阀芯组件、液控单向阀及阀套的制作方法

专利2022-06-30  234


本申请涉及液压阀技术领域,具体涉及一种单向阀阀芯组件及液压阀。



背景技术:

液压阀是液压系统的重要控制部件之一,液压阀阀芯组件分为整体插装式结构及散装式结构。水介质(高水基介质、煤矿水介质)液压阀领域,散装式阀芯结构由于结构装配和维修不便在该工况下使用较少,插装式液压阀阀芯组件解决了散装式液压阀芯结构井下维修拆卸困难的问题,因此在该工况下广泛使用。现有插装式液压阀中,液压阀阀体与动作阀芯之间通过阀套结构密封配合,常规阀套结构由多个零件组成,各零部件连接配合处加工精度要求较高,加工费时费力,成本高,且由于累计误差导致装配后阀芯组件整体同轴度较低且不稳定,进而导致阀芯组件装入阀体时,容易出现阀芯组件与阀体粘粘、阀套结构松动后造成阀芯脱开损坏等问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本申请提出一种阀芯组件、液控单向阀及阀套,以解决上述技术问题。

本申请提出一种阀芯组件,其包括:阀套、活塞杆、第一弹簧、第一阀芯、第二阀芯、第二弹簧和螺塞,所述阀套一体成型,其包括管体,所述管体沿长度方向划分为依次连接的前段、中段和后段,所述螺塞安装在前段内,所述中段的内管壁的周向上设置有第一凸起部,所述第一凸起部的两侧分别设置有高压口和工作口,所述第一阀芯安装在第一凸起部和前段之间,且与第一凸起部抵接,所述第一阀芯上设置有贯穿其长度方向的安装孔,所述第二阀芯安设在所述安装孔内,所述第一弹簧的两端抵靠在螺塞和第二阀芯上,所述后段与工作口之间的内管壁上设置有间隔板,所述间隔板上设置有通孔,所述活塞杆包括活塞杆底座和活动杆,活动杆安装在活塞杆底座上,活塞杆底座安装在后段内,活动杆穿过通孔带动第二阀芯和第一阀芯移动,所述第二弹簧套设在活动杆上,且两端分别与间隔板和活塞杆底座上。

可选地,还包括:背母,所述背母和螺塞均螺接在所述前段内,且背母与螺塞的螺接方向相反,所述背母和螺塞上均设置有拆卸口,两个拆卸口共轴。

可选地,所述螺塞包括共轴连接的第一圆柱体和第二圆柱体,所述拆卸口设置在第一圆柱体上,所述第二圆柱体上设置有嵌设槽,所述第一弹簧的一端安装在嵌设槽内,所述前段包括相连接的第一段和第二段,第一段的内管壁上设置有内螺纹,所述第一圆柱体上设置有外螺纹,内螺纹与外螺纹螺接,第二圆柱体封堵第二段,所述第一段内径大于第二段,且大于中段的内径。

可选地,所述第一圆柱体靠近第二圆柱体的一端的周向上设置有第二凸起部,所述第一段的内管壁周向上设置有插槽,所述第二凸起部与插槽插接,所述第二圆柱体的周向外壁上设置有第一安装槽,所述第一安装槽内设置有密封圈。

可选地,所述中段靠近前段的一端上设置有第一平衡口,所述后段的管壁上设置有第二平衡口。

可选地,所述后段包括依次连接的左后段和右后段,所述左后段位于间隔板和右后段之间,所述右后段内径大于左后段的内径,且等于中段内径,所述第二弹簧的一端嵌设在左后段内,第二平衡口位于右后段上。

可选地,所述活塞杆底座上具有凸台部,活动杆设置在凸台部上,所述凸台部的外径小于活塞杆底座,且大于所述活动杆,所述第二弹簧的另一端套设在凸台部上,所述活塞杆底座的周向外壁上设置有第二安装槽,所述第二安装槽内安装有密封圈。

可选地,所述第二段的外管壁上设置有用于安设密封圈的第三安装槽;与第一凸起部对应的外管壁上设置有用于安设密封圈的第四安装槽,第四安装槽位于高压口和工作口之间;所述右后段的外管壁上设置有用于安设密封圈的第五安装槽,第二平衡口位于第五安装槽和工作口之间;所述通孔的孔壁上设置有第六安装槽,所述第六安装槽内安设有套设活动杆的密封圈。

