一種超高壓抗污染型水液壓電液開關(guān)閥的制作方法
【專利說明】一種超高壓抗污染型水液壓電液開關(guān)閥
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及水液壓控制閥類，具體涉及一種超高壓抗污染型水液壓電液開關(guān)閥。
【背景技術(shù)】
[0003]在水液壓傳動與控制系統(tǒng)中，一般把系統(tǒng)壓力大于31.5MPa的水液壓系統(tǒng)稱為超高壓系統(tǒng)。超高壓水液壓系統(tǒng)主要應(yīng)用于水射流切割及清洗、深海探測工程、煤炭機械等領(lǐng)域。由于水與礦物油相比，在理化特性方面有著較大的差別，如水的粘度較小，粘阻系數(shù)小，增加了密封、潤滑的難度，目前市面上的水液壓元件壓力等級主要集中小于21MPa在中壓和中高壓。
[0004]在超高壓工況下，元器件設(shè)計對動作和密封可靠性、抗污染能力有著更高的要求。一般中高壓直動式和液力阻尼式電磁閥在超高壓工況下，動作和密封可靠性不高，目前應(yīng)用于超高壓水液壓系統(tǒng)的開關(guān)閥主要以電動球閥為主，電動球閥存在反應(yīng)過遲緩，不能自復(fù)位關(guān)閉、開啟時間過長和需要多路電信號控制等缺點，嚴重限制了超高壓系統(tǒng)的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對目前現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種超高壓抗污染型水液壓電液開關(guān)閥。
[0006]本發(fā)明包括閥體、應(yīng)急推桿、底座、閥座、主閥芯、主彈簧、阻尼環(huán)、控制閥板、先導(dǎo)閥體和閥門啟閉裝置，閥體開有進水通道、壓力水腔室和出水通道，且進水通道與壓力水腔室相通，控制閥板開有進水通道、壓力水通道和出水通道，先導(dǎo)閥體上設(shè)有進水通道、壓力水通道、出水通道、左安裝孔、右安裝孔、和水流腔室，底座安裝在閥體底部，閥座開有過流孔，閥座的一端安裝在底座上，主閥芯將壓力水腔室分為上腔室和下腔室，主閥芯的一端抵在閥座的另一端，阻尼環(huán)開有阻尼環(huán)過流孔，阻尼環(huán)套在主閥芯的另一端，主彈簧位于上腔室內(nèi)，并分別抵在阻尼環(huán)的下表面和主閥芯上，先導(dǎo)閥體通過控制閥板安裝在閥體上，先導(dǎo)閥體上的進水通道、閥板上的進水通道與閥體上的進水通道之間形成進水水流通道，先導(dǎo)閥體上的出水通道、閥板上的出水通道與閥體上的出水通道之間形成出水水流通道，先導(dǎo)閥體上的壓力水通道、閥板上的壓力水通道與壓力水腔室之間形成壓力水通道，閥門啟閉裝置包括右先導(dǎo)閥座、右推桿、力矩杠桿、左先導(dǎo)閥座、先導(dǎo)閥彈簧、左推桿、閥套、陶瓷球閥芯和電磁鐵，閥套上開有一組孔，閥套位于先導(dǎo)閥體內(nèi)的水流腔室內(nèi)，進水水流通道、出水水流通道和壓力水通道通過閥套上的一組孔與先導(dǎo)閥體上的水流腔室相通，右先導(dǎo)閥座安裝在先導(dǎo)閥體上的右安裝孔內(nèi)，右推桿的安裝在右先導(dǎo)閥座內(nèi)，左先導(dǎo)閥座安裝在先導(dǎo)閥體上的左安裝孔內(nèi)，左推桿的一端上設(shè)有環(huán)形凸臺，左推桿的一端安裝在左先導(dǎo)閥座內(nèi)，先導(dǎo)閥彈簧的兩端分別抵在左先導(dǎo)閥座內(nèi)和左推桿一端上環(huán)形凸臺的一側(cè)，右推桿的一端和左推桿的另一端位于閥套內(nèi)，閥套內(nèi)設(shè)有移動槽，陶瓷球閥芯位于閥套的移動槽內(nèi)，且右推桿的一端和左推桿的另一端抵在陶瓷球閥芯的對稱位置，電磁鐵和力矩杠桿安裝在先導(dǎo)閥體上，且電磁鐵通過力矩杠桿與右推桿的另一端傳動相連。
