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CN118224142A - 一种执行机构和滑阀式换向阀 - Google Patents

一种执行机构和滑阀式换向阀 Download PDF

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CN118224142A
CN118224142A CN202211649132.8A CN202211649132A CN118224142A CN 118224142 A CN118224142 A CN 118224142A CN 202211649132 A CN202211649132 A CN 202211649132A CN 118224142 A CN118224142 A CN 118224142A
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CN
China
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valve
catcher
actuator
angle
spool
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Application number
CN202211649132.8A
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Inventor
马忠孝
罗炎热
章林木
卢学礼
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Danfoss Power Solutions Zhejiang Co Ltd
Original Assignee
Danfoss Power Solutions Zhejiang Co Ltd
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Publication date
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Priority to EP23216488.9A priority patent/EP4390148A1/en
Priority to US18/541,804 priority patent/US20240200686A1/en
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Abstract

本发明公开了一种执行机构和滑阀式换向阀。该执行机构包括：捕捉器，设置有第一连接部和第二连接部，第一连接部用于与阀芯连接，第二连接部包括沿周向相接的第一限位部和让位槽；转轴，包括轴体和控制件，轴体用于连接操作机构，由操作机构驱动转动，以令控制件能够：与第一限位部相抵，且驱动捕捉器正向转动第一角度a，以带动阀芯正向移动至第一工作位置；在让位槽内自由转动，控制件在让位槽内的最大转动角度c不小于第一角度a。通过该执行机构，能够降低换向阀的动作滞后性，也能够避免换向阀的阀芯在不同方向的移动过程中的滞后不对称的情况。

Description

一种执行机构和滑阀式换向阀
技术领域
本发明涉及液压技术领域，特别涉及一种用于控制阀芯移动换位的执行机构，以及一种设置有该执行机构的滑阀式换向阀。
背景技术
换向阀是具有两种以上流动形式和两个以上油口的方向控制阀，通过控制阀芯与壳体之间的相对运动，能够实现液压油路的导通、切断和换向，以及压力卸载和顺序动作控制。
一般情况下，换向阀包括阀芯和壳体，以及用于控制阀芯相对壳体移动的控制系统。根据该控制系统的驱动形式，分为手动换向阀、机动换向阀(又称行程阀)、电磁换向阀、液动换向阀、电液换向阀。根据阀芯工作时在阀体中所处的位置和换向阀所控制的通路数，分为二位二通换向阀、二位三通换向阀、二位四通换向阀、三位四通换向阀等。根据阀的结构形式，分为滑阀式换向阀和转阀式换向阀。
例如，请参见图1，图1中示出了一种通过先导油路控制阀芯移动的三位四通换向阀的工作原理。该阀的工作状态包括：