本申请还提供一种液控单向阀,其包括阀体和如上所述的阀芯组件,所述阀芯组件安装在阀体内。

本申请还提供一种阀套,其中,所述阀套一体成型,其包括管体,所述管体沿长度方向划分为依次连接的前段、中段和后段,所述前段用于安装螺塞,所述中段的内管壁的周向上设置有用于与第一阀芯抵接的第一凸起部,所述第一凸起部的两侧分别设置有高压口和工作口,所述后段用于安装活塞杆,所述后段与工作口之间的内管壁上设置有间隔板,所述间隔板上设置有用于套设活塞杆的通孔。

本申请提供的阀芯组件、液控单向阀及阀套通过设置阀套和安装在阀套内的活塞杆、第一弹簧、第二弹簧、第一阀芯、第二阀芯、螺塞,阀套一体成型,不仅可减少零件数量,减少装配工序,还可保证阀套内各部件的同轴度,降低阀套内外管壁加工精度要求的等级,有效降低累计误差,解决由于阀芯组件同轴度或者加工精度不够引起的装配及拆卸过程中阀芯组件卡滞损坏的问题,提高阀芯组件装配的合格率,而且第一阀芯与阀套、第二阀芯与第一阀芯形成一定的锥角结构,增加阀芯组件的密封性能,同时还可减少材料及其热处理费用、加工精度要求降低导致的工艺及工时费用、分体式装配所需工时费用等,降低阀体组件的整体成本。

附图说明

图1是本申请的阀芯组件的结构示意图。

图2是本申请的阀套的结构示意图。

图3是图2中b的放大图。

图4是本申请的液控单向阀的结构示意图。

图5是本申请的液控单向阀的液压原理图。

具体实施方式

以下结合附图以及具体实施例,对本申请的技术方案进行详细描述。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向,词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

图1示出了本申请的阀芯组件的结构示意图,图2示出了本申请的阀套的结构示意图。如图1-2所示,本申请提供的阀芯组件,其包括:阀套1、活塞杆2、第一弹簧6、第一阀芯5、第二阀芯4、第二弹簧3和螺塞7。

所述阀套1一体成型,其包括管体,所述管体沿长度方向划分为依次连接的前段110、中段120和后段130。

所述螺塞7安装在前段110内,所述中段120的内管壁的周向上设置有第一凸起部121,所述第一凸起部121的两侧分别设置有高压口p和工作口a。

在本实施例中,高压口p和工作口a的数量均为多个,均沿着管体的周向均匀分布。

如图1所示,高压口p的孔深方向与阀套1的长度方向的夹角中较小的角为锐角。

工作口a的孔深方向垂直于阀套1的长度方向。控制口k位于活塞杆3远离间隔板140的一端上。

所述第一阀芯5安装在第一凸起部121和前段110之间,且与第一凸起部121抵接。

如图3所示,第一凸起部121垂直于其延伸方向的截面大致为直角梯形。第一阀芯5抵接在直角梯形的斜腰上,实现面接触,提高密封性能。

所述第一阀芯5上设置有贯穿其长度方向的安装孔,安装孔的长度方向与管体的长度方向平行。

所述第二阀芯4安设在所述安装孔内,所述第一弹簧6的两端抵靠在螺塞7和第二阀芯4上。

所述后段130与工作口a之间的内管壁上设置有间隔板140,所述间隔板140上设置有通孔。

所述活塞杆2包括活塞杆底座23和活动杆21,活动杆21垂直安装在活塞杆底座23上,活塞杆底座23安装在后段130内。

活动杆21穿过通孔带动第二阀芯4和第一阀芯5移动,所述第二弹簧套3设在活动杆21上,且两端分别与间隔板140和活塞杆底座23抵接。

阀芯组件装配时,将第一阀芯5从阀套1的左侧进口装入阀套1内,将第二阀芯4和第一弹簧6依次装入第一阀芯5内,将螺塞7装入左侧进口内。当螺塞7安装好后,可保证第一阀芯5和第一弹簧6的轴向限位。

将第二弹簧、活塞杆2安装在阀套2的右侧进口内,并将活塞杆2的活动杆21穿过间隔板140的通孔与第二阀芯4连接。

本申请提供的阀芯组件通过设置阀套和安装在阀套内的活塞杆、第一弹簧、第二弹簧、第一阀芯、第二阀芯、螺塞,阀套一体成型,不仅可减少零件数量,减少装配工序,还可保证阀套内各部件的同轴度,降低阀套内外管壁加工精度要求的等级,有效降低累计误差,解决由于阀芯组件同轴度或者加工精度不够引起的装配及拆卸过程中阀芯组件卡滞损坏的问题,提高阀芯组件装配的合格率,而且第一阀芯与阀套、第二阀芯与第一阀芯形成一定的锥角结构,增加阀芯组件的密封性能,同时还可减少材料及其热处理费用、加工精度要求降低导致的工艺及工时费用、分体式装配所需工时费用等,降低阀体组件的整体成本。

