專(zhuān)利名稱(chēng)：一種液壓自動(dòng)控制換向閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換向閥，特別涉及一種液壓自動(dòng)控制換向閥。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的換向閥主要有手動(dòng)控制換向閥、機(jī)械控制換向閥、電磁控制換向閥和電液控制換向閥。這些換向閥的使用場(chǎng)合都有一定的限制。對(duì)于比較差的環(huán)境，比如在幾千米深的油井中，溫度200多度，在井上用一根盤(pán)管下放液壓工具。液壓驅(qū)動(dòng)液通過(guò)這根盤(pán)管單一通道供給液壓工具，要實(shí)現(xiàn)順轉(zhuǎn)和逆轉(zhuǎn)，現(xiàn)有的換向閥很難應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)現(xiàn)有換向閥所存在的問(wèn)題而提供一種能夠在比較差的環(huán)境中，配合液壓機(jī)械或液壓工具工作的液壓自動(dòng)控制換向閥。該液壓自動(dòng)控制換向閥用液壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，并用來(lái)控制換向閥的換向。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓自動(dòng)控制換向閥，包括一個(gè)換向閥，該換向閥包括一個(gè)換向閥體和主閥芯，在所述換向閥體上并列設(shè)置有壓力油輸入口、若干排液口和若干換向口，所述主閥芯的軸向直線運(yùn)動(dòng)來(lái)開(kāi)啟和關(guān)閉不同的換向口進(jìn)行換向，其特征在于，在所述換向閥體上設(shè)置有一液壓信號(hào)注入口和一與所述主閥芯移動(dòng)方向平行的活塞腔，該活塞腔與液壓信號(hào)注入口連通；該換向閥還包括一主閥芯液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該主閥芯液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一固定架，該固定架的一端與所述換向閥體連接，所述主閥芯延伸出換向閥體的一端穿過(guò)所述的固定架；—端插入所述活塞腔內(nèi)、另一端延伸出換向閥體外的活塞齒條桿，其中活塞齒條桿上的主動(dòng)齒條位于換向閥體外，所述活塞齒條桿的軸線與所述主閥芯的軸線平行；安裝所述活塞齒條桿上的調(diào)節(jié)螺母，用于微調(diào)活塞齒條桿位移量；安裝所述活塞齒條桿上的彈簧固定件，該彈簧固定件隨活塞齒條桿同步移動(dòng)；一端與換向閥體連接，另一端與彈簧固定件連接的拉伸彈簧；固定于所述主閥芯延伸出換向閥體一端上的雙齒條框，所述雙齒條框帶動(dòng)所述主閥芯進(jìn)行軸向直線運(yùn)動(dòng)，在所述雙齒條框內(nèi)設(shè)置有與所述主閥芯移動(dòng)方向平行的上從動(dòng)齒條和下從動(dòng)齒條；一兩端軸設(shè)于所述固定架上的主傳動(dòng)軸，所述主傳動(dòng)軸的軸線與所述主閥芯直線運(yùn)動(dòng)方向垂直；通過(guò)單向軸承安裝在所述主傳動(dòng)軸一端上的主傳動(dòng)齒輪，該主傳動(dòng)齒輪與所述活塞齒條桿上的主動(dòng)齒條嚙合，通過(guò)單向軸承帶動(dòng)主傳動(dòng)軸單向轉(zhuǎn)動(dòng)；固定在所述主傳動(dòng)軸一端上的不完全齒輪，所述不完全齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，能與所述雙齒條框中的上從動(dòng)齒條或下從動(dòng)齒條嚙合并通過(guò)雙齒條框驅(qū)動(dòng)所述主閥芯軸向移動(dòng)。
為了提高主閥芯軸向移動(dòng)的平穩(wěn)性，在所述固定架上設(shè)置有一與所述主閥芯移動(dòng)方向平行的滑軌，所述雙齒條框沿所述滑軌軸向移動(dòng)。為了防止震動(dòng)和消除微小誤差，以保證傳動(dòng)的準(zhǔn)確性，在所述主閥芯延伸出換向閥體一部分上并列設(shè)置有若干凹坑，并在所述固定架上安裝有一滾珠定位機(jī)構(gòu)，所述滾珠定位機(jī)構(gòu)中的滾珠落入不同的凹坑中，對(duì)主閥芯軸向位置的定位。由于采用了如上的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明采用液壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)，不需要電能或其它的動(dòng)力源。