当阀芯处于中间工作位置时，主油路进油口P、主油路回油口T、第一油口A、第二油口B互不连通，此时一般为空档位置，主油路进油口P连接的供油系统停止供油；
当阀芯处于左侧工作位置时，主油路进油口P和第一油口A连通，第二油口B和主油路回油口T连通；
当阀芯处于右侧工作位置时，主油路进油口P和第二油口B连通，第一油口A和主油路回油口T连通。
上述不同工作状态之间的切换，可以由两个先导阀(具体可以是先导电动比例减压阀)控制实现，也可以由手动操作实现。其中，手动执行机构用于紧急或手动测试；先导阀所在的控制油路见图1中先导油路进油口P0和先导油路回油口T0所在的虚线油路。
例如，请参见图2，图2中示出了一种滑阀式换向阀，该换向阀包括第一先导阀101、第二先导阀102、连接块103、壳体104、阀芯组件105、手动执行机构106。其中，第一先导阀101和第二先导阀102可以是先导电动比例减压阀，通过连接块103固定连接在壳体104外；壳体104和阀芯组件105相匹配，形成四个流体区，分别对应主油路进油口P、主油路回油口T、第一油口A、第二油口B。
当阀芯组件105处于空档位置时，四个流体区彼此独立，互不连通。
当第一先导阀101和第二先导阀102中的任意一个通电时，将输出压力油，推动阀芯组件105轴向移动。随着阀芯组件105位置的改变，四个流体区将以两种方式连接：
一个先导阀通电时，主油路进油口P和第一油口A连通，主油路回油口T和第二油口B连通，即P-A、B-T；
另一个先导阀通电时，主油路进油口P和第二油口B连通，主油路回油口T和第一油口A连通，即P-B、A-T。
当先导阀均断电时，阀芯组件105将在弹簧的回复力作用下返回空档位置，并保持静止。
阀芯组件105的上述移动过程也可以由手动执行机构106控制。
关于阀芯组件105，请参见图2和图3，阀芯组件105包括阀芯本体151、拉杆152、左止挡块153、弹簧154、右止挡块155。左止挡块153的左向移动受到壳体104的限制；右止挡块155的右向移动受到手动执行机构106的限制。
当阀芯组件105的左侧受到压力油推动时，右止挡块155将保持静止，左止挡块153随阀芯本体151向右移动，弹簧154受压力收缩，直到左止挡块153和右止挡块155接触在一起；(可见，阀芯组件105向右移动时的轴向位移受左止挡块153和右止挡块155之间的间隙距离限制。)
当阀芯组件105的右侧受到压力油推动时，左止挡块153将保持静止，右止挡块155随阀芯本体151向左移动，弹簧154受压力收缩，直到右止挡块155和左止挡块153接触在一起；(可见，阀芯组件105向左移动时的轴向位移受左止挡块153和右止挡块155之间的间隙距离限制。)
当阀芯组件105上没有施加外力时，阀芯本体151将在弹簧154的作用下保持在空档位置。
此外，拉杆152的右端有一个U形特征。如果通过U形特征用其他机械方法推动或拉动拉杆152，也可以控制阀芯组件105以与上述相同的方式移动。
关于手动执行机构106，请参见图2、图4和图5，该手动执行机构106的主要部件包括手动执行机构主体161、捕捉器162、轴套163、螺纹塞164、密封圈165、手柄166。捕捉器162上设置有圆柱头1621和转轴1622：圆柱头1621位于上述U形卡口内，用于推拉阀芯组件105轴向移动；转轴1622远离捕捉器162的一端伸出手动执行机构主体161外，用于连接手柄166。
具体地，捕捉器162位于手动执行机构主体161的内部空腔中；转轴1622用于安装手柄166的端部截面为六边形，以令捕捉器162与手柄166同步旋转；手动执行机构主体161的安装孔和转轴1622之间还同轴设置有轴套163、螺纹塞164和密封圈165。其中：通过轴套163，捕捉器162及其转轴1622可以相对手动执行机构主体161(以及轴套163)自由旋转；通过螺纹塞164，能够将捕捉器162稳固安装在手动执行机构主体161内；通过密封圈165，能够保证该连接位置的密封性，防止液压油从手动执行机构主体161内流出。
换向阀的工作过程包括：
1)当有人转动手动执行机构106中的手柄166时，能够控制捕捉器162随手柄166同步转动，同时推动或拉动阀芯组件105轴向移动。
2)当松开手柄166柄时，捕捉器162和阀芯组件105将通过弹簧154的回复力返回到空档位置。
3)当通过先导阀采用电气方法控制阀芯组件105移动时，捕捉器162和手柄166也会随着阀芯组件105的移动而旋转。