[0007]所述閥套結(jié)構(gòu)包括A閥套和B閥套，A閥套上設(shè)有進水水流通道進水口，B閥套上設(shè)有出水水流通道出水口和壓力水通道出水口，進水水流通道與A閥套上的進水水流通道進水口相通，B_套上的出水水流通道出水口和壓力水通道出水口分別與出水水流通道和壓力水通道相通。
[0008]所述閥套的移動槽為兩端是圓臺形的移動槽，移動槽位于壓力水通道上方。
[0009]所述應(yīng)急推桿安裝在先導(dǎo)閥體上，并與力矩杠桿之間傳動相連。
[0010]所述的主閥芯與阻尼環(huán)為間隙配合。
[0011]主閥芯與閥座形成的主閥口為錐閥密封結(jié)構(gòu)，主閥芯與先導(dǎo)閥體為間隙配合，主閥芯與先導(dǎo)閥體配合處安裝有動密封件，閥座與先導(dǎo)閥體上下配合角位置均安裝有靜密封件。
[0012]所述的阻尼環(huán)為工程塑料PEEK或TX材料。
[0013]先導(dǎo)閥密封材料配對為硬-硬配合，陶瓷球閥芯陶瓷球閥芯為金屬陶瓷材料，左閥套閥座及右閥套均為經(jīng)過超低溫滲氮處理的奧氏體不銹鋼材料。
[0014]主閥芯與閥座材料為硬-硬配對材料，其中主閥芯和閥座材料均為經(jīng)過超低溫滲氮處理的奧氏體不銹鋼材料，主閥芯與閥座接觸形成密封面的錐面經(jīng)過精磨加工。
[0015]本發(fā)明的技術(shù)效果體現(xiàn)在:
1、電磁閥結(jié)構(gòu)形式，避免了電動閥反應(yīng)遲緩、系統(tǒng)控制復(fù)雜的突出問題，同時設(shè)置力矩杠桿，將電磁力放大，以適應(yīng)超高壓的工況。
[0016]2、采用無阻尼先導(dǎo)式結(jié)構(gòu)，主閥芯動作靠差壓液動力推動，較以電磁力或彈簧力直接驅(qū)動閥芯動作和密封的直動式結(jié)構(gòu)可靠;較液力阻尼先導(dǎo)式結(jié)構(gòu)抗污染能力和可靠性大大的提高，適用于超高壓工況。
[0017]3、設(shè)有與主閥芯相互作用的阻尼環(huán)，以機械阻尼補償非液力阻尼的造成主閥工作不穩(wěn)定的缺點，提尚閥工作的穩(wěn)定性。
[0018]4、主閥芯密封和出水水流通道密封均為差壓液力動力密封，壓力越高效果越好，密封可靠，主彈簧設(shè)計簡單;密封材料采用硬一硬的配對，以適應(yīng)超高壓的工況，實現(xiàn)閥密封的零泄漏。
[0019]5、設(shè)置直應(yīng)急推桿，在電磁鐵動作失效的情況下，直接開閥，提高了閥開啟的可靠性。
[0020]
【附圖說明】
圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2是圖1局部放大示意圖。
【具體實施方式】
[0022]如圖1、2所示，本發(fā)明包括閥體1、應(yīng)急推桿4、底座5、閥座9、主閥芯11、主彈簧12、阻尼環(huán)13、控制閥板14、先導(dǎo)閥體15和閥門啟閉裝置，閥體I開有進水通道、壓力水腔室和出水通道，且進水通道與壓力水腔室相通，控制閥板14開有進水通道、壓力水通道和出水通道，先導(dǎo)閥體15上設(shè)有進水通道、壓力水通道、出水通道、左安裝孔、右安裝孔、和水流腔室，底座5安裝在閥體I底部，閥座9開有過流孔，閥座9的一端安裝在底座5上，主閥芯11將壓力水腔室分為上腔室1-4和下腔室1-3，主閥芯11的一端抵