專(zhuān)利名稱(chēng)：純水液壓電磁球閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及閥類(lèi)，尤其涉及一種純水液壓電磁球閥。
背景技術(shù)：
純水液壓技術(shù)因其具有環(huán)保性和阻燃性的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，正受到世界各國(guó)液壓界的廣泛重視，而純水液壓元件亦成為了研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一。換向閥是液壓系統(tǒng)最為關(guān)鍵的閥類(lèi)元件之一，針對(duì)適用于純水液壓系統(tǒng)的換向閥的研究亦成為研究重點(diǎn)。
傳統(tǒng)的油壓換向閥多為滑閥型、轉(zhuǎn)閥型或錐閥型。滑閥型和轉(zhuǎn)閥型換向閥閥芯所受的不平衡力很小，所需要的操縱力也較小，但閥芯和閥孔間需要保證相對(duì)運(yùn)動(dòng)的間隙，泄漏往往較大。尤其對(duì)于水介質(zhì)而言，水的粘度低會(huì)增大泄漏損失，在間隙和壓差相同時(shí)，同樣規(guī)格的水壓換向閥的泄漏損失為油壓換向閥的數(shù)十倍。因而，為減小泄漏就必須把間隙設(shè)計(jì)的非常小，這必然給加工帶來(lái)極大困難，同時(shí)運(yùn)動(dòng)副工作時(shí)極易出現(xiàn)堵塞、卡死現(xiàn)象。錐閥型換向閥的泄漏很小，但閥芯受到的軸向液壓力不平衡，所需的操縱力也較大。另外，由于水的可壓縮性小、剛性大，在純水換向閥突然切換時(shí)所產(chǎn)生的壓力沖擊更為嚴(yán)重。
此外，水的汽化壓力高，使得水極易汽化和沸騰，因而在相同條件下，純水換向閥遭受的氣蝕破壞程度要比油壓換向閥強(qiáng)上百倍；與礦物油相比，水介質(zhì)腐蝕性很強(qiáng)，腐蝕作用的破壞使得現(xiàn)有的油壓換向閥材料都不適用于水介質(zhì)。
因此，如何防止泄漏、減小換向沖擊，減小腐蝕及有效抑制氣蝕，提高靜動(dòng)態(tài)特性，成為純水液壓換向閥研究的關(guān)鍵所在。
目前國(guó)際上研制的純水液壓換向閥主要有2種形式第一種是采用錐閥式結(jié)構(gòu)。如芬蘭Danfoss公司研制的純水換向閥等。它由對(duì)稱(chēng)地安裝在閥體上的兩組主錐閥、兩個(gè)設(shè)計(jì)成端蓋法蘭的先導(dǎo)控制閥和兩個(gè)單向可控錐閥組成。該類(lèi)閥過(guò)流能力強(qiáng)、抗氣蝕性能好。但其受加工精度的影響，無(wú)法完全克服軸向不平很壓力，所需要的操縱力也較大。
第二種是采用滑閥式結(jié)構(gòu)。如德國(guó)hauhinco公司研制的純水換向閥等。該類(lèi)閥為減小泄漏，把閥芯和閥套之間的配合間隙設(shè)計(jì)的非常小，如此小的間隙給閥的加工工藝提出了非?？量痰囊螅瑯O大的提高了加工難度和加工成本。另外，如此小的間隙也容易被雜質(zhì)卡阻，因此其應(yīng)用受到了很大限制。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種純水液壓電磁球閥，用于改善換向閥的靜動(dòng)態(tài)特性，實(shí)現(xiàn)無(wú)泄漏，同時(shí)減輕氣蝕、腐蝕等現(xiàn)象，適用于中高于水介質(zhì)環(huán)境下。