[發明專利]一種軸配流高頻開關換向閥

在審

• 申請號: 202110307996.0
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113153850A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 訚耀保;張玄;王東
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02;F15B13/042;F16K11/085;F16K3/26;F16K3/314
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

本發明涉及一種軸配流高頻開關換向閥，包括軸配流閥體定子以及軸配流閥芯轉子，該軸配流高頻開關換向閥由上至下由四個密封圈依次分割為互不連通的三個密封區域，所述的軸配流閥體定子側壁上對應三個密封區域分別依次開設1對工作油口、一個供油口以及一個回油口，所述的軸配流閥芯轉子沿軸向在中心處開設一個回油通道以及多個供油通道，并且在軸配流閥芯轉子對應三個密封區域內分別設置用以與供油通道和回油通道連通的開孔和開槽，通過轉動軸配流閥芯轉子，分別實現供油通道和回油通道分別與工作油口之間的高頻通斷控制，進而實現外部執行機構的高頻換向，與現有技術相比，本發明具有高頻開關換向控制、可擴展性強、無機械接觸等優點。

技術領域

本發明涉及流體控制技術領域，尤其是涉及一種軸配流高頻開關換向閥。

背景技術

對于常規開關電磁換向閥，雙線圈的電磁閥結構主要采用鎖緊螺母+電磁線圈+芯管+彈簧+墊片+閥芯+閥體+墊片+彈簧+芯管+電磁線圈+鎖緊螺母的結構；單線圈的電磁閥結構主要采用鎖緊螺母+電磁線圈+芯管+彈簧+墊片+閥芯+閥體+墊片+彈簧+端蓋的結構；供電電壓類型可分為直流和交流，供電電壓值可以選范圍較大，閥芯在閥體內運動主要靠液壓油膜支承，油液污染顆粒通過閥芯閥體間隙將影響其閥芯運動的平滑性，若電磁線圈長期處于得電狀態，閥芯容易卡滯，造成執行機構故障；且由于安裝空間所限，線圈的尺寸規格將限制其最大吸持力，影響其輸出功率特性，流體流過閥芯/閥體所構成的腔體，所產生的液動力也限制常規開關電磁換向閥的通流能力；線圈的尺寸也影響其散熱特性，在高溫或高濕環境容易燒線圈，線圈的塑封工藝及與電氣連接的方式也會影響其防水等級。

目前采用常規開關電磁換向閥實現脈沖開關功能，需要電磁線圈頻繁切換開關電源，由于電磁閥芯管所采用的材料需要實現得電增磁，失電快速消磁，在高頻切換工況，存在剩磁現象，從而導致電磁閥不能正常切換，其最大切換頻率受限；且在高頻切換狀態，電磁閥閥芯通流能力受限，不適用于實現脈沖開關功能。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種軸配流高頻開關換向閥。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種軸配流高頻開關換向閥，包括軸配流閥體定子以及可旋轉地安裝在軸配流閥體定子內的軸配流閥芯轉子，該軸配流高頻開關換向閥由上至下由四個密封圈依次分割為互不連通的三個密封區域，所述的軸配流閥體定子側壁上對應三個密封區域分別依次開設1對工作油口、一個供油口以及一個回油口，所述的軸配流閥芯轉子沿軸向在中心處開設一個回油通道以及多個供油通道，并且在軸配流閥芯轉子對應三個密封區域內分別設置用以與供油通道和回油通道連通的開孔和開槽，工作油口與對應的外部執行機構連通，供油口和回油口分別與外部油源連通，通過轉動軸配流閥芯轉子，分別實現供油通道和回油通道分別與工作油口之間的高頻通斷控制，進而實現外部執行機構的高頻換向。

所述的軸配流閥芯轉子外表面對應第一密封區域內的第一水平設定位置處，沿周向開設多對開孔，相鄰的兩個開孔間通過未開孔區段進行隔離，并且順序排列的奇數序號的開孔與對應的供油通道通過第一流道連通，偶數序號的開孔均通過第二流道與中心的回油通道連通。

所述的未開孔區段在圓周方向弧長及軸向尺寸均大于工作油口的底徑，用以實現轉動過程中對工作油口的封堵。

所述的開孔的形狀為圓形，用以實現工作油口通過供油通道和回油通道與供油口和回油口的導通和封閉。

所述的開孔數量根據實際開關換向的頻率要求設置為i對，分別沿周向每隔180/i°交替設置，每個開孔對應的圓心角為β，則每個未開孔區段對應的圓心角為(180/i-β)°，并且僅有相鄰設置的一對開孔與工作油口對應導通或封閉，工作油口A與工作油口B之間的角度為180/i°。