2、液壓信號(hào)的壓力油可由工作液壓油直接供給，不需另設(shè)液壓信號(hào)油管。3、各控制機(jī)構(gòu)傳動(dòng)零件，通過(guò)熱處理，達(dá)到高強(qiáng)度和耐磨，使用壽命長(zhǎng)。4、對(duì)于比較復(fù)雜環(huán)境中，如幾千米的油井中，液壓驅(qū)動(dòng)液通過(guò)盤(pán)管單一通道供給液壓工具，本發(fā)明就可以實(shí)現(xiàn)換向閥的自動(dòng)換向，實(shí)現(xiàn)液壓工具的順轉(zhuǎn)和逆轉(zhuǎn)或雙作用液壓缸的工作。5、本發(fā)明也可用于其它工作領(lǐng)域，如可用于需要作往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)械中或其它的控制領(lǐng)域。


圖1為本發(fā)明液壓自動(dòng)控制換向閥的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的左視圖。圖3為圖1的A-A剖視圖。圖4為圖1的D-D剖視圖。圖5為圖2的B-B剖視圖。圖6為圖2的C-C剖視圖。圖7為本發(fā)明液壓自動(dòng)控制換向閥的工作原理示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明的實(shí)施方式。 參見(jiàn)圖1至圖6，圖中所示的液壓自動(dòng)控制換向閥，包括一個(gè)二位四通換向閥100， 該二位四通換向閥100包括一個(gè)二位四通換向閥體110和主閥芯120，在二位四通換向閥體110內(nèi)并列設(shè)置有壓力油輸入口 P、兩個(gè)排液口 T和兩個(gè)換向口 A、B，兩個(gè)換向口 A、B與液壓缸的A、B腔連接。在二位四通換向閥體110內(nèi)還設(shè)置有一閥腔130，閥腔130的軸線與壓力油輸入口 P、兩個(gè)排液口 T和兩個(gè)換向口 A、B的軸線垂直并連通，主閥芯120安裝在二位四通換向閥體110的閥腔130中，兩端從閥腔130的兩個(gè)口延伸出二位四通換向閥體 110的閥腔130，在閥腔130的一個(gè)口通過(guò)螺栓140安裝有壓盤(pán)150和密封圈160，壓盤(pán)150 將密封圈160壓緊在二位四通換向閥體110端面的凹槽中，起密封作用。在二位四通換向閥體110內(nèi)還設(shè)置有液壓信號(hào)注入口 C和活塞腔170，活塞腔170 與液壓信號(hào)注入口 C連通，該活塞腔170的軸線與主閥芯120的直線運(yùn)動(dòng)方向平行。該二位四通換向閥100還包括一主閥芯液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200，該主閥芯液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200包括一個(gè)固定架210，該固定架210通過(guò)螺栓220固定安裝在二位四通換向閥體110的一端上，主閥芯120延伸出二位四通換向閥體110的閥腔130的一端穿過(guò)該固定架210。主閥芯液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200中的活塞齒條桿230 —端插入活塞腔170內(nèi)、另一端延伸出二位四通換向閥體110外，在活塞齒條桿230延伸出二位四通換向閥體110外的另一端上設(shè)置有主動(dòng)齒條231?；钊X條桿230的軸線與主閥芯120的軸線平行。在活塞齒條桿230延伸出二位四通換向閥體110外的另一端上固定有一彈簧固定件250和調(diào)節(jié)螺母240，調(diào)節(jié)螺母240對(duì)活塞齒條桿230的位移量進(jìn)行微調(diào)。主閥芯液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200中的兩根拉伸彈簧260 —端掛在螺栓220上，另一端掛在彈簧固定件250上。主閥芯液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200中的雙齒條框270通過(guò)螺栓273固定在主閥芯120延伸出二位四通換向閥體Iio的閥腔130的一端上，在雙齒條框270上設(shè)置有齒形相同的上從動(dòng)齒條271和下從動(dòng)齒條272，從動(dòng)齒條271和下從動(dòng)齒條272與主閥芯120的直線移動(dòng)方向平行。主閥芯液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)200中的主傳動(dòng)軸280為一階梯軸，其兩端軸設(shè)于固定架210 上，主傳動(dòng)軸280與固定架210之間采用間隙滑動(dòng)配合，保證旋轉(zhuǎn)順暢。