滑动柱形阀的改进或与其相关的改进及其方法技术

公开了一种用于在至少一个入口端口和至少一个出口端口之间对流体进行阀调节的柱形阀，其具有孔，所述孔在其中带有与其可操作关联的阀柱。所述孔具有一个或多个入口端口和至少一个出口端口。至少一个孔内密封件位于所述孔中，所述密封件在密封件外径上流体密封至所述孔的内径，并且在所述密封件内径上选择性地流体密封至阀柱外径。还存在与所述至少一个孔内密封件相邻的位于所述孔中的至少一个间隔件，其以至少一个入口端口或所述至少一个出口端口具有从间隔件内径到间隔件外径的流体连通。所述阀柱移动以允许或阻止从入口端口到出口端口的流动。口端口的流动。口端口的流动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滑动柱形阀的改进或与其相关的改进及其方法


[0001]本专利技术涉及一种滑动柱形阀。
[0002]特别地，但不仅仅地，本专利技术涉及一种用于空气或流体操作的工具或机器等中的滑动柱形阀。

技术介绍

[0003]滑动柱形阀通常用于气动和液压流体控制系统中。
[0004]例如，气动或液压螺线管、导向(气动或气动)、弹簧或手动致动的滑动柱形阀用于控制装配有气动致动器的大型油气阀，以及大型液压驱动的建筑设备中。
[0005]其还用于触发风动工具和设备，诸如射钉枪中的气动触发装置。
[0006]柱形阀通常具有包含在孔内的活塞或类似形状。活塞可以在孔内滑动并且流体密封到孔，以允许活塞滑动，但在正常使用条件下则保持流体密封到孔。然后活塞的移动将打开一个或多个通向孔的供应或排放端口，以允许流体穿过或沿着孔移动到一个或多个排放或供应端口。这样做，活塞还可以封堵从一个或多个供应或排放端口到一个或多个排放或供应端口的入路。因此，其不仅可以用作打开或闭合的阀，而且可以根据其相对于排放端口和入口端口布置的线性位置，根据需要来对流体进行重新定向。
[0007]经常使用活塞安装的密封件。这些密封件是O形圈、唇形密封件或类似的密封件，其安装到活塞，例如，在定位凹槽内，并且随后在孔和活塞之间压缩以形成流体密封。在液压系统中，在直径上足够接近活塞直径的孔的部段也可以用作密封件，由于工作流体的粘度足以在很大程度上限制沿着在活塞和孔之间的间隙的流动，从而有效地创建密封。以这种方式，合理的情况是刚性构件可以是密封件。r/>[0008]活塞安装的密封件会产生几个问题。
[0009]这些问题中的第一个是组装。密封件必须位于活塞上的适当位置中以进入定位凹槽。当活塞的形状简单和/或定位凹槽靠近活塞的一端并且在该端和定位凹槽之间没有O形圈不能伸展越过的东西时，这可能是简单的。然而，当定位凹槽在活塞更往下的位置或要组装几个密封件或小直径的密封件必须伸展越过活塞的大部段，例如，在多端口的布置中，则将O形圈移动到活塞中可能是困难的，这是因为密封件必须越过每个定位凹槽，直到其处于正确的定位凹槽中。这假设密封件是O形圈并且可以拉伸。如果密封件(无论是否为O形圈)不能拉伸或拉伸非常有限，那么这种组装即使不是不可能，也会更加困难，因此限制了可用的设计选项。分体式密封件可以帮助解决这个组装问题，这是因为其可以像拉伸O形圈一样打开，但是这些密封件固有地具有泄露路径，并且因此并不总是适用。
[0010]同样地，当阀需要维护时，移除密封件则是困难的，并且通常将导致需要更换密封件，即使当由于可用于将密封件从其定位凹槽提出而不损坏密封件的方法有限而优选地可维修时，也是如此。
[0011]此外，定位凹槽或其他活塞特征或其他孔的其他特征通常具有锋利的边缘，因此在锋利边缘上方移动密封件可能会损坏密封件，无论是组装还是维护期间都会发生这种情
况。
[0012]活塞安装的密封件的另一个缺点是当密封件安装在活塞上时，其必须随后在组装期间与活塞一直压缩至孔中。即使对于单个密封件而言，这也会产生下面提到的显著的滑动摩擦，并且可能有损坏在定位凹槽边缘上或在至孔的入口上或在孔中的一些其他特征上的密封件的风险。如果密封件被夹在孔和活塞之间，这种情况会更糟，从而导致密封件不可操作、泄露或使用寿命缩短。
