專利名稱：純水液壓電磁球閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及閥類，尤其涉及一種純水液壓電磁球閥。
背景技術：
純水液壓技術因其具有環(huán)保性和阻燃性的獨特優(yōu)勢，正受到世界各國液壓界的廣泛重視，而純水液壓元件亦成為了研究的重點內(nèi)容之一。換向閥是液壓系統(tǒng)最為關鍵的閥類元件之一，針對適用于純水液壓系統(tǒng)的換向閥的研究亦成為研究重點。
傳統(tǒng)的油壓換向閥多為滑閥型、轉閥型或錐閥型?；y型和轉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運動的間隙，泄漏往往較大。尤其對于水介質而言，水的粘度低會增大泄漏損失，在間隙和壓差相同時，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計的非常小，這必然給加工帶來極大困難，同時運動副工作時極易出現(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所產(chǎn)生的壓力沖擊更為嚴重。
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上百倍；與礦物油相比，水介質腐蝕性很強，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。
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，提高靜動態(tài)特性，成為純水液壓換向閥研究的關鍵所在。
目前國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構。如芬蘭Danfoss公司研制的純水換向閥等。它由對稱地安裝在閥體上的兩組主錐閥、兩個設計成端蓋法蘭的先導控制閥和兩個單向可控錐閥組成。該類閥過流能力強、抗氣蝕性能好。但其受加工精度的影響，無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構。如德國hauhinco公司研制的純水換向閥等。該類閥為減小泄漏，把閥芯和閥套之間的配合間隙設計的非常小，如此小的間隙給閥的加工工藝提出了非?？量痰囊?，極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卡阻，因此其應用受到了很大限制。

發(fā)明內(nèi)容
本實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態(tài)特性，實現(xiàn)無泄漏，同時減輕氣蝕、腐蝕等現(xiàn)象，適用于中高于水介質環(huán)境下。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是在閥體孔內(nèi)自右向左依次裝有徑向開有兩組孔的彈簧閥套、徑向開有兩組孔的八孔閥套、徑向開有一組孔的六孔閥套、徑向開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肩上，裝有干式直流電磁鐵的力放大機構壓在推桿的左端面，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；閥體上部開有分別設置了阻尼器的進水口、工作口、回水口，閥體下部開有連通閥體左右兩端的流道；當干式直流電磁鐵得電時，力放大機構推動推桿向右運動，第二陶瓷球與八孔閥遮蓋，第一陶瓷球與八孔閥套離開，液流通過進水口、彈簧閥套上的一組斜孔、八孔閥套上右邊的一組斜孔，進入工作口；當干式直流電磁鐵失電時，復位彈簧推動彈簧擋塊向右運動，第二陶瓷球與八孔閥套離開，第一陶瓷球與八孔閥套遮蓋，液流通過工作口、八孔閥套上左邊的一組斜孔，六孔閥套上的斜孔、進入回水口；在閥工作過程中，有部分液流經(jīng)過彈簧閥套上的另一組斜孔進入復位彈簧腔，部分液流經(jīng)過閥體流道、二孔閥套上的徑向通孔進入左端小彈簧腔，使推桿和陶瓷球所受液壓力平衡。
進水口和工作口可以互換，組成P-A，P-O機能的閥。
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。
本實用新型與背景技術相比，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實現(xiàn)液流通斷，可以實現(xiàn)無泄漏。由于靠陶瓷球來換向，陶瓷球的行程就是閥的開口量，因而行程短，大大縮短了純水電磁球閥的換向和復位時間，提高了反應速度；2、在閥套與閥體之間采用O形密封圈進行直接密封，閥套與推桿之間采用U型密封骨架和O形密封圈進行密封，有效解決了純水換向閥泄漏嚴重的問題，流道的合理布置使得推桿和陶瓷球所受的液壓力平衡，可以保證球閥芯動作靈活可靠，適用于中高壓工作條件；3、在閥體進水口、工作口和出水口設置了阻尼器，通過調(diào)節(jié)阻尼器，可以對液流的速度進行控制，改善了純水電磁球閥的動靜態(tài)性能；4、該閥具有結構簡單、安裝方便、工藝性好、易于標準化的特點，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，可保證閥在水介質工作環(huán)境中具有較長的壽命。


附圖為本實用新型的結構原理示意圖；附圖中1是O形密封圈，2是閥口阻尼器，3是螺釘，4是力放大機構，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是進水口，A是工作口，O是回水口。
具體實施方式
