本發(fā)明涉及一種彈簧式液壓脈沖閥及其使用方法，屬于液壓控制元件技術領域。

背景技術：

液壓脈沖閥，也叫液壓數(shù)字閥，是以流體的體積或質(zhì)量為計量單位，間斷地輸出脈沖量的液壓控制元件。目前液壓脈沖閥已有幾種類型的產(chǎn)品，總結起來，與本發(fā)明相比較，有三個特點：（1）目前已有的脈沖閥在輸出流體時，都是通過短暫地將液壓動力源和被控制對象的油路直接接通，實現(xiàn)短暫的流體輸出，即實現(xiàn)脈沖流體的輸出；（2）目前已有的脈沖閥每個脈沖的輸出量從結構上講是不確定的，其輸出量與動力源和被控對象之間的接通液阻、接通時間、接通瞬間的動力源壓力和被控對象的壓力都有關系，若想實現(xiàn)等量脈沖輸出則還需要進一步控制；（3）目前發(fā)明的脈沖閥，其輸出脈沖流體的脈沖頻率受到電機械轉換器動態(tài)性能的影響，脈沖頻率的上限受到明顯限制。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種彈簧式液壓脈沖閥及其使用方法，采用間接接通動力源與被控對象的方法，輸出等量脈沖的脈沖流體，且輸出的脈沖量與接通液阻、接通時間、動力源壓力、被控對象的壓力，均無關系，可以產(chǎn)生頻率高、流體脈沖量可以精確控制的流體脈沖。

本發(fā)明提供了一種彈簧式液壓脈沖閥，包括控制部件、配流閥體和緩沖體；

所述控制部件包括驅動電機，驅動電機通過螺栓固定在配流閥體上，電機轉軸連接配流閥體；

所述配流閥體包括閥體，閥體中心設有一軸向通孔，從驅動電機一側開始，通孔內(nèi)依次設有調(diào)整墊圈、壓塊、壓緊彈簧、推力球軸承、轉盤、配油塊，另一側設有端蓋；所述壓塊一端與調(diào)整墊圈接觸，一端與壓緊彈簧接觸；所述彈簧設置在壓塊和推力球軸承之間，將推力球軸承壓向轉盤；所述轉盤一側中心設有軸，該軸與電機的轉軸通過聯(lián)軸器或鍵連接起來，轉盤在電機驅動下能發(fā)生轉動，轉盤的另一側端面開有槽C，當轉盤與配油塊接觸時，該槽在轉盤和配油塊之間形成空腔；閥體上端設有孔D2，下端設有孔A5、B5；

所述配油塊上設有四個軸向盲孔A1、A2、B1、B2、兩個徑向孔A3、B3、兩個環(huán)形槽A4、B4和一個環(huán)形臺階D1；四個軸向盲孔沿圓周方向均勻分布，形成兩對深度不同的盲孔A1、A2和B1、B2；兩個徑向孔A3、B3分別在兩個環(huán)形槽A4、B4中沿徑向布置，A3將A4與A1、A2連通，B3將B4與B1、B2連通；兩個環(huán)形槽A4、B4分別通過與閥體上的兩個孔A5、B5與閥體底部的油口A、B連接；配油塊的環(huán)形臺階D1通過閥體上的孔D2與所述緩沖體連通；

所述緩沖體包括緩沖殼體；所述緩沖殼體通過螺栓連接到配流閥體上，緩沖殼體內(nèi)部有孔，緩沖殼體底部與閥體上的孔D2連通，緩沖殼體孔內(nèi)依次安裝有緩沖活塞、緩沖彈簧、調(diào)節(jié)螺母、鎖緊螺母。通過調(diào)節(jié)螺母與鎖緊螺母配合來調(diào)整殼體內(nèi)空腔的大小。