固定銷(xiāo)281固定在主傳動(dòng)軸280的定位孔中，確保主傳動(dòng)軸280的軸向定位。主傳動(dòng)軸280的軸線與主閥芯 120直線運(yùn)動(dòng)方向垂直。主傳動(dòng)齒輪282通過(guò)單向軸承283安裝在主傳動(dòng)軸280上，單向軸承283的外圓與主傳動(dòng)齒輪282的中心孔采用過(guò)盈配合，保證主傳動(dòng)齒輪280與單向軸承283同步轉(zhuǎn)動(dòng)；單向軸承283的中心孔與主傳動(dòng)軸280采用過(guò)渡配合，在正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，單向軸承283與主傳動(dòng)軸280同步轉(zhuǎn)動(dòng)；在反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主傳動(dòng)齒輪282與單向軸承283同步轉(zhuǎn)動(dòng)，而主傳動(dòng)軸280不轉(zhuǎn)動(dòng)。該主傳動(dòng)齒輪282與活塞齒條桿230上的主動(dòng)齒條231嚙
口 O不完全齒輪284的D型軸孔與主傳動(dòng)軸280的D型軸端采用較緊配合，保證主傳動(dòng)軸280與不完全齒輪284同步傳動(dòng)，不完全齒輪284在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，能與雙齒條框中270 的上從動(dòng)齒條271或下從動(dòng)齒條272嚙合并通過(guò)雙齒條框270驅(qū)動(dòng)主閥芯120軸向移動(dòng)。為了提高主閥芯120軸向移動(dòng)的平穩(wěn)性，在固定架210上設(shè)置有一與主閥芯120 移動(dòng)方向平行的滑軌211，雙齒條框270沿滑軌211軸向移動(dòng)。同時(shí)為了防止震動(dòng)和消除微小誤差，以保證傳動(dòng)的準(zhǔn)確性，在主閥芯120延伸出二位四通換向閥體110的閥腔130的一端上并列設(shè)置有若干凹坑121，在固定架210上通過(guò)螺栓212安裝有一滾珠定位機(jī)構(gòu)290， 該滾珠定位機(jī)構(gòu)290包括彈簧291和滾珠292，彈簧291將滾珠292落入不同的凹坑121 中，對(duì)主閥芯120軸向位置的定位。本發(fā)明液壓自動(dòng)控制換向閥的工作原理是首先用液壓信號(hào)的壓力油注入二位四通換向閥體110的液壓信號(hào)注入口 C，液壓推動(dòng)活塞齒條桿230克服拉伸彈簧260的阻力和其它阻力而移動(dòng)，活塞齒條桿230在移動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)主動(dòng)齒條231和主傳動(dòng)齒輪280的嚙合，使主傳動(dòng)齒輪280旋轉(zhuǎn)180°，主傳動(dòng)齒輪280通過(guò)單向軸承283正向帶動(dòng)主傳動(dòng)軸 280旋轉(zhuǎn)180°，主傳動(dòng)軸280同步帶動(dòng)不完全齒輪284旋轉(zhuǎn)180°，通過(guò)不完全齒輪284與雙齒條框270中的上從動(dòng)齒條271嚙合，帶動(dòng)雙齒條框270沿滑軌211直線運(yùn)動(dòng)，雙齒條框 270的直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)主閥芯120進(jìn)行軸向的直線位移，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)二位四通換向閥100的換向，第一次換向后液壓油的流向?yàn)镻--》A，B-》T;當(dāng)液壓信號(hào)卸壓為OPa時(shí)，在拉伸彈簧260的作用力下，使活塞齒條桿230復(fù)位。因單向軸承283的作用，主傳動(dòng)齒輪282反轉(zhuǎn)時(shí)不帶動(dòng)主傳動(dòng)軸280旋轉(zhuǎn)。二位四通換向閥100保持液向不變。當(dāng)需要二位四通換向閥100換向時(shí)，再用液壓信號(hào)的壓力油注入二位四通換向閥體110的液壓信號(hào)注入口 C，將會(huì)重復(fù)第一次換向時(shí)的傳動(dòng)，只是第二次傳動(dòng)的結(jié)果是通過(guò)雙齒條框270帶動(dòng)主閥芯120實(shí)現(xiàn)的后退位移，第二次換向后，二位四通換向閥100的流向?yàn)镻--》B，A-》T。