在閥座9的另一端，阻尼環(huán)13開有阻尼環(huán)過流孔13-1，阻尼環(huán)13套在主閥芯11的另一端，主彈簧12位于上腔室1-4內(nèi)，并分別抵在阻尼環(huán)13的下表面和主閥芯11上，先導(dǎo)閥體15通過控制閥板14安裝在閥體I上，先導(dǎo)閥體15上的進水通道、閥板14上的進水通道與閥體I上的進水通道之間形成進水水流通道1-1，先導(dǎo)閥體15上的出水通道、閥板14上的出水通道與閥體I上的出水通道之間形成出水水流通道1-2，先導(dǎo)閥體15上的壓力水通道、閥板14上的壓力水通道與壓力水腔室之間形成壓力水通道14-2，閥門啟閉裝置包括右先導(dǎo)閥座6、右推桿7、力矩杠桿8、左先導(dǎo)閥座16、先導(dǎo)閥彈簧17、左推桿18、閥套、陶瓷球閥芯20和電磁鐵22，閥套上開有一組孔，閥套位于先導(dǎo)閥體15內(nèi)的水流腔室內(nèi)，進水水流通道1-1、出水水流通道1-2和壓力水通道14-2通過閥套上的一組孔與先導(dǎo)閥體15上的水流腔室相通，右先導(dǎo)閥座6安裝在先導(dǎo)閥體15上的右安裝孔內(nèi)，右推桿7的安裝在右先導(dǎo)閥座6內(nèi)，左先導(dǎo)閥座16安裝在先導(dǎo)閥體15上的左安裝孔內(nèi)，左推桿的一端18上設(shè)有環(huán)形凸臺，左推桿18的一端安裝在左先導(dǎo)閥座16內(nèi)，先導(dǎo)閥彈簧17的兩端分別抵在左先導(dǎo)閥座16內(nèi)和左推桿一端18上環(huán)形凸臺的一側(cè)，右推桿7的一端和左推桿18的另一端位于閥套內(nèi)，閥套內(nèi)設(shè)有移動槽，陶瓷球閥芯20位于閥套的移動槽內(nèi)，且右推桿7的一端和左推桿18的另一端抵在陶瓷球閥芯20的對稱位置，電磁鐵22和力矩杠桿8安裝在先導(dǎo)閥體15上，且電磁鐵22通過力矩杠桿8與右推桿7的另一端傳動相連。
[0023]所述閥套結(jié)構(gòu)包括A閥套19和B閥套21，A閥套上設(shè)有進水水流通道進水口，B閥套上設(shè)有出水水流通道出水口和壓力水通道出水口，進水水流通道1-1與A閥套上的進水水流通道進水口相通，B閥套上的出水水流通道出水口和壓力水通道出水口分別與出水水流通道1-2和壓力水通道14-2相通。
[0024]所述閥套的移動槽為兩端是圓臺形的移動槽，移動槽位于壓力水通道14-2上方。
[0025]所述應(yīng)急推桿4安裝在先導(dǎo)閥體15上，并與力矩杠桿8之間傳動相連。
[0026]所述的主閥芯11與阻尼環(huán)13為間隙配合。
[0027]主閥芯11與閥座9形成的主閥口為錐閥密封結(jié)構(gòu)，主閥芯11與先導(dǎo)閥體15為間隙配合，主閥芯11與先導(dǎo)閥體15配合處安裝有動密封件3，閥座9與先導(dǎo)閥體15上下配合角位置均安裝有靜密封件。
[0028]所述的阻尼環(huán)13為工程塑料PEEK或TX材料。
[0029]先導(dǎo)閥密封材料配對為硬-硬配合，陶瓷球閥芯陶瓷球閥芯20為金屬陶瓷材料，左閥套I閥座9及右閥套21均為經(jīng)過超低溫滲氮處理的奧氏體不銹鋼材料。
[0030]主閥芯11與閥座9材料為硬-硬配對材料，其中主閥芯11和閥座9材料均為經(jīng)過超低溫滲氮處理的奧氏體不銹鋼材料，主閥芯11與閥座9接觸形成密封面的錐面經(jīng)過精磨加工。
[0031 ]本發(fā)明提供的超高壓抗污染型水液壓電液開關(guān)閥工作過程如下:
初始狀態(tài):電磁鐵22失電，在先導(dǎo)閥彈簧I右推桿7的作用下，帶動