上述液壓脈沖閥，所述閥體的端部設有端蓋，端蓋通過端蓋螺栓固定在閥體上，端蓋上設有密封槽，其作用是實現(xiàn)對閥體通孔內(nèi)各部件的固定以及密封作用。

上述液壓脈沖閥，配油塊的端蓋側設有銷孔，用于安裝連接到端蓋的銷，銷固定在配油塊與端蓋連接處的銷孔內(nèi)，從而保證配油塊在工作過程中不會發(fā)生旋轉運動，配油塊上設有相應的密封槽，用于放置密封圈，從而實現(xiàn)各個不同油路之間的密封。

上述液壓脈沖閥，所述閥體與配油塊之間設有密封圈；配油塊與閥體為間隙配合。

上述液壓脈沖閥，所述閥體底部除A、B孔外還設有孔Y與壓縮彈簧處連通，處理漏油。

上述液壓脈沖閥，所述的盲孔A1、A2位于同一直徑上，盲孔B1、B2位于同一直徑上，且盲孔A1、A2的深度與盲孔B1、B2的深度不同，盲孔A1、A2的底端通過配油塊內(nèi)的孔與閥體底部油口A相通，盲孔B1、B2的底端通過配油塊內(nèi)的孔與閥體底部油口B相通。

上述液壓脈沖閥，所述緩沖殼體的內(nèi)部孔的底部油口與閥體上部的油路連接，孔的底部設有一個臺階x2，孔的中部側面設有一個外泄油口Y1，孔上部設有內(nèi)螺紋，與調(diào)節(jié)螺母通過螺紋連接。臺階x2用于限制緩沖活塞的下行位置，外泄油口Y1可防止緩沖殼體內(nèi)部形成閉死容腔。

上述液壓脈沖閥，所述緩沖活塞的下端在緩沖殼體的臺階孔x2上，上端與緩沖彈簧壓緊接觸，上端有一個伸出桿；緩沖彈簧一端緊壓緩沖活塞，另一端由調(diào)節(jié)螺母固定。

所述調(diào)節(jié)螺母通過螺紋裝進緩沖殼體，壓住調(diào)整彈簧，上端配有鎖緊螺母。調(diào)節(jié)螺母的內(nèi)部下端有一個端面（x1）。所述緩沖活塞的可以在外力和彈簧的作用下在一定范圍內(nèi)運動，其運動上限是緩沖活塞的上端伸出桿接觸到調(diào)節(jié)螺母的底部端面x1，其運動下限是緩沖活塞的下端面接觸到緩沖殼體的底部臺階孔x2。所述調(diào)節(jié)螺母可以通過旋轉調(diào)整其上下位置從而調(diào)整其端面x1的上下位置，當調(diào)節(jié)螺母的位置確定后，可用鎖緊螺母將其鎖緊固定。

本發(fā)明提供了一種上述彈簧式液壓脈沖閥的使用方法，脈沖閥工作過程是周期性的，每個周期分四個階段，分別為：

（1）充油階段：當轉盤上的槽C與配油塊上的A1、A2連通時，從閥體上的油口A到緩沖腔的容腔D的油路接通，此時油路順序如下：油口A、閥體上的油道A5、配油塊上的環(huán)形槽A4、徑向孔A3、軸向盲孔連通的油道A1和A2、轉盤上的槽C、配油塊上的環(huán)形臺階D1、閥體上的孔D2、緩沖腔容腔D，來自油口A的液體經(jīng)過上述油路向緩沖腔D充油，隨著緩沖腔D壓力的升高，作用在緩沖活塞底面的力克服緩沖彈簧的力推動緩沖活塞向上運動，直到緩沖活塞上端的伸出桿與調(diào)節(jié)螺母的下端面x1接觸，上述充油過程停止，此時緩沖腔D內(nèi)的液體的壓力達到與油口A的壓力相等、緩沖活塞達到上限位置；

（2）充油保持階段：當轉盤繼續(xù)旋轉直到其上的槽C與配油塊上的A1、A2口沒有重疊時，此時槽C與配油塊上的B1、B2口也不連通，緩沖腔容腔D與油口A、油口B之間完全處于切斷狀態(tài)，緩沖腔處于充油保持狀態(tài)；

