電液控制閥的製作方法
2023-07-04 12:20:36
專利名稱：電液控制閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於液壓自進給支架的電液控制裝置，具有一個能連接至高壓管線的二位三通控制閥，和一個能與固有的安全電源連接的以操作一擋塊的電磁鐵，該擋塊在關閉位置時藉助閥彈簧和液壓流體保持在一密封座上，並可藉助電磁鐵的控制杆切換至打開位置，還具有一個帶壓力件的彈簧緩衝器，該壓力件承受介於控制杆和擋塊間的彈簧力的初始壓力。
一種可精確設定具體切換力和切換行程的液壓方向控制閥的切換裝置，公開在DE 3717403C1中。該切換裝置已成功地用在地下採礦作業中，用於控制液壓自進給支架。這些支架的操作會遇到在高壓下工作的頂起裝置產生的高支撐力。該控制閥用電磁鐵切換，出於安全的原因，電礠鐵與固有的安全電源連接。將從電磁鐵獲得的原設計安全範圍內的固有小切換力，轉換成閥中液壓流體的高壓，要求該閥必須在規定條件下精確地作出反應和操作。
為將脈衝發生器(電磁鐵)產生的切換力傳遞給液壓方向控制閥，該切換裝置採用了以平衡梁方式安裝的雙臂槓桿，每一側都具有相等長度的槓桿臂。在該方向控制閥側，槓桿臂裝配有帶壓力件的彈簧緩衝器，該壓力件沿操作方向的反方向施壓，在一可沿操作方向位移的軸套內，以可沿軸向位移的方式導向。彈簧緩衝器向方向控制閥的切換銷傳遞規定的切換力，切換力的大小可用彈簧的初始壓縮變更。彈簧緩衝器連同軸裝配在槓桿的錐孔中，並且可相對方向控制閥沿操作方向調整，而方向控制閥是固定在閥殼中的，因此可精確地限定所需的切換行程。由於一方面閥的各單個元件會有製造誤差產生的間隙，另一方面電磁鐵中也存在間隙，它們會對閥的切換性能產生顯著影響，因此，沿操作方向進行仔細調整是很重要的。電磁鐵的切換力的增加與切換行程的增大不成比例。因此，閥必須在切換力上限切換。如果切換行程設置得過小(間隙過小)，由於不能獲得滿切換力，切換力不足以打開閥門。反之如果間隙過大，則與銜鐵相連的電磁鐵控制杆運動至端位置，也不會切換閥門。
上述切換方案需要改善。傳遞切換力和容納雙臂槓桿中的可調彈簧緩衝器所需的結構相當複雜，因而很昂貴。各元件的調整和更換也很費時。
DE4122982描述了一種切換裝置，其中電磁鐵和二位二通滑閥沿公共軸線彼此串接設置，閥槽支靠在磁鐵的控制杆上。閥體旋在電磁鐵的具有可調間隙的殼體上，使閥槽和閥體的控制孔間的遮蓋量變化，從而可調節用於壓力調節的有效節流孔。但這種變化對閥上電磁鐵施加的切換力不起作用。
本發明所要解決的問題是提供一種液壓自進給支架的電液控制裝置結構，它在高工作壓力下，可保證精確的切換性能，並具有一種小尺寸閥門。
一種液壓自進給支架的電液控制裝置，具有一個能連接至高壓管線的二位三通方向控制閥，和一個能與安全電源連接的、以操作一擋塊的電磁鐵，該擋塊在關閉位置時，藉助閥彈簧和液壓流體保持在一密封座上，並可藉助電磁鐵的控制杆切換至打開位置，還具有一個帶壓力件的彈簧緩衝器，該壓力件承受介於控制杆和擋塊間的彈簧力的初始壓力。
按照本發明的控制裝置，二位三通控制閥和彈簧緩衝器，在與電磁鐵的公共軸線上沿有效磁力線一個接在另一個後面地設置在一個閥套中，裝置具有插在閥殼中的閥套，閥套相對靜止電磁鐵可調整間隙。
設置在閥套中的二位三通控制閥的各元件，與彈簧緩衝器結合，形成緊湊的組件，該組件在閥殼中的位置可調，並且可藉助細螺紋從外部可設定最佳的切換位置。
彈簧緩衝器是一緊湊的預製的預壓縮件，設置在閥套頂端向電磁鐵的控制杆開口的杯狀保持件內，因此勿需後續調整。切換力從電磁鐵的控制杆通過彈簧緩衝器傳遞給二位三通換向閥的切換銷。控制杆和彈簧緩衝器間的間隙在磁鐵產生切換力的磁鐵吸合相建立一個空衝程。
僅在切換力達到預定值時，閥才克服液壓壓力和閥彈簧的彈力由切換銷打開。之後預壓的彈簧緩衝器起到如剛體的作用，按計量的方式將切換力傳遞給閥的切換銷，從而即使閥具有小尺寸也能保證高壓下精確的切換性能。
