一种基于微造型阀芯和异型阀腔的水压组合阀制造技术

技术编号:20895009 阅读:26 留言:0更新日期:2019-04-17 14:50
本发明专利技术涉及一种基于阀芯微造型和异型阀腔的水压组合阀,包括阀座、阀体Ⅰ、阀体Ⅱ、溢流阀、先导阀、安全阀和电磁阀组成,其特征在于:所述的阀座具有流道、进液口和出液口Ⅰ;所述阀体Ⅰ具有流道、引流孔和出液口Ⅱ;阀体Ⅱ具有流道和出液口Ⅲ;所述溢流阀安装于阀体Ⅰ内部,一侧连通进液口,一侧通过流道与先导阀和安全阀连接,上端通过引流孔与出液口Ⅱ连接;所述电磁阀安装于阀体Ⅰ内部,一侧连通安全阀,一侧与出液口Ⅱ连通,所述安全阀安装于阀体Ⅱ内部。本发明专利技术阀芯表面设有微造型结构,阀芯和阀套配合构成异型阀腔。工作压力较小时,该组合阀起溢流作用;工作压力较大时,该组合阀可以迅速泄压。

【技术实现步骤摘要】
一种基于微造型阀芯和异型阀腔的水压组合阀
本专利技术涉及水液压
,具体是一种基于微造型阀芯和异型阀腔的水压组合阀。
技术介绍
在液压系统中用以控制流体压力、流量和流动方向的控制元件总称为液压控制阀,简称为阀。它们的性能很大程度上决定了整个液压系统的性能。现有的大多数液压系统中由于泵供液的不稳定,容易造成液压系统中液体压力的波动不稳定现象,所以在一个液压系统中通常设有调压阀和安全阀来维持系统的压力平稳和安全,甚至有时两种阀的个数较多。这就造成了阀在连接的过程中比较复杂,不易于系统的安装和维修。同时阀的个数越多,其体积占用也越大,工作过程中造成泄漏的问题也会越严重,使系统的稳定性和实用性降低。传统的阀设备均使用液压油为工作介质,因液压油的物理特性,其容易对环境造成严重污染。与液压油介质相比,水介质具有安全环保、来源广泛、价格低廉、存储方便、使用成本低和适应性强等诸多优点。然而水介质的粘度低、润滑性差、导电性强,容易造成阀类零件的腐蚀、磨损等问题。此外,水的气化压力比油类气化压力高,水液压元件的节流口处易形成局部真空而产生大量气穴,气穴进入高压区受压而溃灭,会产生局部冲击和瞬时高温,从而导致元件性能降低,产生振动、噪声以及拉丝侵蚀、冲蚀、冲击等,缩短元件使用寿命。要减小或消除上述现象,除了从材料的选择及材料的处理工艺上进行考虑之外,还应重点从水压元件及系统的结构设计着手,提出适用于水压元件的创新结构。微造型技术是在摩擦副表面加工出规律分布的微观形貌,以产生动压润滑效果。目前微造型技术在机械密封、发动机活塞环、推力轴承、刀具抗磨等领域已有成功应用。在阀芯开设规律分布的微造型可改善阀芯摩擦副的摩擦磨损及润滑性能。微造型微坑还可存储微量润滑液,在干摩擦及贫油润滑时,产生二次润滑的效果。此外,微造型还具有储存微小固体磨粒的能力,从而减少阀芯、阀套及微磨粒间产生的磨损问题。异形阀腔是将阀芯和阀套的轮廓设计成异形曲线结构,通过结构改变阀腔流场的流速、流线、压力分布等参数,进而改变阀腔气穴产生的位置、强弱和范围,从而减缓或转移阀腔重要阀口及密封带的气蚀破坏。本专利技术提供的一种组合阀是两种阀的合体,通过这种新的结构,达到了简化系统的目的,同时性能上具有泄漏量小、响应快等优点,更优异于传统的分开使用的阀的效果。同时,在阀芯表面进行微造型处理,并采用异形阀腔结构,通过异形阀腔结构削弱和转移气蚀,从而改善阀口的气蚀破坏。