（3）放油階段：當轉盤繼續(xù)旋轉直到其上的槽C與配油塊上的B1、B2口連通時，從閥體上的油口B到緩沖腔D的油路接通，此時油路如下：緩沖腔容腔D、閥體油道D2、配油塊上的環(huán)形臺階D1、轉盤上的槽C、配油塊上的軸向盲孔B1和B2、徑向孔B3、環(huán)形槽B4、閥體上的油道B5、油口B，由于緩沖腔D的壓力高于油口B的壓力，因此液體經(jīng)過油路從緩沖腔D流向油口B，同時緩沖腔D內(nèi)的壓力持續(xù)下降，此過程中緩沖彈簧克服作用在緩沖活塞底面的液壓力推動緩沖活塞向下運動，直到緩沖活塞的下端面與緩沖殼體內(nèi)的臺階孔x2接觸，最終緩沖腔D的壓力與油口B的壓力相等，上述放油過程結束，緩沖活塞達到下限位置；

（4）放油保持階段：當轉盤繼續(xù)旋轉直到其上的槽C與配油塊上的B1、B2口沒有重疊時，此時槽C與配油塊上的A1、A2口也不連通，緩沖腔D與油口A、油口B之間完全處于切斷狀態(tài)，緩沖腔D處于放油保持狀態(tài)；

經(jīng)過上述四個階段，脈沖閥完成從油口A向油口B的液體輸送，并具有脈沖特征，所輸送的液體的體積或質(zhì)量決定于緩沖活塞在兩個極限位置x1和x2運動所排出的液體的體積或質(zhì)量。

本發(fā)明的有益效果：可以在實現(xiàn)精確流體脈沖量控制的前提下，大大簡化控制方法，尤其是大大簡化甚至忽略對接通液阻、動力源壓力、被控對象的壓力的技術處理，并擴大脈沖頻率控制范圍。

本發(fā)明主要應用在需要實現(xiàn)對流體進行脈沖控制，或脈沖流體可以達到控制目的的場合，比如對液壓系統(tǒng)的壓力、流量、位置進行控制的場合。

附圖說明

圖1為本發(fā)明彈簧式液壓脈沖閥的結構示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

圖3為圖1的仰視圖。

圖4為沿圖1中K-K線的左視圖。

圖5為沿圖1中K-K線的右視圖。

圖中：1-驅動電機、2-螺栓、3-調(diào)整墊圈、4-壓塊、5-壓緊彈簧、6-推力球軸承、7-轉盤、8-閥體、9-端蓋螺栓、10-端蓋、11-配油塊、12-銷、13-密封圈、14-緩沖殼體、15-鎖緊螺母、16-調(diào)節(jié)螺母、17-緩沖活塞、18-緩沖彈簧、19-緩沖殼體螺栓。

A、B-閥體底部油口，A1、A2、B1、B2-軸向盲孔，A3、B3-徑向槽，A4、B4-環(huán)形槽，A5、B5-閥體上的孔， C-轉盤上的槽，D1-環(huán)形臺階，D2-閥體上的通孔，D緩沖體內(nèi)的容腔，Y、Y1、Y2-泄油孔，x1-調(diào)節(jié)螺母下端面的位置，x2-緩沖體底部臺階。