閥打開後，隨著切換力不斷增大，磁鐵進行剩餘衝程，它被傳遞給彈簧緩衝器並被其彈簧吸收和積蓄。當閥切回時，積蓄在彈簧緩衝器中的多餘切換力用來抵消磁鐵鐵心上的銜鐵接觸產生的滯留力。具有截錐形的彈簧緩衝器壓力件，通過與套插件上的中心錐面的接觸，本身重新定位在初始位置。
採用緊湊結構的控制裝置以獲得良好效果的另一種方式是，並排容納在一個閥殼中的兩個控制閥的電源，是通過一帶有二極體的印刷電路板和一插座提供的，該印刷電路板和插座以節約空間的方式罩在封閉閥殼頂端的一個蓋內。
以下結合附圖
所示的以舉例方式給出的實施例，詳細說明本發明。圖中示出一種電液控制裝置，其左半部分用縱向剖視圖示出。
設置在控制裝置的閥殼1中的是兩個二位三通方向控制閥2及其電磁鐵3，每個電磁鐵3及其對應的二位三通控制閥2間設有彈簧緩衝器4。該控制裝置的兩電磁鐵3用插座5連接到圖中未示的固有的安全電源上。插座5插入帶有二極體的印刷電路板6。該印刷電路板6沿水平方向延伸，橫跨兩個電磁鐵3，並裝在封閉閥殼1頂端的一個空心蓋7內。
電磁鐵3的殼在8處示出，其具有一個鐵心9，一個圓柱線圈10和一個內置銜鐵11。施加電壓被勵磁的電磁鐵3使銜鐵11沿軸向朝二位三通方向控制閥2運動。銜鐵11與控制杆12相連，控制杆12將電磁鐵3的切換力傳遞給彈簧緩衝器4，進而傳遞給二位三通方向控制閥2。控制杆12貫穿電磁鐵3的整個長度，並貫穿印刷電路板6延伸。控制杆12的頂端未被蓋7封閉，而是用一個塑料蓋13遮蓋，因而如果需要可通過人工操作打開二位三通方向控制閥2。
二位三通方向控制閥2的各組件整體裝在閥套18中，閥套18的套殼上設有細螺紋19，因而可以旋入閥殼1的閥孔20內。二位三通方向控制閥2的結構基本與DE3206555的主題相似。高壓管線接頭P，來自用戶單元的接頭A和回流至油槽的接頭T，與閥套18的內臺階孔(圖中未標代號)連通，閥套18內設置了所有閥元件。套殼上的各接頭與臺階孔間設有密封，這些密封是同樣的，圖中未標代號。
圖中示出的二位三通方向控制閥2是處於關閉位置，其中用戶接頭A被打開，以便回流至油槽T，而與高壓接頭P卻是關閉的。
彈簧緩衝器4是一個帶有壓縮彈簧14的預製件，彈簧14封閉在一個套插件15中，並用旋入頂端的螺紋盤16預壓至預定彈力。壓縮彈簧14作用在壓力件17上，壓力件17在朝向二位三通方向控制閥2的一面具有截錐形式的錐面，它支靠在套插件15的閥側開口凸緣處的中心嚙合錐面上。
彈簧緩衝器4插入向電磁鐵3的控制杆12開口的杯狀保持器21中。保持器21旋入閥套18的端部。電磁鐵3的切換力藉助控制杆12通過彈簧緩衝器4傳遞給切換銷22，而切換銷22用一個導向盤23導向。切換銷22豎立在插入一個盤形插件25中的一個圓柱擋塊24上。在二位三通方向控制閥2的打開位置，引導擋塊24下方的密封件26支承在配流盤28的環形密封座27上的位置，而配流盤28位於油槽接頭T的下方，從而關閉通往油槽接頭T的通道。在所示的二位三通方向控制閥2的關閉位置，擋塊24和下面的密封座27之間存在有小間隙。然而這個短的切換行程在圖中幾乎不可見。擋塊24的橫向表面設有多個導流槽(未標代號)，盤形插件25內設有橫向孔29，以供液壓流體流動。配流盤28下方是帶有密封件31的另一個擋塊30，引導該密封件31支承在配流盤28下方的相同環形密封座32上，並且在二位三通方向控制閥2的關閉位置，封堵用戶接頭A與高壓接頭P間的通道。閥套18內的臺階孔藉助旋入其下端的端部擋塊33與外界封閉。該端部擋塊33還作為一個作用在關閉方向的閥彈簧34的支座。
高壓接頭P通過徑向錐孔35與端部擋塊33和密封件31間形成的空間連通。擋塊30的橫向表面也設有供液壓流體流動的橫嚮導流槽。
配流盤28內的中心軸向孔36，從高壓側上的密封座32引至油槽側上的密封座27，密封座32和27分別藉助擋塊30和24的密封件31和26以壓封方式交替密封。從軸向孔36至少分出一條徑向孔37，它與環繞配流盤28的橫向表面的環形通道38相通，並與用戶接頭A相通。