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是在閥體孔內(nèi)自右向左依次裝有徑向開(kāi)有兩組孔的彈簧閥套、徑向開(kāi)有兩組孔的八孔閥套、徑向開(kāi)有一組孔的六孔閥套、徑向開(kāi)有一組孔的二孔閥套，彈簧閥套右端小圓柱面上裝有調(diào)節(jié)閥套蓋，閥套蓋壓在伸出閥體外的彈簧閥套臺(tái)肩上，裝有干式直流電磁鐵的力放大機(jī)構(gòu)壓在推桿的左端面，裝在彈簧閥套中的彈簧擋塊一端頂在復(fù)位彈簧上，彈簧擋塊另一端頂在裝在彈簧閥套中的第一陶瓷球上，裝在八孔閥套中的頂桿一端頂在第一陶瓷球上，頂桿另一端頂在裝在六孔閥套中的第二陶瓷球上，裝在六孔閥套和二孔閥套內(nèi)的推桿一端頂在第二陶瓷球上，裝在二孔閥套內(nèi)的推桿另一端上裝有U形密封骨架，U形密封骨架與推桿肩面間裝有小彈簧；閥體上部開(kāi)有分別設(shè)置了阻尼器的進(jìn)水口、工作口、回水口，閥體下部開(kāi)有連通閥體左右兩端的流道；當(dāng)干式直流電磁鐵得電時(shí)，力放大機(jī)構(gòu)推動(dòng)推桿向右運(yùn)動(dòng)，第二陶瓷球與八孔閥遮蓋，第一陶瓷球與八孔閥套離開(kāi)，液流通過(guò)進(jìn)水口、彈簧閥套上的一組斜孔、八孔閥套上右邊的一組斜孔，進(jìn)入工作口；當(dāng)干式直流電磁鐵失電時(shí)，復(fù)位彈簧推動(dòng)彈簧擋塊向右運(yùn)動(dòng)，第二陶瓷球與八孔閥套離開(kāi)，第一陶瓷球與八孔閥套遮蓋，液流通過(guò)工作口、八孔閥套上左邊的一組斜孔，六孔閥套上的斜孔、進(jìn)入回水口；在閥工作過(guò)程中，有部分液流經(jīng)過(guò)彈簧閥套上的另一組斜孔進(jìn)入復(fù)位彈簧腔，部分液流經(jīng)過(guò)閥體流道、二孔閥套上的徑向通孔進(jìn)入左端小彈簧腔，使推桿和陶瓷球所受液壓力平衡。
進(jìn)水口和工作口可以互換，組成P-A，P-O機(jī)能的閥。
二孔閥套和閥體之間用O形密封圈密封，六孔閥套和閥體之間用O形密封圈密封，八孔閥套和閥體之間用O形密封圈密封，彈簧閥套和閥體之間用O形密封圈密封，二孔閥套和推桿之間用U形密封骨架密封，六孔閥套和推桿之間用O形密封圈密封。
本實(shí)用新型與背景技術(shù)相比，具有的有益效果是1、采用陶瓷球閥芯與閥套之間的遮蓋或離開(kāi)實(shí)現(xiàn)液流通斷，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)泄漏。由于靠陶瓷球來(lái)?yè)Q向，陶瓷球的行程就是閥的開(kāi)口量，因而行程短，大大縮短了純水電磁球閥的換向和復(fù)位時(shí)間，提高了反應(yīng)速度；2、在閥套與閥體之間采用O形密封圈進(jìn)行直接密封，閥套與推桿之間采用U型密封骨架和O形密封圈進(jìn)行密封，有效解決了純水換向閥泄漏嚴(yán)重的問(wèn)題，流道的合理布置使得推桿和陶瓷球所受的液壓力平衡，可以保證球閥芯動(dòng)作靈活可靠，適用于中高壓工作條件；3、在閥體進(jìn)水口、工作口和出水口設(shè)置了阻尼器，通過(guò)調(diào)節(jié)阻尼器，可以對(duì)液流的速度進(jìn)行控制，改善了純水電磁球閥的動(dòng)靜態(tài)性能；4、該閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、工藝性好、易于標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)，適合于系列化生產(chǎn)；5、閥的所有元件均采用了耐蝕不銹材料，可保證閥在水介質(zhì)工作環(huán)境中具有較長(zhǎng)的壽命。