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于阀芯微造型和异型阀腔的水压组合阀;该水压组合阀集调压和安全的功能于一体,同时减少系统阀的使用数量,使整个系统得以简化,同时对主阀芯进行微造型设计以及异型阀腔的结构设计,可以有效改善气蚀与磨损的问题。本专利技术是通过以下技术方案实现:一种基于阀芯微造型和异型阀腔的水压组合阀,包括阀座、阀体Ⅰ、阀体Ⅱ、溢流阀、先导阀、电磁阀和安全阀,所述阀座和阀体Ⅰ之间通过螺栓连接,阀体Ⅰ和阀体Ⅱ之间通过螺栓连接,溢流阀、先导阀、电磁阀和安全阀依次安装在阀座、阀体Ⅰ和阀体Ⅱ的内部,所述阀座上具有流道、进液口和出液口Ⅰ;所述阀体Ⅰ具有流道、出液口Ⅱ、引流孔和阀腔;所述阀体Ⅱ具有流道和出液口Ⅲ;所述溢流阀安装于阀座内部,且溢流阀一侧与进液口连接,所述溢流阀另一侧通过流道与先导阀和安全阀连接;所述先导阀安装于阀体Ⅰ内,且一侧连通阀腔,所述溢流阀另一侧与出液口Ⅱ连通;所述安全阀安装于阀体Ⅱ内部,一侧与进液口连通,一侧与出液口Ⅲ连通,尾部通过引流孔与主阀尾椎处的阻尼孔Ⅲ连通。所述电磁阀安装于阀体Ⅰ内部,且电磁阀通过引流孔与安全阀和出液口Ⅱ连通。所述溢流阀包括溢流阀阀芯、溢流阀阀套和溢流阀弹簧,所述溢流阀阀套通过圆柱副安装在阀座内部,溢流阀芯通过圆柱副安装在溢流阀阀套内部,溢流阀弹簧环绕设置在溢流阀阀芯上,一端与溢流阀阀芯连接,另一端与阀体Ⅰ连接;所述溢流阀阀芯具有高压引流孔、阻尼孔Ⅰ、阻尼孔Ⅱ、阻尼孔Ⅲ和中心孔,所述高压引流孔设在溢流阀阀芯头部;阻尼孔Ⅰ设置在溢流阀阀芯中部柱体侧壁上,为环形分布;所述阻尼孔Ⅲ设置在溢流阀阀芯尾椎的顶端;所述阻尼孔Ⅱ设置在阻尼孔Ⅰ和阻尼孔Ⅲ之间;在其中部柱体以及尾椎的外表面均设有微造型。所述溢流阀阀芯和溢流阀阀套配合构成异型阀腔结构,异型阀腔包括节流口Ⅰ、节流口Ⅱ、滑阀腔、前腔和后腔,节流口Ⅰ为滑阀节流口,节流口Ⅱ处阀芯壁面由一段斜线和一段长直线组成,节流口Ⅱ处阀套壁面由一段短直线和一段斜线组成。作为优选,本专利技术提供的一种基于阀芯微造型和异型阀腔的水压组合阀,所述先导阀包括调节螺栓Ⅰ、先导弹簧、先导阀芯和先导阀顶杆,所述调节螺栓Ⅰ通过先导阀顶杆以及先导弹簧和先导阀芯连接。作为优选,本专利技术提供的一种基于阀芯微造型和异型阀腔的水压组合阀,所述安全阀一侧与出液口Ⅲ连通,一侧与引流孔连接,所述安全阀阀芯顶部与进液口连接。作为优选,本专利技术提供的一种基于阀芯微造型和异型阀腔的水压组合阀,所述电磁阀一侧与引流孔连接,一侧与出液口Ⅱ连接。作为优选,本专利技术提供的一种基于阀芯微造型和异型阀腔的水压组合阀,所述安全阀包括调节螺栓Ⅱ、安全阀弹簧、安全阀套、安全阀芯和安全阀顶杆,安全阀套通过圆柱副安装在阀体Ⅱ内部,安全阀芯通过圆柱副安装在安全阀套内部,所述调节螺栓Ⅱ通过安全阀顶杆以及安全阀弹簧和安全阀芯连接。作为优选,本专利技术提供的一种基于阀芯微造型和异型阀腔的水压组合阀,所述电磁阀包括电磁阀芯和电磁阀弹簧,所述电磁阀阀芯通过圆柱副安装在阀体Ⅰ内部,所述电磁阀阀芯通过电磁阀弹簧和阀体Ⅰ连接。