如附圖所示，本實用新型包括在閥體10孔內(nèi)自右向左依次裝有徑向開有兩組孔的彈簧閥套22、徑向開有兩組孔的八孔閥套18、徑向開有一組孔的六孔閥套17、徑向開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臺肩上，裝有干式直流電磁鐵5的力放大機構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上部開有分別設置了阻尼器2的進水口P、工作口A、回水口O，閥體下部開有連通閥體10左右兩端的流道D；當干式直流電磁鐵5得電時，力放大機構4推動推桿6向右運動，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，液流通過進水口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，進入工作口A；當干式直流電磁鐵5失電時，復位彈簧25推動彈簧擋塊23向右運動，第二陶瓷球29與八孔閥套18離開，第一陶瓷球21與八孔閥套18遮蓋，液流通過工作口A、八孔閥套18上左邊的一組斜孔，六孔閥套17上的斜孔、進入回水口O；在閥工作過程中，有部分液流經(jīng)過彈簧閥套22上的另一組斜孔進入復位彈簧腔，部分液流經(jīng)過閥體流道D、二孔閥套12上的徑向通孔進入左端小彈簧腔，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，從而改善閥的動靜態(tài)性能。
進水口P和工作口A可以互換，組成P-A，P-O機能的閥。
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或遮蓋，形成回路的開或閉，從而改變液流的流動方向，閥口增設阻尼器改善閥的動靜態(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。本閥采用內(nèi)六角螺釘3連接力放大機構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和復位彈簧25從左至右裝在閥套中，閥體10上端開有進水口P，工作口A和回水口O，進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，這種采用密封件進行直接密封的形式在高壓水介質條件下密封性能良好。在閥體10進水口P、工作口A和回水口O設置了阻尼器2，通過調(diào)節(jié)阻尼器2，可以對液流的速度進行控制，改善了純水電磁球閥的動靜態(tài)性能，在閥體10下端開設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，可以保證球閥芯動作靈活可靠，適用于中高壓工作條件。為適應水介質的特殊要求，閥的所有元件均采用了耐蝕不銹材料，可保證閥在水介質工作環(huán)境中具有較長的壽命。此外，該閥具有結構簡單、安裝方便、工藝性好、易于標準化的特點，使其適合于系列化生產(chǎn)。
權利要求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有兩組孔的彈簧閥套(22)、徑向開有兩組孔的八孔閥套(18)、徑向開有一組孔的六孔閥套(17)、徑向開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)臺肩上，裝有干式直流電磁鐵(5)的力放大機構(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)上部開有分別設置了阻尼器(2)的進水口(P)、工作口(A)、回水口(O)，閥體下部開有連通閥體(10)左右兩端的流道(D)；當干式直流電磁鐵(5)得電時，力放大機構(4)推動推桿(6)向右運動，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，液流通過進水口(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，進入工作口(A)；當干式直流電磁鐵(5)失電時，復位彈簧(25)推動彈簧擋塊(23)向右運動，第二陶瓷球(29)與八孔閥套(18)離開，第一陶瓷球(21)與八孔閥套(18)遮蓋，液流通過工作口(A)、八孔閥套(18)上左邊的一組斜孔，六孔閥套(17)上的斜孔、進入回水口(O)；在閥工作過程中，有部分液流經(jīng)過彈簧閥套(22)上的另一組斜孔進入復位彈簧腔，部分液流經(jīng)過閥體流道(D)、二孔閥套(12)上的徑向通孔進入左端小彈簧腔，使推桿和陶瓷球所受液壓力平衡。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種純水液壓電磁球閥，其特征在于進水口(P)和工作口(A)可以互換，組成P-A，P-O機能的閥。
3.根據(jù)權利要求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。
專利摘要本實用新型公開了一種純水液壓電磁球閥。包括電磁鐵、力放大機構、置于閥體孔中的球形閥芯，復位彈簧、閥蓋和推桿，閥體上端開有進水口、工作口、回水口，由內(nèi)流道相互連通；通過陶瓷球與閥座的離開或遮蓋，形成回路的開或閉，從而改變液流的方向，陶瓷球的驅動是由干式直流電磁鐵的驅動力與復位彈簧的彈簧力完成，由推桿來進行傳遞，流道的合理布置使得推桿和陶瓷球所受的液壓力平衡。本實用新型通過閥芯與閥套、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，可實現(xiàn)零泄漏；增設閥口阻尼器，改善電磁球閥動靜態(tài)性能；通過較大輸出力的干式直流電磁鐵、力放大機構實現(xiàn)快速切換；該閥還具有通用性好，特別適合于中高壓、小流量水介質環(huán)境下工作。
文檔編號F15B13/00GK2729388SQ20042008152
公開日2005年9月28日 申請日期2004年8月4日 優(yōu)先權日2004年8月4日
發(fā)明者周華, 弓永軍, 楊華勇 申請人:浙江大學