這樣就實(shí)現(xiàn)了通過(guò)液壓驅(qū)動(dòng)自動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，來(lái)控制換向閥換向。 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.液壓自動(dòng)控制換向閥，包括一個(gè)換向閥，該換向閥包括一個(gè)換向閥體和主閥芯，在所述換向閥體上并列設(shè)置有壓力油輸入口、若干排液口和若干換向口，所述主閥芯的軸向直線運(yùn)動(dòng)來(lái)開(kāi)啟和關(guān)閉不同的換向口進(jìn)行換向，其特征在于，在所述換向閥體上設(shè)置有一液壓信號(hào)注入口和一與所述主閥芯移動(dòng)方向平行的活塞腔，該活塞腔與液壓信號(hào)注入口連通；該換向閥還包括一主閥芯液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，該主閥芯液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一固定架，該固定架的一端與所述換向閥體連接，所述主閥芯延伸出換向閥體的一端穿過(guò)所述的固定架；一端插入所述活塞腔內(nèi)、另一端延伸出換向閥體外的活塞齒條桿，其中活塞齒條桿上的主動(dòng)齒條位于換向閥體外，所述活塞齒條桿的軸線與所述主閥芯的軸線平行；安裝所述活塞齒條桿上的調(diào)節(jié)螺母，用于微調(diào)活塞齒條桿位移量；安裝所述活塞齒條桿上的彈簧固定件，該彈簧固定件隨活塞齒條桿同步移動(dòng)；一端與換向閥體連接，另一端與彈簧固定件連接的拉伸彈簧；固定于所述主閥芯延伸出換向閥體一端上的雙齒條框，所述雙齒條框帶動(dòng)所述主閥芯進(jìn)行軸向直線運(yùn)動(dòng)，在所述雙齒條框內(nèi)設(shè)置有與所述主閥芯移動(dòng)方向平行的上從動(dòng)齒條和下從動(dòng)齒條；一兩端軸設(shè)于所述固定架上的主傳動(dòng)軸，所述主傳動(dòng)軸的軸線與所述主閥芯直線運(yùn)動(dòng)方向垂直；通過(guò)單向軸承安裝在所述主傳動(dòng)軸一端上的主傳動(dòng)齒輪，該主傳動(dòng)齒輪與所述活塞齒條桿上的主動(dòng)齒條嚙合，通過(guò)單向軸承帶動(dòng)主傳動(dòng)軸單向轉(zhuǎn)動(dòng)；固定在所述主傳動(dòng)軸一端上的不完全齒輪，所述不完全齒輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，能與所述雙齒條框中的上從動(dòng)齒條或下從動(dòng)齒條嚙合并通過(guò)雙齒條框驅(qū)動(dòng)所述主閥芯軸向移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓自動(dòng)控制換向閥，其特征在于，在所述固定架上設(shè)置有一與所述主閥芯移動(dòng)方向平行的滑軌，所述雙齒條框沿所述滑軌軸向移動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的液壓自動(dòng)控制換向閥，其特征在于，在所述主閥芯延伸出換向閥體一部分上并列設(shè)置有若干凹坑，并在所述固定架上安裝有一滾珠定位機(jī)構(gòu)，所述滾珠定位機(jī)構(gòu)中的滾珠落入不同的凹坑中，對(duì)主閥芯軸向位置的定位。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的液壓自動(dòng)控制換向閥，包括一個(gè)換向閥，該換向閥包括一個(gè)換向閥體和主閥芯，其在換向閥體上設(shè)置有一液壓信號(hào)注入口和一與主閥芯移動(dòng)方向平行的活塞腔，該活塞腔與液壓信號(hào)注入口連通；該換向閥還包括一主閥芯液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明通過(guò)給液壓信號(hào)注入口，利用主閥芯液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)主閥芯進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)換向閥的換向。本發(fā)明采用液壓信號(hào)驅(qū)動(dòng)，不需要電能或其它的動(dòng)力源。
文檔編號(hào)F15B13/02GK102478030SQ20101055692
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者張建忠, 易會(huì)安, 易齊尊, 李伯仁, 陳善飲 申請(qǐng)人:思達(dá)斯易能源技術(shù)(集團(tuán))有限公司