除中心軸向孔35外，還設有一個偏心的平行孔，平行孔內插入一個壓銷39並以密封方式導向。壓銷39的長度尺寸為，當擋塊30中的密封件31，在閥彈簧34和高壓接頭P處出現的高壓流體壓力共同作用下，壓靠在閥座32上時，使油槽側擋塊24由壓銷39提升，離開密封座27。
切換銷22使保持器21內的彈簧緩衝器4與底部保持一段距離，該距離超過切換行程提供一個安全間隙，消除出現卡住的可能性。此外，在電磁鐵3的控制杆12和彈簧緩衝器4之間也設有間隙，以保證切換力在升至預定值時，二位三通方向控制閥不會被切換。
預壓彈簧緩衝器4內儲存的彈力，裝配時即設定至預定值，也就是說是在該控制裝置外設定的。二位三通方向控制閥2是由各種元件裝配成的，彼此會有長度誤差，從而影響切換性能。藉助細螺紋19可以調整閥套18在閥孔20中的位置，來改變閥套18和控制杆12間的間隙，因此，切換行程以及切換力皆可在預定的上、下限間設定，給出一個最佳值。
用插入閥套18外端相應的沉槽40中的六方扳手進行上述調整。
在切換至打開位置時，預壓彈簧緩衝器4如同一個剛體，傳遞精確限定的切換力。該切換力通過彈簧緩衝器4直接傳遞給切換銷22，而切換銷22又將擋塊24的密封件26壓在密封座27上，關閉由用戶接頭A至油槽接頭T的通道。壓銷39傳遞指向擋塊30和密封件31的切換力，使密封件31離開密封座32。液壓流體從高壓接頭P通過軸向孔36和徑向孔37進入環形通道38，從而到達用戶接頭A。
一旦電磁鐵3施加的切換力消失，在閥彈簧34和液壓流體的共同作用下，二位三通方向控制閥2便切換回到初始的(關閉)位置。
權利要求
1．液壓自進給支架的電液控制裝置，具有一個能連接至高壓管線的二位三通方向控制閥，和一個能與安全電源連接的、以操作一擋塊的電磁鐵，該擋塊在關閉位置時，藉助閥彈簧和液壓流體保持在一密封座上，並可藉助電磁鐵的控制杆切換至打開位置，還具有一個帶壓力件的彈簧緩衝器，該壓力件承受介於控制杆和擋塊間的彈簧力的初始壓力，其特徵在於，該二位三通方向控制閥(2)和彈簧緩衝器(4)沿公共軸線整體裝在插入閥殼(1)的閥套(18)中，並相對電磁鐵(3)具有可調整的間隙。
2．如權利要求1所述的電液控制裝置，其特徵在於，彈簧緩衝器(4)作為預製件形成的，並設置在杯狀保持器(21)內，該杯狀保持器(21)在閥套(18)的頂端，朝向電磁鐵(3)的控制杆(12)開口。
3．如權利要求2所述的電液控制裝置，其特徵在於，彈簧緩衝器(4)具有彈簧加載的壓力件(17)，該壓力件在壓力方向呈截錐體形式，並具有套插件(15)，它在閥側開口凸緣處帶有中心配合鈄面。
4．如權利要求1至3所述的電液控制裝置，其特徵在於，彈簧緩衝器(4)支承在二位三通方向控制閥(2)的切換銷(22)上，使所述彈簧緩衝器和閥套(18)的杯狀保持器(21)之間存在間隙，同時將彈簧緩衝器固定，使在所述彈簧緩衝器和電磁鐵(3)的控制杆(12)之間也存在間隙。
5．如權利要求1至4所述的電液控制裝置，其特徵在於，閥套(18)可藉助其外殼上的細螺紋(19)在閥殼(1)的閥孔(20)內進行調整。
6．如權利要求1至5所述的電液控制裝置，其特徵在於，帶二極體的和為二位三通方向控制閥(2)的電磁鐵(3)供電的插座(5)，並排設置在封閉閥殼(1)頂端的蓋(7)內。
全文摘要
本發明涉及一種電液控制裝置,它具有至少一個二位三通方向控制閥(2),該方向控制閥用與固有的安全電源連接的電磁鐵(3)切換。該二位三通方向控制閥(2)的各元件設置在閥套(18)中,閥套(18)沿同一軸線插入閥殼(1)中,閥套與電磁鐵(3)的間隙可調整。電磁鐵(3)的切換杆(12),通過彈簧張力作用下的減震器(4),將切換作用力傳遞到二位三通方向控制閥(2)的閉合元件(24,30)。
文檔編號F16K31/10GK1220000SQ97194999
公開日1999年6月16日 申請日期1997年11月7日 優先權日1996年11月12日
發明者沃爾夫岡·科鮑, 沃納·賴內爾特 申請人:Dbt自動化有限責任公司