附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖；附圖中1是O形密封圈，2是閥口阻尼器，3是螺釘，4是力放大機(jī)構(gòu)，5是干式直流電磁鐵，，6是推桿，7是擋圈，8是U型密封骨架，9是球堵，10是閥體，11是小彈簧，12是二孔閥套，13是O形密封圈，14是擋圈，15是O形密封圈，16是擋圈，17是六孔閥套，18是八孔閥套，19是頂桿，20是擋圈，21是陶瓷球，22是彈簧閥套，23是彈簧擋塊，24是閥套蓋，25是復(fù)位彈簧，26是O形密封圈，27是O形密封圈，28是O形密封圈，29是陶瓷球，30是O形密封圈，31是O形密封圈，P是進(jìn)水口，A是工作口，O是回水口。
具體實(shí)施方式
如附圖所示，本實(shí)用新型包括在閥體10孔內(nèi)自右向左依次裝有徑向開(kāi)有兩組孔的彈簧閥套22、徑向開(kāi)有兩組孔的八孔閥套18、徑向開(kāi)有一組孔的六孔閥套17、徑向開(kāi)有一組孔的二孔閥套12，彈簧閥套22右端小圓柱面上裝有調(diào)節(jié)閥套蓋24，閥套蓋24壓在伸出閥體10外的彈簧閥套22臺(tái)肩上，裝有干式直流電磁鐵5的力放大機(jī)構(gòu)4壓在推桿6的左端面，裝在彈簧閥套22中的彈簧擋塊23一端頂在復(fù)位彈簧25上，彈簧擋塊23另一端頂在裝在彈簧閥套22中的第一陶瓷球21上，裝在八孔閥套18中的頂桿19一端頂在第一陶瓷球21上，頂桿19另一端頂在裝在六孔閥套17中的第二陶瓷球29上，裝在六孔閥套17和二孔閥套12內(nèi)的推桿6一端頂在第二陶瓷球29上，裝在二孔閥套12內(nèi)的推桿6另一端上裝有U形密封骨架8，U形密封骨架8與推桿6肩面間裝有小彈簧11；閥體10上部開(kāi)有分別設(shè)置了阻尼器2的進(jìn)水口P、工作口A、回水口O，閥體下部開(kāi)有連通閥體10左右兩端的流道D；當(dāng)干式直流電磁鐵5得電時(shí)，力放大機(jī)構(gòu)4推動(dòng)推桿6向右運(yùn)動(dòng)，第二陶瓷球29與八孔閥套18遮蓋，第一陶瓷球21與八孔閥套18離開(kāi)，液流通過(guò)進(jìn)水口P、彈簧閥套22上的一組斜孔、八孔閥套18上右邊的一組斜孔，進(jìn)入工作口A；當(dāng)干式直流電磁鐵5失電時(shí)，復(fù)位彈簧25推動(dòng)彈簧擋塊23向右運(yùn)動(dòng)，第二陶瓷球29與八孔閥套18離開(kāi)，第一陶瓷球21與八孔閥套18遮蓋，液流通過(guò)工作口A、八孔閥套18上左邊的一組斜孔，六孔閥套17上的斜孔、進(jìn)入回水口O；在閥工作過(guò)程中，有部分液流經(jīng)過(guò)彈簧閥套22上的另一組斜孔進(jìn)入復(fù)位彈簧腔，部分液流經(jīng)過(guò)閥體流道D、二孔閥套12上的徑向通孔進(jìn)入左端小彈簧腔，使推桿和陶瓷球所受液壓力平衡，在閥口P、A和O中裝有阻尼器2，阻尼器2可控制液流速度，從而改善閥的動(dòng)靜態(tài)性能。
進(jìn)水口P和工作口A可以互換，組成P-A，P-O機(jī)能的閥。
二孔閥套12和閥體10之間用O形密封圈31密封，六孔閥套17和閥體10之間用O形密封圈30密封，八孔閥套18和閥體10之間用O形密封圈28、27密封，彈簧閥套22和閥體10之間用O形密封圈26密封，二孔閥套12和推桿6之間用U形密封骨架8密封，六孔閥套17和推桿6之間用O形密封圈15密封。