与现有的技术相比,本专利技术的有益效果是:设计了一种异形阀腔结构,改善了阀腔流场,,从而保护重要的过流阀口;在主阀芯中部柱体及尾椎处设计有微造型结构,微造型结构具有二次润滑,储存颗粒杂物,动压支撑等功能,可以提高主阀芯运动过程中的润滑特性,提高了阀芯的使用性能和使用寿命;工作压力较小时,先导阀和溢流阀起溢流作用;安全阀芯利用弹簧力和压力的差值实现平衡;在压力变化较大的情况下,安全阀芯能迅速开启,在安全阀芯开启的同时,电磁阀也将打开,可以达到迅速泄压的目的。该阀具有稳压和安全的综合性能,水液压系统回路采用双功能的水压组合阀,在一定程度上可以简化水压系统回路,在实现安全和环保的同时,实现水压系统的安装、检查以及维修等过程的简化。附图说明图1是本专利技术的立体结构示意图;图2是本专利技术的剖视结构示意图;图3是本专利技术中溢流阀芯的剖视结构示意图;图4是本专利技术中溢流阀芯的立体结构示意图;图5是本专利技术中溢流阀芯异型阀腔流体域局部结构示意图。图中:1、阀座;2、阀体Ⅰ;3、阀体Ⅱ;4、主阀;5、先导阀;6、安全阀;7、电磁阀;11、流道;12、进液口;13、出液口Ⅰ;21、流道;22、出液口Ⅱ;23、引流孔;24、阀腔;31、流道;32、出液口Ⅲ;41、主阀芯;42、主阀阀套;43、主阀弹簧;51、调节螺栓Ⅰ;52、先导弹簧;53、先导阀芯;54、先导阀顶杆;61、调节螺栓Ⅱ;62安全阀弹簧;63、安全阀套;64、安全阀芯;65、安全阀顶杆;71、电磁阀阀芯;72、电磁阀弹簧。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于阀芯微造型和异型阀腔的水压组合阀,包括阀座(1)、阀体Ⅰ(2)、阀体Ⅱ(3)、溢流阀(4)、先导阀(5)、安全阀(6)和电磁阀(7),其特征在于:所述阀座(1)和阀体Ⅰ(2)之间通过螺栓连接,阀体Ⅰ(2)和阀体Ⅱ(3)之间通过螺栓连接,主阀(4)、先导阀(5)、电磁阀(7)和安全阀(6)依次安装在阀座(1)、阀体Ⅰ(2)和阀体Ⅱ(3)的内部,所述阀座(1)上有流道(11)、进液口(12)和出液口Ⅰ(13);所述阀体Ⅰ(2)具有流道(21)、出液口Ⅱ(22)、引流孔(23)和阀腔(24);所述阀体Ⅱ(3)具有流道(31)和出液口Ⅲ(32);所述溢流阀(4)安装于阀座(1)内部,且溢流阀(4)一侧与进液口(12)连接,所述溢流阀(4)另一侧通过流道与先导阀(5)和安全阀(6)连接;所述先导阀(5)安装于阀体Ⅰ(2)内部,且一侧通过流道与阀腔(24)连通,所述先导阀(5)另一侧与出液口Ⅱ(22)连通;所述安全阀(6)安装于阀体Ⅱ(3)内部,且一侧通过流道(11)、流道(21)、流道(31)与进液口(12)连通,所述安全阀(6)另一侧与出液口Ⅲ(32)连通,所述安全阀(6)尾部通过引流孔(23)与溢流阀(4)尾椎处的阻尼孔Ⅲ(414)连通;所述电磁阀(7)安装于阀体Ⅰ(2)内部,且电磁阀(7)通过引流孔(23)与安全阀(6)和出液口Ⅱ(22)连通。