进一步地,阀芯组件还包括:背母8,所述背母8和螺塞7均螺接在所述前段110内,且背母8与螺塞7的螺接方向相反,所述背母8和螺塞7上均设置有拆卸口,两个拆卸口共轴。

背母8可实现对螺塞7的锁紧,使得螺塞7完全固定在阀芯组件中,保证阀芯组件装卸时,螺塞不被旋出,保证阀芯组件内部零件不露出,保证阀芯组件的密封性不受影响。

在本实施例中,拆卸口为内六方孔,通过内六方扳手实现螺塞7或者背母8的拆卸。

优选地,所述螺塞7包括共轴连接的第一圆柱体71和第二圆柱体72,所述拆卸口设置在第一圆柱体71上。

所述第二圆柱体72上设置有嵌设槽,所述第一弹簧6的一端安装在嵌设槽内。

所述前段110包括相连接的第一段111和第二段112,第一段111的内管壁上设置有内螺纹,所述第一圆柱体71上设置有外螺纹,内螺纹与外螺纹螺接。

第二圆柱体72封堵第二段112,所述第二段112的内径小于第一段111的内径,且大于中段120的内径。

通过将螺塞7设置为两段圆柱体,不仅可增加安装的牢固性,还可提高密封性。

进一步地,所述第一圆柱体71靠近第二圆柱体72的一端的周向上设置有第二凸起部73。

所述第一段111的内管壁周向上设置有插槽113,所述第二凸起部73与插槽113插接。

所述第二圆柱体72的周向外壁上设置有第一安装槽74,所述第一安装槽74内设置有密封圈。

通过设置第二凸起部73与插槽113插接,第一安装槽74内安装密封圈,可提高螺塞7安装的牢固性和密封性。

进一步地,所述中段120靠近前段110的一端上设置有第一平衡口p1,所述第一平衡口p1贯穿所述中段管壁。

所述后段130的管壁上设置有第二平衡口a1。第二平衡口a1贯穿所述后段130的管壁

通过设置第一平衡口p1,平衡第一阀芯5、第二阀芯4、活塞杆2两侧的压力,避免空腔的产生,保证第一阀芯5、第二阀芯4、活塞杆2的轴向运动。

较佳地,如图2所示,所述后段130包括依次连接的左后段132和右后段133,所述左后段132位于间隔板140和右后段133之间。

所述右后段133的内径大于左后段132的内径,且等于中段120的内径,所述第二弹簧3的一端嵌设在左后段132内,第二平衡口a1位于右后段133上。

通过将后段130设置为左后段132和右后段133,第二弹簧3的一端嵌设在左后段132内,可保证第二弹簧3的轴向运动。

进一步地,所述活塞杆底座23上具有凸台部22,凸台部22为圆柱体。

活动杆21设置在凸台部22上,所述凸台部22的外径小于活塞杆底座23,且大于所述活动杆21。

所述第二弹簧3的另一端套设在凸台部22上,所述活塞杆底座23的周向外壁上设置有第二安装槽24,所述第二安装槽24内安装有密封圈。

活塞杆底座23可直接塞在右后段133内,并通过第二安装槽24内的密封圈固定和密封,可进一步地简化安装工艺,提高装配效率。

可选地,所述第二段112的外管壁上设置有用于安设密封圈的第三安装槽75;

与第一凸起部121对应的外管壁上设置有用于安设密封圈的第四安装槽122,第四安装槽122位于高压口p和工作口a之间;

所述右后段133的外管壁上设置有用于安设密封圈的第五安装槽131,第二平衡口a1位于第五安装槽131和工作口a之间;

所述通孔的孔壁上设置有第六安装槽141,所述第六安装槽141内安设有套设活动杆21的密封圈。

通过设置第三安装槽75、第四安装槽122、第五安装槽131、第六安装槽141,可提高阀芯组件内部的密封性以及与阀体组装的密封性。

本申请还提供一种液控单向阀,如图4所示,其包括阀体200和如上所述的阀芯组件100,所述阀芯组件100安装在阀体200内。

阀套1的前段110的最大外径大于中段120的最大外径,中段120的最大外径大于后段130的最大外径,使阀套1大致呈锥状,可提高阀芯组件100与阀体200的密封性能。

如图5所示,本申请提供的液控单向阀,包含个工作状态:正向位和反向位。三个腔孔:高压口p、工作口a和控制口k。设定外界输入压力:系统压力p0,系统回液压力r0,一般工况下p0>20mpa,r0<1mpa。