具體實施方式

下面通過實施例來進一步說明本發(fā)明，但不局限于以下實施例。

實施例1：

如圖1~5所示，一種彈簧式液壓脈沖閥，包括控制部件、配流閥體和緩沖體；

所述控制部件包括驅動電機1，驅動電機1通過螺栓2固定在配流閥體上，電機轉軸連接配流閥體；

所述配流閥體包括閥體8，閥體8中心設有一軸向通孔，從驅動電機1一側開始，通孔內(nèi)依次設有調(diào)整墊圈3、壓塊4、壓緊彈簧5、推力球軸承6、轉盤7、配油塊11，另一側設有端蓋10；所述壓塊4一端與調(diào)整墊圈3接觸，一端與壓緊彈簧5接觸；所述壓緊彈簧5設置在壓塊4和推力球軸承6之間，將推力球軸承6壓向轉盤7；所述轉盤7一側中心設有軸，該軸與電機的轉軸通過聯(lián)軸器或鍵連接起來，轉盤在電機驅動下能發(fā)生轉動，轉盤7的另一側端面開有槽C，當轉盤7與配油塊11接觸時，該槽在轉盤7和配油塊11之間形成空腔；閥體8上端設有孔D2，下端設有孔A5、B5；

所述配油塊11上設有四個軸向盲孔A1、A2、B1、B2、兩個徑向孔A3、B3、兩個環(huán)形槽A4、B4和一個環(huán)形臺階D1；四個軸向盲孔沿圓周方向均勻分布，形成兩對深度不同的盲孔A1、A2和B1、B2；兩個徑向孔A3、B3分別在兩個環(huán)形槽A4、B4中沿徑向布置，A3將A4與A1、A2連通，B3將B4與B1、B2連通；兩個環(huán)形槽A4、B4分別通過與閥體上的兩個孔A5、B5與閥體底部的油口A、B連接；配油塊的環(huán)形臺階D1通過閥體上的孔D2與緩沖體連通；

所述緩沖體包括緩沖殼體14；所述緩沖殼體14通過緩沖殼體螺栓19連接到配流閥體8上，緩沖殼體14內(nèi)部有孔，緩沖殼體底部與閥體上的孔D2連通，緩沖殼體孔內(nèi)依次安裝有緩沖活塞17、緩沖彈簧18、調(diào)節(jié)螺母16、鎖緊螺母15。通過調(diào)節(jié)螺母與鎖緊螺母配合來調(diào)整殼體內(nèi)空腔的大小。

上述液壓脈沖閥，所述閥體8的端部設有端蓋10，端蓋10通過端蓋螺栓固定在閥體8上，端蓋10上設有密封槽，其作用是實現(xiàn)對閥體通孔內(nèi)各部件的固定以及密封作用。

上述液壓脈沖閥，配油塊的端蓋側設有銷孔，用于安裝連接到端蓋的銷，銷12固定在配油塊11與端蓋10連接處的銷孔內(nèi)，從而保證配油塊11在工作過程中不會發(fā)生旋轉運動，配油塊上設有相應的密封槽，用于放置密封圈13，從而實現(xiàn)各個不同油路之間的密封。

上述液壓脈沖閥，所述閥體8與配油塊11之間設有密封圈13；配油塊與閥體為間隙配合。

上述液壓脈沖閥，所述閥體8底部除A、B孔外還設有孔Y與壓縮彈簧處連通，處理漏油。

上述液壓脈沖閥，所述的盲孔A1、A2位于同一直徑上，盲孔B1、B2位于同一直徑上，且盲孔A1、A2的深度與盲孔B1、B2的深度不同，盲孔A1、A2的底端通過配油塊內(nèi)的孔與閥體底部油口A相通，盲孔B1、B2的底端通過配油塊內(nèi)的孔與閥體底部油口B相通。

上述液壓脈沖閥，所述緩沖殼體的內(nèi)部孔的底部油口與閥體上部的油路連接，孔的底部設有一個臺階x2，孔的中部側面設有一個外泄油口Y1，孔上部設有內(nèi)螺紋，與調(diào)節(jié)螺母通過螺紋連接。臺階x2用于限制緩沖活塞的下行位置，外泄油口Y1可防止緩沖殼體內(nèi)部形成閉死容腔。

上述液壓脈沖閥，所述緩沖活塞17的下端在緩沖殼體14的臺階孔x2上，上端與緩沖彈簧18壓緊接觸，上端有一個伸出桿；緩沖彈簧18一端緊壓緩沖活塞17，另一端由調(diào)節(jié)螺母16固定。