当采用电气方法控制滑阀式换向阀工作时，动作滞后是评估阀门性能的一个非常重要的参数。因此，我们针对滞后原因做了详细分析，发现滞后原因主要是阀门运动部件和固定部件之间的粘性和机械摩擦力。而且，从上述手动执行机构106的功能描述可以看出，当通过先导阀驱动阀芯组件105移动时，由于捕捉器162和手柄166也随阀芯同步转动，从而此时，除了阀芯组件105和壳体104之间的摩擦力外，手动执行机构106会为先导阀的控制增加额外的摩擦力。这些附加摩擦力主要由以下因素引起：
a)拉杆152和捕捉器162的圆柱头1621之间的相对运动；
b)捕捉器162及其转轴1622和轴套163之间的相对运动；
c)捕捉器162的转轴1622和密封圈165之间的相对运动。
由于上述因素a和b中的接触面是钢对钢，相邻零件在接触面处的相互作用力并不大，因此引起的摩擦力可以忽略不计。而上述因素c中，由于捕捉器162和密封圈165之间的接触面是钢与橡胶接触，因此它们的摩擦力不能忽略，其对增大整个阀门的滞后性有着明显的影响。
而且，上述因素c中，捕捉器162和密封圈165之间的摩擦力的大小与手动执行机构主体161内的液压油的工作压力有关，压力越高，捕捉器162和密封圈165之间的摩擦力越大，从而导致另一个性能问题：
当阀芯组件105需要向右移动时，在位于阀芯组件105左侧的第一流体区S1(由连接块103、壳体104和阀芯组件105组成)建立高压P，位于阀芯组件105右侧的第二流体区S2(由手动执行机构主体161、壳体104和阀芯组件105组成)与油箱相连，即第一流体区S1内的油液压力大于第二流体区S2内的油液压力(此时，第二流体区S2的压力基本为大气压)。
当阀芯组件105需要向左移动时，上述两个流体区的压力将相反，即第一流体区S1内的油液压力小于第二流体区S2内的油液压力。
请参见图4，当第二流体区S2内的油液压力较高时，捕捉器162受到图4中箭头所示的侧向力F，从而导致捕捉器162和密封圈165之间的摩擦力变得非常大，阀芯组件105向左移动时动作明显滞后。而且，阀芯组件105向左移动时捕捉器162和密封圈165之间的摩擦力，与阀芯组件105向右移动时捕捉器162和密封圈165之间的摩擦力，会有很大的差异，从而导致阀芯组件105在上述两个不同方向的移动过程中的滞后性并不对称。
因此，如何降低换向阀的动作滞后性，以及如何避免换向阀的阀芯在不同方向的移动过程中的滞后不对称的情况，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于控制阀芯移动换位的执行机构，以及一种设置有该执行机构的滑阀式换向阀，能够降低换向阀的动作滞后性，也能够避免换向阀的阀芯在不同方向的移动过程中的滞后不对称的情况。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种执行机构，用于控制阀芯移动换位，该执行机构包括：
捕捉器，设置有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部用于与所述阀芯连接，所述第二连接部包括沿周向相接的第一限位部和让位槽；
转轴，包括轴体和控制件，所述轴体用于连接操作机构，由所述操作机构驱动转动，以令所述控制件：
能够与所述第一限位部相抵，且通过所述第一限位部驱动所述捕捉器正向转动第一角度a，以带动所述阀芯正向移动至第一工作位置；
能够在所述让位槽内自由转动，所述控制件在所述让位槽内的最大转动角度c不小于所述第一角度a。
可选地，在上述执行机构中，所述第二连接部中还包括第二限位部，所述第一限位部、所述让位槽、所述第二限位部沿周向依次相接；
所述控制件能够与所述第二限位部相抵，且通过所述第二限位部驱动所述捕捉器反向转动第二角度b，以带动所述阀芯反向移动至第二工作位置；
所述最大转动角度c不小于所述第一角度a与所述第二角度b之和。
可选地，在上述执行机构中，所述捕捉器设置有通孔，所述转轴伸入所述通孔内，所述通孔的侧壁设置有所述第二连接部；
和/或，所述第一连接部为柱状结构。
可选地，在上述执行机构中，所述通孔的侧壁沿周向设置有两个或更多个所述第二连接部。
可选地，在上述执行机构中，所述轴体的端部设置有开口槽；
所述控制件为位于所述开口槽内的卡接块，所述卡接块的一端或两端沿所述轴体的径向伸出所述开口槽外与所述第二连接部配合。
