流体压力也可，也能起到减小回转本体1偏磨以及卡滞的效果，但彻底抵消回转本体1在流出口13处受到的沿回转本体径向的流体压力，在减小偏磨和卡滞的效果上更好。
[0059]
而且，平衡槽14为沿回转本体周向延伸的弧形槽，在其它实施例中，也可以为其它形状以及延伸方向的槽体，只要能够配合安装孔的内壁围成用于容纳流体的容纳腔，进而使得回转本体1在此处受到沿回转本体径向的流体压力即可。
[0060]
因此，对于一个导流通道而言，采用如上的设计结构，便可以使得回转本体1上的一个导流通道中的流出口13处受到的沿回转本体径向的流体压力得以抵消。同理，对于另外一个导流通道中的流出口13以及与其对应的两个平衡槽14的结构、位置关系以及受力分析如上述的情况相同，因此不再赘述。
[0061]
进一步地，对于本实施例中的两个导流通道的各个导流腔室11、流入口12、流出口13、平衡槽14及环形凹槽16的位置关系。如图5所示，两个导流腔室11为沿回转本体轴向延伸的圆柱体空腔，回转本体1包括本体部和两个堵头，两个堵头堵住本体部上开设的沿回转本体轴向延伸的圆柱体盲孔，进而形成回转本体1以及两个相互独立不连通的导流腔室11。两个流入口12沿回转本体轴向间隔设置，两个流出口13沿回转本体周向均匀间隔设置。本实施例中，流出口13呈贯穿回转本体1的外周壁的“u”形凹槽结构，两个流出口13的槽口方向沿回转本体径向延伸且方向相反，流入口12为通孔结构。沿回转本体轴向，每个流出口13两侧分别设置一个平衡槽14。两个环形凹槽16则与两个流入口12一一对应的环绕开设在回转本体1的外周壁上，整体结构布置对称且紧凑。
[0062]
进一步地，图7
‑
9所示为回转本体1上的两个相互独立的导流通道的不同位置的截面示意图。为了便于理解，以图7
‑
9的图纸左侧的导流腔室11为例。在图7中，图纸左侧的导流腔室11通过连通孔17与位于图纸右侧的一个平衡槽14连通；在图9中，图纸左侧的导流腔
室11通过另外一个连通孔17与位于图纸右侧的一个平衡槽14连通；同时，如图8所示，图纸左侧的导流腔室11与图纸左侧的流出口13连通，进而使得图纸左侧的导流腔室11能够同时向图7和图9中的图纸右侧的两个平衡槽14输送流体，并向图8中的图纸左侧的流出口13输送流体。而另外一个位于图纸右侧的导流腔室11则以回转本体1的中轴为对称轴，呈中心对称结构，具体的连接关系不再赘述。
[0063]
进一步地，如图5和图7
‑
9所示，任一流出口13两侧的两个平衡槽14中的一个平衡槽14的沿回转本体周向的一端和两个导流腔室11中对应的一个导流腔室11连通，另一个平衡槽14的沿回转本体周向的另一端和两个导流腔室11中对应的另一个导流腔室11连通。采用该种连通方式的优点在于，当导流腔室11向两个平衡槽14输送流体(如液压油、液压水等媒介)时，流体会在两个平衡槽14分别配合安装孔的内壁形成的容纳腔内产生瞬间冲击，进而导致回转本体1产生绕回转本体轴线转动的扭矩。为了抵消这种冲击产生的扭矩。以图7
‑
9中左侧的导流腔室11为例，本实施例的图7中图纸右侧的流出口13两侧的两个平衡槽14中的一个平衡槽14的沿回转本体周向的一端和图7
‑
9中图纸左侧的导流腔室11连通，而另一个平衡槽14的沿回转本体周向的另一端(如图9所示)则和图7
‑
9中图纸左侧的导流腔室11连通，进而使得回转本体1的这两个平衡槽14处产生的扭转力能够相互抵消，进而避免了回转本体1的转动，使得回转阀芯的工作更加稳定可靠。同样的，另外一个导流通道(图7
‑
9中右侧的导流腔室11所在的导流通道)对应的两个平衡槽14(图7和图9中图纸左侧的平衡槽14)的连通结构也采用相同的连通布置方式，具体不再进行赘述。最终，解决了液压油在平衡槽14内的瞬间冲击导致回转本体1产生绕回转本体轴向转动的问题。
[0064]
此外，对于回转阀的具体结构。如图10
‑
12所示，本实施例中，阀体2上的导出口23共有四个，导出口23沿阀体2的周向呈圆形阵列均匀布置，回转阀芯的两个流出口13分别用于对应连通四个导出口23。其中，图10所示为回转阀芯逆时针转动到各流出口13分别连通相邻的两个导出口23的状态；图11所示为回转阀芯进一步逆时针转动，以使得各流出口13连通的两个导出口23中的一个导出口23处于半关闭状态的示意图；图12则为回转阀芯进一步逆时针转动，以使两个流出口13分别连通一个导出口23并关闭两个导出口23时的状态图，进而回转阀芯能够通过顺时针或逆时针转动来切换改变四个导出口23的开启关闭以及与回转阀芯上的两个导流通道的连通关系。由于该部分回转控制为回转阀的常规控制结构，因此不再进行进一步赘述。
