一種雙通道千升級大流量換向閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液壓支架液壓系統(tǒng)控制用換向閥，具體涉及一種雙通道千升級大流量換向閥。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著煤層厚度的增加，對大采高液壓支架的需求相應(yīng)增加，油缸增大增粗，現(xiàn)有DN12和DN20換向閥流量較小，必然帶來支架動作緩慢的問題，高壓大流量液壓元器件隨之成為一大發(fā)展趨勢。目前用戶市場對支架用千升級換向閥需求強烈，但目前國內(nèi)外均沒有該產(chǎn)品?，F(xiàn)有DN12和DN20換向閥的存在的問題:1、閥體內(nèi)部均采用單通道單側(cè)供液。缺點是:這種結(jié)構(gòu)會造成閥芯內(nèi)部流場不對稱和壓力不平衡，迫使進液閥芯產(chǎn)生偏向力。小流量閥閥芯尺寸小，偏向力也小，但千升級換向閥若仍采用此結(jié)構(gòu)，由于閥芯尺寸增加，偏向力將大幅升高，閥芯換向時摩擦力大增。隨之帶來的現(xiàn)象就是:閥芯遲滯現(xiàn)象，即閥芯回位緩慢或不能回位；閥芯及密封件磨損加劇加快。2、現(xiàn)有換向閥閥座均采用高強度工程塑料，閥芯在關(guān)閉狀態(tài)時，液壓力和彈簧力將進液閥芯緊緊的壓在閥座上，隨著換向閥流量的增加，閥芯各部分尺寸也會增加，在相同的系統(tǒng)壓力下閥座承受進液閥芯的軸向壓力將大幅增大，塑料閥座強度很難滿足要求，密封面極易變形失效，而金屬閥座面密封效果不理想。3、進液閥芯均采用錐形閥芯。錐形閥芯缺點是:在工作時容易產(chǎn)生不穩(wěn)定性，由于內(nèi)流式錐閥液動力的復(fù)雜性使這種不穩(wěn)定性在千升級大流量時會加劇。4、進液閥芯與閥座為線密封或小面積錐面密封。缺點是:承壓面積小，若千升級換向閥仍采用此密封形式，其承受液壓力太大，容易造成密封副損壞變形。
[0003]為解決上述問題，提出一種新型結(jié)構(gòu)換向閥。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有換向閥結(jié)構(gòu)不適合高壓千升級大流量工況的問題，提供了一種雙通道千升級大流量換向閥。
[0005]本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案實現(xiàn):
雙通道千升級大流量換向閥，包括閥體、閥套、閥芯、閥座以及回位彈簧，閥體內(nèi)部設(shè)有向閥芯供液的雙側(cè)對稱的供液主通道P，雙側(cè)供液主通道一端通過輔助流道相連通并與供液高壓管連接，閥體內(nèi)部設(shè)置還設(shè)置有雙側(cè)對稱的回液通道O，雙側(cè)回液通道一端通過輔助流道連通。
[0006]所述閥套包括進液閥套和回液閥套，所述閥芯包括進液閥芯和回液閥芯，進液閥芯插入進液閥套內(nèi)，回液閥芯插入回液閥套內(nèi)，所述閥座裝于進液閥套與回液閥套之間，所述回位彈簧套于進液閥芯上，進液閥套上開有對稱的進液口分別與雙側(cè)供液主通道連通，回液閥套上開有對稱的回液口分別與雙側(cè)回液通道連通。
[0007]進液閥芯左端被分割成液壓平衡部分A1和液控部分A2，進液閥芯圓柱臺階的圓柱左端面為液壓平衡部分A1，進液閥芯圓柱臺階外圍的端面為液控部分A2，液壓平衡部分A1和液控部分A2之間通過密封件進行密封，液壓平衡部分A i面、回液閥套中心的圓柱凹槽面及凹槽左端面所圍的空間構(gòu)成液壓平衡腔室，液壓平衡腔室通過平衡油路連接供液主通道P，液控部分4面、回液閥芯的內(nèi)圓柱面、回液閥套環(huán)狀凸起的外圓柱面及環(huán)狀凸起端面一起圍住的空間構(gòu)成液壓控制腔室，液壓控制腔室通過控制油路與先導(dǎo)閥工作口相連。