該閥的額定工作壓力為14MPa(最大工作壓力為21MPa)，最大流量為60L/min。
采用陶瓷球閥芯與閥座的離開(kāi)或遮蓋，形成回路的開(kāi)或閉，從而改變液流的流動(dòng)方向，閥口增設(shè)阻尼器改善閥的動(dòng)靜態(tài)特性，可靠的密封形式以及特殊處理的不銹材料組合是本閥的特點(diǎn)。本閥采用內(nèi)六角螺釘3連接力放大機(jī)構(gòu)4和閥體10，二孔閥套12、六孔閥套17、八孔閥套18和彈簧閥套22裝在閥體10中，推桿6、陶瓷球29、頂桿19、陶瓷球21、彈簧擋塊23和復(fù)位彈簧25從左至右裝在閥套中，閥體10上端開(kāi)有進(jìn)水口P，工作口A和回水口O，進(jìn)出水口采用板式連接。閥體10與二孔閥套12、六孔閥套17、八孔閥套18和彈簧閥套22之間采用O形密封圈密封，二孔閥套12和推桿6之間用U形密封骨架8密封，六孔閥套17和推桿6之間用O形密封圈15密封，這種采用密封件進(jìn)行直接密封的形式在高壓水介質(zhì)條件下密封性能良好。在閥體10進(jìn)水口P、工作口A和回水口O設(shè)置了阻尼器2，通過(guò)調(diào)節(jié)阻尼器2，可以對(duì)液流的速度進(jìn)行控制，改善了純水電磁球閥的動(dòng)靜態(tài)性能，在閥體10下端開(kāi)設(shè)了可以溝通閥體左右兩端的流道D(流道D在左端的工藝孔由球堵9封死)，使得推桿6、陶瓷球29、頂桿19、陶瓷球21、彈簧擋塊23所受的液壓力平衡，可以保證球閥芯動(dòng)作靈活可靠，適用于中高壓工作條件。為適應(yīng)水介質(zhì)的特殊要求，閥的所有元件均采用了耐蝕不銹材料，可保證閥在水介質(zhì)工作環(huán)境中具有較長(zhǎng)的壽命。此外，該閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、工藝性好、易于標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)，使其適合于系列化生產(chǎn)。
權(quán)利要求1.一種純水液壓電磁球閥，其特征在于1)在閥體(10)孔內(nèi)自右向左依次裝有徑向開(kāi)有兩組孔的彈簧閥套(22)、徑向開(kāi)有兩組孔的八孔閥套(18)、徑向開(kāi)有一組孔的六孔閥套(17)、徑向開(kāi)有一組孔的二孔閥套(12)，彈簧閥套(22)右端小圓柱面上裝有調(diào)節(jié)閥套蓋(24)，閥套蓋(24)壓在伸出閥體(10)外的彈簧閥套(22)臺(tái)肩上，裝有干式直流電磁鐵(5)的力放大機(jī)構(gòu)(4)壓在推桿(6)的左端面，裝在彈簧閥套(22)中的彈簧擋塊(23)一端頂在復(fù)位彈簧(25)上，彈簧擋塊(23)另一端頂在裝在彈簧閥套(22)中的第一陶瓷球(21)上，裝在八孔閥套(18)中的頂桿(19)一端頂在第一陶瓷球(21)上，頂桿(19)另一端頂在裝在六孔閥套(17)中的第二陶瓷球(29)上，裝在六孔閥套(17)和二孔閥套(12)內(nèi)的推桿(6)一端頂在第二陶瓷球(29)上，裝在二孔閥套(12)內(nèi)的推桿(6)另一端上裝有U形密封骨架(8)，U形密封骨架(8)與推桿(6)肩面間裝有小彈簧(11)；2)閥體(10)上部開(kāi)有分別設(shè)置了阻尼器(2)的進(jìn)水口(P)、工作口(A)、回水口(O)，閥體下部開(kāi)有連通閥體(10)左右兩端的流道(D)；當(dāng)干式直流電磁鐵(5)得電時(shí)，力放大機(jī)構(gòu)(