[0065]
此外，需要说明的是，本实施例中，导出口23共有四个。可以想到的是，在其它实施例中，也可以根据回转阀的实际设计需要，将导出口23的数量调整为三个、五个、六个或者更多个。由于导出口23的结构及数量属于现有的常规结构的适应性调整，因此不再对其进行叙述。
[0066]
进一步地，如图3
‑
6以及图11
‑
12所示，本实施例中，回转本体1上还开设有泄压通道15(如图5
‑
6所示)。泄压通道15包括泄压出口151及泄压入口152(如图3和图6所示)。泄压出口151与泄压入口152连通，且泄压入口152沿回转本体周向间隔布置于流出口13的一侧(如图3所示)，泄压出口151贯穿回转本体1沿回转本体轴向的一端。泄压通道15主要用于当回转阀芯回转运动时，来实现对关闭的导出口23中的液压油的泄压。
[0067]
具体而言，以图11中图纸右上侧的流出口13向相邻的两个导出口23输送液压油为例。如图6和图11所示，图11所示为回转阀芯进一步逆时针转动，以使得流出口13连通的两
个导出口23中的一个导出口23处于半关闭状态的示意图；图12则为回转阀芯进一步逆时针转动，以使两个流出口13分别连通一个导出口23的状态图。在图11中，当回转阀芯逆时针转动移动角度时，两个对应的导出口23中的一个导出口23处于半关闭状态；此时，两个导出口23仍然输出液压油；但是，处于半关闭状态的导出口23同时还处于通过泄压通道15的泄压入口152以及泄压出口151进行泄压的泄压状态。此时，进一步转动回转阀芯，当半关闭状态的导出口23被完全关闭时，处于关闭状态的导出口23中存有的液压油则保持通过泄压通道15的泄压入口152以及泄压出口151泄压，最终液压油通过泄压出口151流入到阀体2上开设的回油口(图中未标示)中。设计泄压通道15的优点在于，通过增设泄压通道15能够减少回转阀芯通过转动来实现油路切换过程中产生的压力波动，进而降低对与导出口23连通的油缸等外部执行元件的压力冲击。
[0068]
进一步地，为了提高回转阀的整体密封性。如图2所示，本实施例中提供的回转阀还包括密封组件3。密封组件3包括多个密封圈，密封圈为o形密封圈。密封组件3设置于阀体2上开设的密封装配槽(图中未标示)中，且密封组件3套设于回转阀芯的两端，以用于密封回转阀芯贯穿安装孔的两端的外周壁与安装孔之间的间隙。
[0069]
此外，与现有的回转阀一样，本实施例的回转阀还包括端盖4和压板5。端盖4和压板5分别固定连接于阀体2上。其中，沿回转本体轴向，端盖4和压板5位于回转本体1的两端位置处，端盖4和压板5起到将密封圈限制在密封装配槽中的作用。
[0070]
进一步地，如图2所示，阀体2上还开设有将密封装配槽与导入口22相连通的引流增压孔25，密封组件3装配于密封装配槽中时，密封组件3沿安装孔的轴线方向的一端上开设有连通引流增压孔25的环形容纳凹槽31，回转阀芯穿过环形容纳凹槽31的环形中孔，且由环形容纳凹槽31的槽口到槽底，环形容纳凹槽31的槽宽逐渐减小。具体而言，环形容纳凹槽31开设有密封圈的沿自身轴线的一侧的端面上。回转阀工作时，高压流体(如液压压力油)能够通过引流增压孔25流入到密封圈的环形容纳凹槽31中，进而在高压流体的高压作用下，使得环形容纳凹槽31朝向引流增压孔25的一端发生扩展膨胀，进而使得密封圈能够更好的密封回转阀芯贯穿安装孔的两端的外周壁与安装孔之间的间隙。
[0071]
实施例二
[0072]
本实施例提供了另一种回转阀芯及回转阀，其同样通过平衡槽14抵消了回转本体1在流出口13处受到的沿回转本体径向的流通压力，进而达到回转阀芯不易偏磨以及卡滞的技术效果。
[0073]
如图13
‑
14所示，本实施例中的回转阀芯及回转阀相较于实施例一的区别点仅在于：环形凹槽16的开设位置，其它结构与实施例一中的回转阀芯及回转阀完全相同。具体而言，本实施例中，环形凹槽16环绕开设于阀体2的安装孔的内壁上，环形凹槽16将流入口12与导入口22连通，以使回转本体1在流入口12处的径向受力平衡。可以想到的，在其它实施例中，也可以同时在阀体2的安装孔的内壁以及回转阀芯的回转本体1的侧壁上分别开设环形凹槽16，具体结构不再赘述。
[0074]
以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。