可选地，在上述执行机构中，还包括：
底板结构，设置有限位槽；
弹性件，位于所述轴体的内部，用于为所述控制件提供轴向预紧力，以将所述控制件抵入所述限位槽内。
可选地，在上述执行机构中，所述底板结构设置有与所述轴体的端部适配的轴向槽孔。
可选地，在上述执行机构中，还包括机构主体，所述机构主体设置有能够容置所述捕捉器的内部空腔；
所述底板结构固定在所述内部空腔中；
所述转轴的一端伸入所述内部空腔中，穿过所述捕捉器与所述底板结构配合。
可选地，在上述执行机构中，所述机构主体内设置有用于安装所述底板结构的限位结构，所述限位结构与所述底板结构周向卡接。
一种滑阀式换向阀，设置有上文中所述的执行机构。
可选地，在上述滑阀式换向阀中，还包括：
操作机构，与所述执行机构中的轴体连接，用于控制所述转轴转动；
阀芯，设置有拉杆，用于与所述执行机构中的捕捉器的第一连接部连接；
先导阀，用于控制所述阀芯移动换位。
从上述技术方案可以看出，本发明提供的滑阀式换向阀及其执行机构中，由于将与操作机构连接的转轴和与阀芯直连的捕捉器进行了分离，从而将通过执行机构控制阀芯运动时的工作过程和通过其他方式(例如先导阀)控制阀芯运动时的工作过程进行了分离。
也就是说，当阀芯通过除了上述执行机构之外的其他控制机构(例如先导阀)控制移动时，捕捉器会随阀芯移动。但是，由于捕捉器设置有让位槽，并且控制件在该让位槽内的最大转动角度c大于上述第一角度a，从而，捕捉器的运动不会带动转轴以及操作机构运动。
从而可见，该执行机构不会对其他方式控制阀门移动换位时的工作过程产生任何影响；而且，通过该执行机构，能够避免转轴转动时与密封圈摩擦导致的动作滞后的问题，也能够完全避免背景技术中所说的换向阀的阀芯在不同方向的移动过程中的滞后不对称的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种通过先导油路控制阀芯移动的三位四通换向阀的工作原理图；
图2为一种滑阀式换向阀的内剖图；
图3为图2中的滑阀式换向阀中的阀芯组件的结构示意图；
图4为图2中的E-E截面剖视图；
图5为图2中的滑阀式换向阀中的捕捉器的结构示意图；
图6为本发明实施例中提供的执行机构的内部结构示意图；
图7为图6中的F-F截面剖视图；
图8为本发明实施例中提供的执行机构的分解结构示意图；
图9为图8中的带弹性挡圈的转轴的主视图；
图10为图8中的带弹性挡圈的转轴的侧剖图；
图11为图8中的带弹性挡圈的转轴的轴测图；
图12为图9中的轴体的侧视图；
图13为图9中的轴体的半剖图；
图14为图9中的控制件的侧视图；
图15为图8中的捕捉器的主视图；
图16为图8中的捕捉器的左视图；
图17为图8中带弹性挡圈的转轴与捕捉器的组装轴测图；
图18为图17中的组件的后视图；
图19为为本发明实施例中提供的底板结构在机构主体的中的安装结构示意图；
图20为图19中的G-G截面剖视图；
图21为本发明实施例中提供的底板结构的主视图；
图22为本发明实施例中提供的底板结构的俯视图；
图23为图6中的H-H截面剖视图；
图24为图23中的圆形虚线区域的放大图；
图25为本发明实施例中提供的执行机构处于空档位置时的主视图；
图26为图25中的控制件和捕捉器在当时的位置关系图；
图27为本发明实施例中提供的执行机构在操作机构带着转轴由空档位置转动角度b后的主视图；
图28为图27中的控制件和捕捉器在当时的位置关系图；
图29为本发明实施例中提供的执行机构在操作机构带着转轴和捕捉器继续转动角度b后的主视图；
图30为图29中的控制件和捕捉器在当时的位置关系图。
具体实施方式
本发明具体实施例提供了一种用于控制阀芯移动换位的执行机构，以及一种设置有该执行机构的滑阀式换向阀，能够降低换向阀的动作滞后性，也能够避免换向阀的阀芯在不同方向的移动过程中的滞后不对称的情况。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图6至图30，本发明具体实施例提供了一种执行机构，用于控制阀芯201移动换位。该执行机构包括捕捉器204和转轴205，其中：
捕捉器204设置有第一连接部241和第二连接部242，第一连接部241用于与阀芯201连接，第二连接部242包括沿周向相接的第一限位部2421和让位槽2422；(本文中的“周向”具体是指“圆周方向”，圆周是指以转轴205的转动中心轴线为中心，且与转轴205的转动中心轴线垂直的平面内的圆形轨迹。)