液控单向阀两种弹簧力(固定值):第一弹簧力z1,第二弹簧力z2。p腔对应系统压力p0,k腔对应系统控制压力k0。

正向位时,p腔压力为p0,k腔压力为r0。当系统压力p0在p腔作用于第一阀芯4和第二阀芯5的液压力小于第一弹簧力z1和a腔流体作用于第一阀芯4和第二阀芯5的液压力时,第一阀芯4和第二阀芯5均无法开启,此时各腔无联通。

当系统压力p0’在p腔作用于大于第一弹簧力z1和a腔流体作用于第一阀芯4和第二阀芯5的液压力时,第一阀芯4和第二阀芯5开启,p腔与a腔联通,p腔向a腔供液,a腔压力逐渐升至系统压力p0。

反向位时,p腔压力为系统回液r0,k腔压力为系统压力p0。当系统压力p0在k腔作用于活塞杆2的液压力小于第二弹簧力z2和系统回液压力r0在p腔流体作用于活塞杆2的液压力时,a腔与p腔不联通。

当系统压力p0在k腔作用于活塞杆2的液压力小于z2第二弹簧力和系统回液压力r0在p腔作用于活塞杆2的液压力时,活动杆21推动第一阀芯4和第二阀芯5开启,p腔与a腔联通,a腔向p腔供液,a腔压力逐渐减小至系统回液压力r0。

本申请提供的液控单向阀通过设置阀套和安装在阀套内的活塞杆、第一弹簧、第二弹簧、第一阀芯、第二阀芯、螺塞,阀套一体成型,不仅可减少零件数量,减少装配工序,还可保证阀套内各部件的同轴度,降低阀套内外管壁加工精度要求的等级,有效降低累计误差,解决由于阀芯组件同轴度或者加工精度不够引起的装配及拆卸过程中阀芯组件卡滞损坏的问题,提高阀芯组件装配的合格率,而且第一阀芯与阀套、第二阀芯与第一阀芯形成一定的锥角结构,增加阀芯组件的密封性能,同时还可减少材料及其热处理费用、加工精度要求降低导致的工艺及工时费用、分体式装配所需工时费用等,降低阀体组件的整体成本。

基于同一发明构思,本申请还提供一种阀套,其中,如图2所示,所述阀套1一体成型,例如,可采用一体机加工成型。

阀套1包括管体,所述管体沿长度方向划分为依次连接的前段110、中段120和后段130。

所述前段110用于安装螺塞7,所述中段120的内管壁的周向上设置有用于与第一阀芯5抵接的第一凸起部121,所述第一凸起部121的两侧分别设置有高压口p和工作口a。

所述后段130用于安装活塞杆2,所述后段130与工作口a之间的内管壁上设置有间隔板140,所述间隔板140上设置有用于套设活塞杆2的活动杆21的通孔。

本申请提供的阀套通过阀套一体成型,不仅可减少零件数量,减少装配工序,还可保证阀套内各部件的同轴度,降低阀套内外管壁加工精度要求的等级,有效降低累计误差,解决由于阀芯组件同轴度或者加工精度不够引起的装配及拆卸过程中阀芯组件卡滞损坏的问题,提高阀芯组件装配的合格率,而且第一阀芯与阀套、第二阀芯与第一阀芯形成一定的锥角结构,增加阀芯组件的密封性能,同时还可减少材料及其热处理费用、加工精度要求降低导致的工艺及工时费用、分体式装配所需工时费用等,降低阀体组件的整体成本。

以上,结合具体实施例对本申请的技术方案进行了详细介绍,所描述的具体实施例用于帮助理解本申请的思想。本领域技术人员在本申请具体实施例的基础上做出的推导和变型也属于本申请保护范围之内。


技术特征:

1.一种阀芯组件,其特征在于,包括:阀套、活塞杆、第一弹簧、第一阀芯、第二阀芯、第二弹簧和螺塞,所述阀套一体成型,其包括管体,所述管体沿长度方向划分为依次连接的前段、中段和后段,所述螺塞安装在前段内,所述中段的内管壁的周向上设置有第一凸起部,所述第一凸起部的两侧分别设置有高压口和工作口,所述第一阀芯安装在第一凸起部和前段之间,且与第一凸起部抵接,所述第一阀芯上设置有贯穿其长度方向的安装孔,所述第二阀芯安设在所述安装孔内,所述第一弹簧的两端抵靠在螺塞和第二阀芯上,所述后段与工作口之间的内管壁上设置有间隔板,所述间隔板上设置有通孔,所述活塞杆包括活塞杆底座和活动杆,活动杆安装在活塞杆底座上,活塞杆底座安装在后段内,活动杆穿过通孔带动第二阀芯和第一阀芯移动,所述第二弹簧套设在活动杆上,且两端分别与间隔板和活塞杆底座上。