[0013]此外，活塞安装密封件在用于减少静摩擦的密封件的可用尺寸设置和可用密封件选择中存在问题。静摩擦是与抵靠孔内的滑动表面压缩的密封件的静摩擦相关联的摩擦，并且必须克服才能使活塞相对于孔移动。有限的密封选择选项可大大增加生成有效密封件所需的压缩力要求。通常，生成可靠密封件所需的压缩越大，静摩擦越大。当密封件必须以占其横截面厚度很大比例的距离预加载时，压缩力会显著更高。静摩擦越大，必须用于使活塞相对于孔滑动的致动分量、压力区域、力或机构就越大。这在空间充足或可获得高致动力的大型机械装置中可能是可接受的。然而，在应用需要更低的成本，或者用于大功率致动器的空间很小，或者通过用户手动致动的情况下，这是不利的。
[0014]对于给定的压力等级和密封类型而言，减少密封静摩擦的一种方式是减少密封件的绝对或相对(相对于横截面厚度而言)压缩。实现这的一种便利的方式是使用更大的密封元件。当密封件是活塞安装的时，这只能通过增加定位凹槽的尺寸，即通过将凹槽制造为至活塞厚度中更深和更宽处来实现。这只能在活塞的机械强度由于在定位凹槽处的直径减小而受到损害之前进行。
[0015]活塞安装的密封件的另一个缺点是孔变成了磨损表面。如果磨损表面通过操作而损坏或磨损或者通过维护活动而损坏，则必须更换整个设备，所述设备具有位于其中的孔。这可能很昂贵，不仅在设备方面，而且在劳动力、多端口操作以及设备复杂的情况下也是如此。
[0016]在替代组件中，使用位于孔内的机加式凹槽中的压盖密封件，或者压盖密封件安装在刚性连接的部件之间，在刚性连接的部件之间形成凹槽以保持密封件。
[0017]类似的问题出现在密封件必须位于孔内的情况下，特别是在活塞直径和孔直径小、孔深、密封件厚度高以及有许多密封件的情况下。在这些情况下，组装和维修变得具有挑战性、耗时且通常不切实际。在使用孔安装的密封件的情况下，其安装在孔上的制造凹槽中。凹槽通常被机加工至由金属制成的孔中，但也可以铸造或以其他方式形成至由塑料、金属、陶瓷或任何其他合适材料制成的孔中。如果使用多个部件来约束密封件，从而形成凹槽，则那些部件相对于孔刚性安装。再者，当将密封件定位到孔内的凹槽中时，或者当活塞在组装期间滑动回原位或移除活塞以进行拆卸时，密封件可能会受到损害。
[0018]当密封件为孔安装的时更易于增加定位凹槽的尺寸，然而，在孔中仍然必须有足够的材料以允许这种情况。增加孔中凹槽尺寸的主要问题是：
[0019]1.)当孔径不大时，增加凹槽和密封件的尺寸会使组装更加困难。
[0020]2.)将深凹槽机加工成小孔是困难的，需要特殊的工具作业并且从QA/测量的角度来看具有挑战性。当需要许多来形成多端口阀时，这些问题会变得更糟。这是孔安装的密封件(也称为压盖或压盖密封件)的一个缺点。
[0021]使用大横截面O形圈的额外益处是其降低了孔和活塞必须制成的精度。在使用较
小横截面的密封元件的情况下，其更容易组装，特别是在被制成孔的凹槽中，但是必须更严格地控制在活塞和孔之间的间隙以便在给定的压力下进行可靠的密封操作。对于给定的密封件而言，压力越高，间隙必须越小。较大横截面的密封件也可能比薄截面密封件磨损更多，并且继续按预期进行操作。
[0022]因此，需要使得使用大横截面密封件以及具有低活塞静摩擦，需要很少或不需要专业的工具或劳动力的紧凑型柱形阀的轻松组装、拆卸或维修能够适于高压和低压。