所述溢流阀包括溢流阀阀芯(41)、溢流阀阀套(42)和溢流阀弹簧(43),所述溢流阀阀套(42)通过圆柱副安装在阀座(1)内部,溢流阀阀芯(41)通过圆柱副安装在溢流阀阀套(42)内部,溢流阀弹簧(43)环绕设置在溢流阀阀芯(41)上,一端与溢流阀阀芯(41)连接,另一端与阀体Ⅰ(2)连接;所述溢流阀阀芯(41)具有高压引流孔(411)、阻尼孔Ⅰ(412)、阻尼孔Ⅱ(413)、阻尼孔Ⅲ(414)和中心孔(415),所述高压引流孔(411)设在溢流阀阀芯(41)头部;阻尼孔Ⅰ(412)设置在溢流阀阀芯(41)中部柱体(417)侧壁上,为环形分布;所述阻尼孔Ⅲ(414)设置在溢流阀阀芯尾椎(416)的顶端;所述阻尼孔Ⅱ(413)设置在阻尼孔Ⅰ(412)和阻尼孔Ⅲ(414)之间;在其中部柱体(417)以及尾椎(416)的外表面均设有微造型(418)。所述溢流阀阀芯(41)和溢流阀阀套(42)配合构成异型阀腔结构,异型阀腔包括节流口Ⅰ(A)、节流口Ⅱ(B)、滑阀腔(C)、前腔(D)和后腔(E),节流口Ⅰ(A)为滑阀节流口,节流口Ⅱ(B)处阀芯壁面由一段斜线(f)和一段长直线(g)组成,节流口Ⅱ(B)处阀套壁面由一段短直线(h)和一段斜线(i)组成。...

【技术特征摘要】
1.一种基于阀芯微造型和异型阀腔的水压组合阀,包括阀座(1)、阀体Ⅰ(2)、阀体Ⅱ(3)、溢流阀(4)、先导阀(5)、安全阀(6)和电磁阀(7),其特征在于:所述阀座(1)和阀体Ⅰ(2)之间通过螺栓连接,阀体Ⅰ(2)和阀体Ⅱ(3)之间通过螺栓连接,主阀(4)、先导阀(5)、电磁阀(7)和安全阀(6)依次安装在阀座(1)、阀体Ⅰ(2)和阀体Ⅱ(3)的内部,所述阀座(1)上有流道(11)、进液口(12)和出液口Ⅰ(13);所述阀体Ⅰ(2)具有流道(21)、出液口Ⅱ(22)、引流孔(23)和阀腔(24);所述阀体Ⅱ(3)具有流道(31)和出液口Ⅲ(32);所述溢流阀(4)安装于阀座(1)内部,且溢流阀(4)一侧与进液口(12)连接,所述溢流阀(4)另一侧通过流道与先导阀(5)和安全阀(6)连接;所述先导阀(5)安装于阀体Ⅰ(2)内部,且一侧通过流道与阀腔(24)连通,所述先导阀(5)另一侧与出液口Ⅱ(22)连通;所述安全阀(6)安装于阀体Ⅱ(3)内部,且一侧通过流道(11)、流道(21)、流道(31)与进液口(12)连通,所述安全阀(6)另一侧与出液口Ⅲ(32)连通,所述安全阀(6)尾部通过引流孔(23)与溢流阀(4)尾椎处的阻尼孔Ⅲ(414)连通;所述电磁阀(7)安装于阀体Ⅰ(2)内部,且电磁阀(7)通过引流孔(23)与安全阀(6)和出液口Ⅱ(22)连通。所述溢流阀包括溢流阀阀芯(41)、溢流阀阀套(42)和溢流阀弹簧(43),所述溢流阀阀套(42)通过圆柱副安装在阀座(1)内部,溢流阀阀芯(41)通过圆柱副安装在溢流阀阀套(42)内部,溢流阀弹簧(43)环绕设置在溢流阀阀芯(41)上,一端与溢流阀阀芯(41)连接,另一端与阀体Ⅰ(2)连接;所述溢流阀阀芯(41)具有高压引流孔(411)、阻尼孔Ⅰ(412)、阻尼孔Ⅱ(413)、阻尼孔Ⅲ(414)和中心孔(415),所述高压引流孔(411)设在溢流阀阀芯(41)头部;阻尼孔Ⅰ(412)设置在溢流阀阀芯(41)中部柱体(417)侧壁上,为环形分布;所述阻尼孔Ⅲ...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈国瑜王传礼邓海顺何涛周大伟李成
申请(专利权)人:安徽理工大学
类型:发明
国别省市:安徽,34

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