[0008]進液閥芯采用垂直平面密封。
[0009]對于傳統(tǒng)的單通道換向閥，液流從單通道進入環(huán)形區(qū)域環(huán)形區(qū)域(如圖2)，由于液流流線的光滑效應(yīng)，大部分液流從環(huán)形區(qū)域左側(cè)進入，沿右側(cè)進入的液流較少流速低，由流體力學(xué)的伯努利方程可知，環(huán)形區(qū)域右側(cè)壓力高于左側(cè)壓力，閥芯表面壓力分布也隨之呈現(xiàn)非對稱分布，從而使閥芯承受較大的徑向不平衡力，仿真研宄也驗證了這一結(jié)論。采用雙通道對稱進液，環(huán)形區(qū)域左側(cè)兩股液流相遇，壓力上升，右側(cè)壓力也上升，但由于流量小速度小，上升幅度小，這樣左右兩側(cè)壓力差減小，閥芯徑向不平衡力減小。而且雙通道與環(huán)形區(qū)域的過液面積大，閥的壓力損失小。本發(fā)明克服傳統(tǒng)換向閥由于流場不對稱引起的偏向力，避免千升級大流量換向閥回位時出現(xiàn)的別卡遲滯現(xiàn)象和磨損現(xiàn)象，而且雙通道與環(huán)形區(qū)域的交叉過液面積大，換向閥具有較小的壓力損失；本發(fā)明對閥芯控制腔端設(shè)置液壓平衡腔，解決了千升級大流量換向閥在關(guān)閉時閥座承受軸向力大易變形失效的問題，所述換向閥能夠承受較大的流量與壓力；閥芯為滑閥，克服傳統(tǒng)錐閥的不穩(wěn)定性，閥芯與閥座的密封方式為平面密封，增加密封接觸面積，降低密封面的接觸應(yīng)力。系統(tǒng)壓力常規(guī)為31.5MPa，將換向閥開啟壓力設(shè)計為1MPa — 15MPa為宜，根據(jù)平衡原理將液壓平衡部分與液控部分面積比應(yīng)設(shè)計為A1A2=L 4?2.7之間。
[0010]本發(fā)明相對現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果:流通能力大，特適合液壓支架用千升級大流量液壓系統(tǒng)；換向閥在復(fù)位時無遲滯現(xiàn)象，動作靈活可靠無別卡；啟閉性能穩(wěn)定，無振蕩；解決了千升級大流量換向閥閥座由于受力太大引起的失效問題；進液閥芯與閥座密封面積大，密封接觸應(yīng)力小，使用壽命長；總體所受液動力?。浑p通道閥體，使進液通道與環(huán)形區(qū)域相交的過流面積增加，流動阻力減小，壓力損失低至4.5MPa，遠低于現(xiàn)有不能超過7MPa的標(biāo)準(zhǔn)，更節(jié)能。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2為圖1的B-B剖面圖，
圖中:1、閥體，2、進液閥套，3、閥座，4、回液閥芯，5、回液閥套，6、進液閥芯，7、回位彈簧，8、金屬擋圈，9、密封件，10、密封件，11、螺堵。
【具體實施方式】
[0012]如圖1，一種雙通道千升級大流量換向閥，包括閥體1，進液閥套2，閥座3，回液閥芯4，回液閥套5，進液閥芯6，回位彈簧7，金屬擋圈8，密封圈9、10，螺堵11。閥體內(nèi)部設(shè)有向閥芯供液的雙側(cè)對稱的供液主通道P，雙側(cè)供液主通道一端通過輔助流道相連通并與供液高壓管連接，閥體內(nèi)部還設(shè)置有雙側(cè)對稱的回液通道O，雙側(cè)回液通道一端通過輔助流道連通。對稱雙通道，降低閥芯徑向不平衡力，解決大流量換向閥的換向遲滯問題與偏向磨損冋題。
[0013]所述閥套包括進液閥套2和回液閥套5，所述閥芯包括進液閥芯6和回液閥芯4，進液閥芯6插入進液閥套2內(nèi)，回液閥芯4插入回液閥套5內(nèi)。所述閥座3裝于進液閥套2與回液閥套5之間，所述回位彈簧7套于進液閥芯6上，進液閥套2上開有對稱的進液口分別