转轴205包括轴体251和控制件252，轴体251用于连接操作机构203，通过操作机构203能够驱动转轴205在预设范围内往复转动。
当通过操作机构203驱动转轴205正向转动时：
首先，控制件252在让位槽2422内正向转动至与第一限位部2421相抵的位置；继而控制件252带动第一限位部2421继续转动，从而使得转轴205通过控制件252带动捕捉器204正向转动，此时捕捉器204带动阀芯201正向移动，直到捕捉器204自前述相抵的位置起转动角度达到第一角度a时，阀芯201正向移动至第一工作位置。
在此需要说明的是，具体实施时，该执行机构所在的阀一般还可通过其他方式(例如先导阀)控制工作。当通过其他方式控制捕捉器204转动且带动阀芯201移动至第一工作位置时，控制件252在让位槽2422内能够自由转动。此时为了避免捕捉器204在其他工作过程中与控制件252发生干涉，因此，控制件252在让位槽2422内的最大转动角度c不小于上述第一角度a，也即c≥a(其中，a、c均为角度数值，不分正负)。在c＝a这一极限情况下，通过精准的结构设计也可确保控制件252与捕捉器204不发生干涉，从而不会带动转轴205和操作机构203运动。
而且需要说明的是，若该执行机构所在的阀为开关阀，则阀芯201正向移动至第一工作位置时，阀件打开/关闭；若该执行机构所在的阀为比例阀，则阀芯201在正向移动至第一工作位置的过程中，能够实现按比例调节介质流量/压力的作用，此时“第一工作位置”不仅是阀芯移动的一个极限位置，也对应该比例阀调节过程中的一个极限值。
可见，本发明提供的执行机构中，由于将与操作机构203连接的转轴205和与阀芯201直连的捕捉器204进行了分离，从而将通过执行机构控制阀芯运动时的工作过程和通过其他方式(例如先导阀)控制阀芯运动时的工作过程进行了分离。
也就是说，当阀芯201通过除了上述执行机构之外的其他控制机构(例如先导阀)控制移动时，捕捉器204会随阀芯201移动。但是，由于捕捉器204设置有上述让位槽2422，并且控制件252在该让位槽2422内的最大转动角度c≥a，从而当c>a时，捕捉器204的运动不会触碰到控制件252，从而不会带动转轴205和操作机构203运动。即使在c＝a这一极限情况下，通过精准的结构设计也可确保控制件252与捕捉器204不发生干涉，从而不会带动转轴205和操作机构203运动。
从而可见，该执行机构不会对其他方式控制阀门移动换位时的工作过程产生任何影响；而且，通过该执行机构，能够避免转轴205转动时与密封圈206摩擦导致的动作滞后的问题，也能够完全避免背景技术中所说的换向阀的阀芯在不同方向的移动过程中的滞后不对称的情况。
进一步地，当该执行机构应用于三位换向阀时，上述第二连接部242中还设置有第二限位部2423。其中：第一限位部2421、让位槽2422、第二限位部2423沿周向依次相接；上述最大转动角度c不小于第一角度a与第二角度b之和，即c≥a+b(其中，a、b、c均为角度数值，不分正负)。而且，当转轴205反向转动时：
首先，控制件252在让位槽2422内反向转动至与第二限位部2423相抵的位置；继而控制件252带动第二限位部2423继续转动，从而使得转轴205通过控制件252带动捕捉器204反向转动，此时捕捉器204带动阀芯201反向转动，直到捕捉器204自前述相抵的位置(即控制件252与第二限位部2423相抵的位置)起转动角度达到第二角度b时，阀芯201反向移动至第二工作位置。
在此需要说明的是，具体实施时，该执行机构所在的阀一般还可通过其他方式(例如先导阀)控制工作，当通过其他方式控制捕捉器204转动且带动阀芯201移动至第二工作位置时，控制件252在让位槽2422内能够自由转动。此时为了避免捕捉器204在其他工作过程中与控制件252发生干涉，因此，控制件252在让位槽2422内的最大转动角度c不小于上述第二角度b。
又由于阀芯201移动至上述第一工作位置和移动至上述第二工作位置的过程为两个彼此独立的工作过程，而且捕捉器204在这两次工作过程中的转动方向相反，因此，控制件252在让位槽2422内的最大转动角度c不小于第一角度a与第二角度b之和，即c≥a+b(其中，a、b、c均为角度数值，不分正负)。在c＝a+b这一极限情况下，通过精准的结构设计也可确保控制件252与捕捉器204不发生干涉，从而不会带动转轴205和操作机构203运动。