[0023]此外，在多端口情况下，设计通常仅限于活塞或压盖安装的密封件，不能使用组合，这是因为其在组装和拆卸时将会相互污染，除非使用减小的直径。如果使用其，则这再次限制了可以处理的设计和压力。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在至少一个入口端口和至少一个出口端口之间对流体进行阀调节的柱形阀，其具有孔，所述孔在其中带有与其可操作关联的阀柱，所述柱形阀包含或包括，所述孔，所述孔具有所述至少一个入口端口和至少一个出口端口中的一个或多个，位于所述孔中的至少一个孔内密封件，所述至少一个孔内密封件在密封件外径上流体密封至所述孔的内径，并且在所述密封件内径上选择性地流体密封至阀柱外径，与所述至少一个孔内密封件相邻的位于所述孔中的至少一个间隔件，所述至少一个间隔件具有从间隔件内径到间隔件外径的流体连通并且具有所述至少一个入口端口或所述至少一个出口端口，可移除的保持部件，所述可移除的保持部件将所述至少一个间隔件和所述至少一个孔内密封件保持在所述孔内，所述阀柱，所述阀柱滑动地安装在所述孔内以沿着所述孔的主要纵向轴线平移，所述阀柱具有，第一位置，其中所述阀柱通过流体连接至所述至少一个孔内密封件来阻止从所述至少一个入口端口到所述至少一个出口端口的流体流动，以及至少第二位置，其中所述阀柱通过从所述至少一个孔内密封件开封而允许从所述至少一个入口端口至所述至少一个出口端口的流体流动，使得形成柱形阀以允许或拒绝穿过所述阀的流体流动。2.根据权利要求1所述的柱形阀，其中所述阀允许或阻止流动流动，但不能改变所述流体流动。3.根据权利要求1或2所述的柱形阀，其中具有位于孔入口外侧的第二孔内密封件。4.根据权利要求1至3中任一项所述的柱形阀，其中所述至少一个间隔件位于与之流体连通的所述至少一个入口端口或至少一个出口端口的正上方或与其成一直线。5.根据权利要求1至4中任一项所述的柱形阀，其中所述阀柱具有第三位置，在所述第三位置处，所述阀柱允许或阻止从所述入口端口中的另一个或同一个至所述出口端口中的同一个或另一个的流动，或反之亦然。6.根据权利要求1至5中任一项所述的柱形阀，其中具有多个孔内密封件。7.根据权利要求6所述的柱形阀，其中所述多个孔内密封件中的每一个都选择性地或非选择性地密封到相应的阀柱外径。8.根据权利要求6或7所述的柱形阀，其中具有在所述多个孔内密封件中每一个之间的间隔件。9.根据权利要求1至8中任一项所述的柱形阀，其中所述阀柱包含所述至少一个入口端口中的一个或多个或所述至少一个出口端口中的一个或多个。10.根据权利要求1至8中任一项所述的柱形阀，其中替代地，所述孔包含所有的所述入口端口和所有所述的出口端口。11.根据权利要求1至10中任一项所述的柱形阀，其中所述阀柱由位于或朝向孔入口的一端的致动器从外部致动，以从所述第一位置移动到另一位置，或反之亦然。12.根据权利要求1至11中任一项所述的柱形阀，其中所述阀柱由弹性元件，诸如，例如，但不限于弹簧在第一方向上偏置。13.根据权利要求1至12中任一项所述的柱形阀，其中所述阀柱在与所述第一方向相反
的第二方向上由在所述阀柱或其部分上的流体压力移动。14.根据权利要求1至13所述的柱形阀，其中所述阀柱具有至少用于所述第一位置或所述第二位置的在或朝向至所述孔的外部入口的接合端，以及位于所述孔内的在所述接合端的远侧的操作端。15.根据权利要求14所述的柱形阀，其中所述接合端是活塞。16.根据权利要求15所述的柱形阀，其中流体压力可以作用在所述活塞上以将所述阀柱从所述第一位置滑动到所述第二位置，或反之亦然。17.根据权利要求1至16中任一项所述的柱形阀，其中一个或所述阀柱外径被支撑在所述第一间隔件的间隔件内径上以用作引导件。18.根据权利要求1至17中任一项所述的柱形阀，其中所述间隔件与其分隔开的所述相应的孔内密封件是分开的。19.根据权利要求1至17中任一项所述的柱形阀，其中替代地，所述间隔件中的一个或多个连接到其间隔开的所述孔内密封件中的至少一个。20.根据权利要求1至19中任一项所述的柱形阀，其中所述流体连通由至少一个从所述间隔件内径通到所述间隔件外径的孔隙提供。21.根据权利要求20所述的柱形阀，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：W，
申请(专利权)人：全球力量IP有限公司，
类型：发明
国别省市：