所述調(diào)節(jié)螺母通過螺紋裝進緩沖殼體，壓住調(diào)整彈簧，上端配有鎖緊螺母。調(diào)節(jié)螺母的內(nèi)部下端有一個端面（x1）。所述緩沖活塞的可以在外力和彈簧的作用下在一定范圍內(nèi)運動，其運動上限是緩沖活塞的上端伸出桿接觸到調(diào)節(jié)螺母的底部端面x1，其運動下限是緩沖活塞的下端面接觸到緩沖殼體的底部臺階孔x2。所述調(diào)節(jié)螺母可以通過旋轉調(diào)整其上下位置從而調(diào)整其端面x1的上下位置，當調(diào)節(jié)螺母的位置確定后，可用鎖緊螺母將其鎖緊固定。

本發(fā)明提供了一種上述彈簧式液壓脈沖閥的使用方法，脈沖閥工作過程是周期性的，每個周期分四個階段，分別為：

（1）充油階段：當轉盤上的槽C與配油塊上的A1、A2連通時，從閥體上的油口A到緩沖腔的容腔D的油路接通，此時油路順序如下：油口A、閥體上的油道A5、配油塊上的環(huán)形槽A4、徑向孔A3、軸向盲孔連通的油道A1和A2、轉盤上的槽C、配油塊上的環(huán)形臺階D1、閥體上的孔D2、緩沖腔容腔D，來自油口A的液體經(jīng)過上述油路向緩沖腔D充油，隨著緩沖腔D壓力的升高，作用在緩沖活塞底面的力克服緩沖彈簧的力推動緩沖活塞向上運動，直到緩沖活塞上端的伸出桿與調(diào)節(jié)螺母的下端面x1接觸，上述充油過程停止，此時緩沖腔D內(nèi)的液體的壓力達到與油口A的壓力相等、緩沖活塞達到上限位置；

（2）充油保持階段：當轉盤繼續(xù)旋轉直到其上的槽C與配油塊上的A1、A2口沒有重疊時，此時槽C與配油塊上的B1、B2口也不連通，緩沖腔容腔D與油口A、油口B之間完全處于切斷狀態(tài)，緩沖腔處于充油保持狀態(tài)；

（3）放油階段：當轉盤繼續(xù)旋轉直到其上的槽C與配油塊上的B1、B2口連通時，從閥體上的油口B到緩沖腔D的油路接通，此時油路如下：緩沖腔容腔D、閥體油道D2、配油塊上的環(huán)形臺階D1、轉盤上的槽C、配油塊上的軸向盲孔B1和B2、徑向孔B3、環(huán)形槽B4、閥體上的油道B5、油口B，由于緩沖腔D的壓力高于油口B的壓力，因此液體經(jīng)過油路從緩沖腔D流向油口B，同時緩沖腔D內(nèi)的壓力持續(xù)下降，此過程中緩沖彈簧克服作用在緩沖活塞底面的液壓力推動緩沖活塞向下運動，直到緩沖活塞的下端面與緩沖殼體內(nèi)的臺階孔x2接觸，最終緩沖腔D的壓力與油口B的壓力相等，上述放油過程結束，緩沖活塞達到下限位置；

（4）放油保持階段：當轉盤繼續(xù)旋轉直到其上的槽C與配油塊上的B1、B2口沒有重疊時，此時槽C與配油塊上的A1、A2口也不連通，緩沖腔D與油口A、油口B之間完全處于切斷狀態(tài)，緩沖腔D處于放油保持狀態(tài)；

經(jīng)過上述四個階段，脈沖閥完成從油口A向油口B的液體輸送，并具有脈沖特征，所輸送的液體的體積或質(zhì)量決定于緩沖活塞在兩個極限位置x1和x2運動所排出的液體的體積或質(zhì)量。