而且需要说明的是，若该执行机构所在的阀为开关阀，则阀芯201反向移动至第二工作位置时，阀件打开/关闭；若该执行机构所在的阀为比例阀，则阀芯201在反向移动至第二工作位置的过程中，能够实现按比例调节介质流量/压力的作用，此时“第二工作位置”不仅是阀芯移动的另一个极限位置，也对应该比例阀调节过程中的另一个极限值。
具体实施时，请参见图15至图18，捕捉器204设置有通孔，转轴205伸入通孔内，通孔的侧壁设置有第二连接部242。优选地，该通孔的侧壁沿周向设置有两个或更多个第二连接部242，以利于转轴205和捕捉器204之间的稳定连接。
具体实施时，捕捉器204的上述第一连接部241为柱状结构，对应地，位于阀芯201一端的拉杆211设置有该柱状结构适配的槽孔，例如U形槽。从而实现捕捉器204和阀芯201之间的传动连接。但是并不局限于此，在其他具体实施例中，捕捉器204和阀芯201之间也可以采用其他连接结构，例如令二者通过销轴和通孔结构实现铰接。
具体地，请参见图9至图11，轴体251的端部设置有开口槽2512(一般为径向通槽)；控制件252为位于开口槽2512内的卡接块，卡接块的一端或两端沿轴体251的径向伸出开口槽2512外与第二连接部242配合。
请参见图6至图8，具体实施时，捕捉器204位于机构主体202的空腔内，转轴205的一端连接操作机构203(例如手柄)，另一端穿过机构主体202的侧壁伸入机构主体202内。其中：机构主体202的侧壁设置有螺纹孔，转轴205通过螺纹塞207安装到该安装孔内，并通过密封圈206实现密封；为了实现对转轴205的轴向限位，在转轴205上开设环形限位槽，并在该环形限位槽内安装垫片208，垫片208与螺纹塞207相抵，从而通过垫片208能够实现转轴205与螺纹塞207之间的轴向限位，避免转轴205沿轴向脱离机构主体202。
进一步地，请参见图19至图24，该执行机构中，还包括底板结构221和弹性件255。其中：底板结构221设置有限位槽2211；弹性件255位于轴体251的内部(具体可参见图10和图13中的内部容置槽2513)，用于为控制件252提供轴向预紧力，以将控制件252抵入限位槽2211内，从而令转轴205及其连接的操作机构203自动保持静止，实现自锁。
当通过操作机构203控制转轴205转动时，控制件252会压缩弹性件255，并从底板结构221的限位槽2211中脱离出来，并随转轴205继续转动，以控制捕捉器204驱动阀芯移动。
当操作机构203控制转轴205转动回空档位置时，在弹性件255的作用下，控制件252自动返回到底板结构221的限位槽2211内，实现自锁，以保证执行机构能够稳定地保持在空档位置，不随意转动。
具体地，弹性件255可以是压簧，压簧和控制件252之间还设置有垫板254，通过垫板254，能够将弹簧限位在轴体251的内部容置槽2513中，且有利于将弹簧的回复力稳定传递给控制件252，保证控制件252的稳定工作，避免卡死。
具体实施时，底板结构221还设置有与轴体251的端部适配的轴向槽孔2212，从而，通过底板结构221的轴向槽孔2212能够对转轴205进行限位，有利于提高转轴205与操作机构安装孔的同轴度，保证手动操作执行机构时的稳定性和工作可靠性。
具体实施时，底板结构221可以是安装在机构主体202内的独立零件，也可以是在机构主体202内壁上加工出来的具有限位槽2211的类似结构。
具体实施时，该执行机构中还包括轴销253。控制件252通过轴销253安装在轴体251的开口槽2512内。控制件252和轴体251中的任一者设置有与轴销253适配的条形孔，条形孔的长度方向与轴体251的中心轴线平行。例如，请参见图9至图14，控制件252设置有用于穿过轴销253的条形孔2521，轴销253与条形孔2521间隙配合，以令控制件252可沿条形孔2521的长度方向(也是轴体251的轴向)移动；轴体251在开口槽2512两侧分别设置有与轴销253过盈配合的安装孔2514，以保证控制件252在工作条件下不会从轴上脱落。