2.如权利要求1所述的阀芯组件,其特征在于,还包括:背母,所述背母和螺塞均螺接在所述前段内,且背母与螺塞的螺接方向相反,所述背母和螺塞上均设置有拆卸口,两个拆卸口共轴。

3.如权利要求1所述的阀芯组件,其特征在于,所述螺塞包括共轴连接的第一圆柱体和第二圆柱体,所述拆卸口设置在第一圆柱体上,所述第二圆柱体上设置有嵌设槽,所述第一弹簧的一端安装在嵌设槽内,所述前段包括相连接的第一段和第二段,第一段的内管壁上设置有内螺纹,所述第一圆柱体上设置有外螺纹,内螺纹与外螺纹螺接,第二圆柱体封堵第二段,所述第一段内径大于第二段,且大于中段的内径。

4.如权利要求3所述的阀芯组件,其特征在于,所述第一圆柱体靠近第二圆柱体的一端的周向上设置有第二凸起部,所述第一段的内管壁周向上设置有插槽,所述第二凸起部与插槽插接,所述第二圆柱体的周向外壁上设置有第一安装槽,所述第一安装槽内设置有密封圈。

5.如权利要求4所述的阀芯组件,其特征在于,所述中段靠近前段的一端上设置有第一平衡口,所述后段的管壁上设置有第二平衡口。

6.如权利要求5所述的阀芯组件,其特征在于,所述后段包括依次连接的左后段和右后段,所述左后段位于间隔板和右后段之间,所述右后段内径大于左后段的内径,且等于中段内径,所述第二弹簧的一端嵌设在左后段内,第二平衡口位于右后段上。

7.如权利要求6所述的阀芯组件,其特征在于,所述活塞杆底座上具有凸台部,活动杆设置在凸台部上,所述凸台部的外径小于活塞杆底座,且大于所述活动杆,所述第二弹簧的另一端套设在凸台部上,所述活塞杆底座的周向外壁上设置有第二安装槽,所述第二安装槽内安装有密封圈。

8.如权利要求7所述的阀芯组件,其特征在于,所述第二段的外管壁上设置有用于安设密封圈的第三安装槽;与第一凸起部对应的外管壁上设置有用于安设密封圈的第四安装槽,第四安装槽位于高压口和工作口之间;所述右后段的外管壁上设置有用于安设密封圈的第五安装槽,第二平衡口位于第五安装槽和工作口之间;所述通孔的孔壁上设置有第六安装槽,所述第六安装槽内安设有套设活动杆的密封圈。

9.一种液控单向阀,其特征在于,包括阀体和如权利要求1-8任一所述的阀芯组件,所述阀芯组件安装在阀体内。

10.一种阀套,其特征在于,所述阀套一体成型,其包括管体,所述管体沿长度方向划分为依次连接的前段、中段和后段,所述前段用于安装螺塞,所述中段的内管壁的周向上设置有用于与第一阀芯抵接的第一凸起部,所述第一凸起部的两侧分别设置有高压口和工作口,所述后段用于安装活塞杆,所述后段与工作口之间的内管壁上设置有间隔板,所述间隔板上设置有用于套设活塞杆的通孔。

技术总结
本申请公开了一种阀芯组件、液压单向阀及阀套,包括阀套、活塞杆、第一弹簧、第一阀芯、第二阀芯、第二弹簧和螺塞,阀套一体成型,包括管体,管体分为前段、中段和后段,螺塞安装在前段,中段上设有高压口和工作口,第一阀芯安装在第一凸起部和前段之间,第二阀芯安设在第一阀芯内,第一弹簧的两端抵靠在螺塞和第二阀芯上,后段与工作口之间的内管壁上设有间隔板,间隔板上设有通孔,活塞杆包括活塞杆底座和活动杆,活动杆安装在活塞杆底座上,活塞杆底座安装在后段内,活动杆穿过通孔带动第二阀芯和第一阀芯移动,第二弹簧套设在活动杆上,且两端分别与间隔板和活塞杆底座抵接。利用本申请能够可减少零件数量,减少装配工序。

技术研发人员:韦文术;王伟;王统诚;张猛;刘晓萌;周如林;胡冬松
受保护的技术使用者:北京天地玛珂电液控制系统有限公司;北京煤科天玛自动化科技有限公司
技术研发日:2020.03.24
技术公布日:2020.06.05

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