4)推動(dòng)推桿(6)向右運(yùn)動(dòng)，第二陶瓷球(29)與八孔閥套(18)遮蓋，第一陶瓷球(21)與八孔閥套(18)離開(kāi)，液流通過(guò)進(jìn)水口(P)、彈簧閥套(22)上的一組斜孔、八孔閥套(18)上右邊的一組斜孔，進(jìn)入工作口(A)；當(dāng)干式直流電磁鐵(5)失電時(shí)，復(fù)位彈簧(25)推動(dòng)彈簧擋塊(23)向右運(yùn)動(dòng)，第二陶瓷球(29)與八孔閥套(18)離開(kāi)，第一陶瓷球(21)與八孔閥套(18)遮蓋，液流通過(guò)工作口(A)、八孔閥套(18)上左邊的一組斜孔，六孔閥套(17)上的斜孔、進(jìn)入回水口(O)；在閥工作過(guò)程中，有部分液流經(jīng)過(guò)彈簧閥套(22)上的另一組斜孔進(jìn)入復(fù)位彈簧腔，部分液流經(jīng)過(guò)閥體流道(D)、二孔閥套(12)上的徑向通孔進(jìn)入左端小彈簧腔，使推桿和陶瓷球所受液壓力平衡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種純水液壓電磁球閥，其特征在于進(jìn)水口(P)和工作口(A)可以互換，組成P-A，P-O機(jī)能的閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種純水液壓電磁球閥，其特征在于二孔閥套(12)和閥體(10)之間用O形密封圈(31)密封，六孔閥套(17)和閥體(10)之間用O形密封圈(30)密封，八孔閥套(18)和閥體(10)之間用O形密封圈(28)、(27)密封，彈簧閥套(22)和閥體(10)之間用O形密封圈(26)密封，二孔閥套(12)和推桿(6)之間用U形密封骨架(8)密封，六孔閥套(17)和推桿(6)之間用O形密封圈(15)密封。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種純水液壓電磁球閥。包括電磁鐵、力放大機(jī)構(gòu)、置于閥體孔中的球形閥芯，復(fù)位彈簧、閥蓋和推桿，閥體上端開(kāi)有進(jìn)水口、工作口、回水口，由內(nèi)流道相互連通；通過(guò)陶瓷球與閥座的離開(kāi)或遮蓋，形成回路的開(kāi)或閉，從而改變液流的方向，陶瓷球的驅(qū)動(dòng)是由干式直流電磁鐵的驅(qū)動(dòng)力與復(fù)位彈簧的彈簧力完成，由推桿來(lái)進(jìn)行傳遞，流道的合理布置使得推桿和陶瓷球所受的液壓力平衡。本實(shí)用新型通過(guò)閥芯與閥套、閥套與閥體間的直接密封，以及陶瓷球閥芯與閥座間的線密封，可實(shí)現(xiàn)零泄漏；增設(shè)閥口阻尼器，改善電磁球閥動(dòng)靜態(tài)性能；通過(guò)較大輸出力的干式直流電磁鐵、力放大機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)快速切換；該閥還具有通用性好，特別適合于中高壓、小流量水介質(zhì)環(huán)境下工作。
文檔編號(hào)F15B13/00GK2729388SQ20042008152
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2004年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月4日
發(fā)明者周華, 弓永軍, 楊華勇 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)