在此需要说明的是，请参见图21和图22，上述限位槽2211的截面可以是V形或等腰梯形，或弧形；上述轴向槽孔2212为与轴体252同轴的圆形盲孔；请参见图10和图13，上述开口槽2512可以采用U型槽，其中心平面为轴体251的中心平面。但是并不局限于此，在其他具体实施例中，技术人员可以采用其他类似结构来实现相同功能，因此，对于上述具体结构本发明并不做具体限定。
具体实施时，可在新设计的换向阀中采用上述执行机构。此外，也可以将常规换向阀中的执行机构拆下，并替换上述执行机构，从而能够实现对换向阀的改进升级，同时也能够节约成本。
进一步地，上述执行机构中还包括机构主体202。请参见图6至图8，以及图19和图20：机构主体202设置有能够容置捕捉器204的内部空腔；底板结构221固定在内部空腔中；转轴205的一端伸入内部空腔中，穿过捕捉器204与底板结构221配合。
优选地，机构主体202内设置有用于安装底板结构221的限位结构，限位结构与底板结构221周向卡接。例如，请参见图21，底板结构221的两侧设置有卡接槽2213，机构主体202的内壁设置有卡接凸起。通过该卡接槽2213和卡接凸起，能够将底板结构221固定安装到机构主体内保持静止，而且，通过转轴205能够对底板结构221进行轴向限位。例如，上述机构主体202内设置有用于安装底板结构221的限位结构具体为槽孔，底板结构221设置有与其适配的卡接凸起或销轴。但是并不局限于此，在其他具体实施例中，也可以采用其他方式实现限位结构与底板结构221之间的周向卡接。
具体实施时，控制件252优选采用楔形块结构，其厚度较薄的部分与底板结构221的限位槽2211适配。但是并不局限于此，在其他具体实施例中，也可以将控制件252设计成截面为三角形或等腰梯形或椭圆形或圆形的柱形构件，或其他结构形式。本发明对此不做具体限定，只要能够令控制件252实现上文中所述的抵接驱动和卡接限位等功能即可。
具体实施时，操作机构203为长手柄，其一端设置有多边形安装孔；对应地，轴体251用于连接操作机构203的连接端2511的端部截面为多边形(例如六边形)，从而能够通过操作机构203控制转动。
综上，本发明实施例中还提供了一种滑阀式换向阀，其设置有如上文中所述的执行机构。
具体地，该滑阀式换向阀中还包括有操作机构203、阀芯201、先导阀。其中：操作机构203与执行机构中的轴体251连接，用于控制转轴205转动；阀芯201设置有拉杆211，用于与执行机构中的捕捉器204的第一连接部241连接；先导阀用于控制阀芯201移动换位。
具体实施时，请参见图17至图19，以及图25至图30：
请参见图25和图26，操作机构203的常态位置L0为空档位置；
请参见图27和图28，当控制操作机构203向右转动一定角度，例如由图27中所示的位置L0转动到位置L1，转动角度为b’，b’＝b+△b(△b≥零，b为上文中所述的第二角度)时，控制件252正好与捕捉器204的第二限位部2423接触；
请参见图29和图30，继续控制操作机构203向右转动角度b(即上文中所述的第二角度)，例如由图29中所示的操作机构203由位置L1转动到位置L2，则带动阀芯201由空档位置向右移动至第二工作位置。
对应地，当通过操作机构203由图25中所示的常态位置向左旋转一定角度，以令阀芯向左移动至第一工作位置时，过程相反，即：
当控制操作机构203向左转动一定角度，转动角度为a’时，a’＝a+△a(△a≥零，a为上文中所述的第一角度)时，控制件252正好与捕捉器204的第一限位部2421接触；
继续控制操作机构203向左转动角度a(即上文中所述的第一角度)，则带动阀芯201由空档位置向左移动至第一工作位置。
优选地，本文中的第一角度a和第二角度b的取值范围均在10°～30°，△a和△b的取值范围均在0°～30°，优选△a和△b均大于零，以避免当阀芯201通过除了上述执行机构之外的其他控制机构(例如先导阀)控制移动时，捕捉器204和控制件252发生干涉。例如，在某一具体实施例中，a＝b＝20°，△a＝△b＝1°。
在此需要说明的是，控制件252在捕捉器204的让位槽2422内的最大转动角度c＝a’+b’＝a+△a+b+△b。当阀芯201通过除了上述执行机构之外的其他控制机构(例如先导阀)控制移动时，捕捉器204会随阀芯201移动。但是由于捕捉器204设置有上述让位槽2422，从而，捕捉器204的运动不会触碰到控制件252，从而不会带动转轴205以及操作机构203运动。从而可见，该执行机构不会在其他机构控制阀门移动换位时产生任何影响；而且，通过该执行机构，能够避免转轴205转动时与密封圈206摩擦导致的动作滞后的问题，也能够完全避免背景技术中所说的换向阀的阀芯在不同方向的移动过程中的滞后不对称的情况。
综上，本发明实施例提供的滑阀式换向阀，能够应用于工程机械、农业机械、矿山机械等各种液压机械。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种执行机构，用于控制阀芯(201)移动换位，其特征在于，包括：
捕捉器(204)，设置有第一连接部(241)和第二连接部(242)，所述第一连接部(241)用于与所述阀芯(201)连接，所述第二连接部(242)包括沿周向相接的第一限位部(2421)和让位槽(2422)；
转轴(205)，包括轴体(251)和控制件(252)，所述轴体(251)用于连接操作机构(203)，由所述操作机构(203)驱动转动，以令所述控制件(252)：
能够与所述第一限位部(2421)相抵，且通过所述第一限位部(2421)驱动所述捕捉器(204)正向转动第一角度a，以带动所述阀芯(201)正向移动至第一工作位置；
能够在所述让位槽(2422)内自由转动，所述控制件(252)在所述让位槽(2422)内的最大转动角度c不小于所述第一角度a。
2.根据权利要求1所述的执行机构，其特征在于，所述第二连接部(242)还包括第二限位部(2423)，所述第一限位部(2421)、所述让位槽(2422)、所述第二限位部(2423)沿周向依次相接；
所述控制件(252)能够与所述第二限位部(2423)相抵，且通过所述第二限位部(2423)驱动所述捕捉器(204)反向转动第二角度b，以带动所述阀芯(201)反向移动至第二工作位置；
所述最大转动角度c不小于所述第一角度a与所述第二角度b之和。
3.根据权利要求1所述的执行机构，其特征在于，所述捕捉器(204)设置有通孔，所述转轴(205)伸入所述通孔内，所述通孔的侧壁设置有所述第二连接部(242)；
和/或，所述第一连接部(241)为柱状结构。
4.根据权利要求3所述的执行机构，其特征在于，所述通孔的侧壁沿周向设置有两个或更多个所述第二连接部(242)。
5.根据权利要求1至4任一项所述的执行机构，其特征在于，所述轴体(251)的端部设置有开口槽(2512)；
所述控制件(252)为位于所述开口槽(2512)内的卡接块，所述卡接块的一端或两端沿所述轴体(251)的径向伸出所述开口槽(2512)外与所述第二连接部(242)配合。
6.根据权利要求5所述的执行机构，其特征在于，还包括：
底板结构(221)，设置有限位槽(2211)；
弹性件(255)，位于所述轴体(251)的内部，用于为所述控制件(252)提供轴向预紧力，以将所述控制件(252)抵入所述限位槽(2211)内。
7.根据权利要求6所述的执行机构，其特征在于，所述底板结构(221)设置有与所述轴体(251)的端部适配的轴向槽孔(2212)。
8.根据权利要求6所述的执行机构，其特征在于，还包括机构主体(202)，所述机构主体(202)设置有能够容置所述捕捉器(204)的内部空腔；
所述底板结构(221)固定在所述内部空腔中；
所述转轴(205)的一端伸入所述内部空腔中，穿过所述捕捉器(204)与所述底板结构(221)配合。
9.根据权利要求8所述的执行机构，其特征在于，所述机构主体(202)内设置有用于安装所述底板结构(221)的限位结构，所述限位结构与所述底板结构(221)周向卡接。
10.一种滑阀式换向阀，其特征在于，设置有如权利要求1至9任一项所述的执行机构。
11.根据权利要求10所述的滑阀式换向阀，其特征在于，还包括：
操作机构(203)，与所述执行机构中的轴体(251)连接，用于控制所述转轴(205)转动；
阀芯(201)，设置有拉杆(211)，用于与所述执行机构中的捕捉器(204)的第一连接部(241)连接；
先导阀，用于控制所述阀芯(201)移动换位。
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CN118775367A (zh) * 2024-07-19 2024-10-15 宁波欧易液压有限公司 一种手动比例换向阀

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