专利名称：海水液压电控单向阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及流体传动技术领域的方向控制阀，具体地说是涉及一种海水液压电控单向阀。
背景技术：
在流体传动领域的方向控制阀有单向阀、液控单向阀、电磁换向阀、电液换向阀等各个种类。单向阀又称为止回阀或逆止阀，结构上有两个油口，它的作用是使流体只能沿一个方向通过，而不能反向流动。单向阀通常做保压阀用，或被安置在泵的出口，可防止压力突然升高时损坏泵，还可做背压阀用。液控单向阀是在普通单向阀上增加液控部分，结构上有三个油口，增加的油口称为控制油口，接控制压力。液控单向阀既可当作普通单向阀用，又可在控制压力作用下实现反向流动。液控单向阀的应用较多，如利用液控单向阀的锁紧回路、防止自重下落回路、充液阀回路、旁路放油阀回路、蓄能器供油回路等。电磁换向阀是由电磁铁、弹簧及具有滑阀机能的换向机构组成，在电信号的控制下，电磁铁通电吸合或断电释放，从而直接控制阀芯移动，来实现液流或气流的沟通、切断和方向变换，实现流体传动系统的换向、顺序动作及卸荷等。由于电磁铁的推力有限，故电磁换向阀通常应用在流量不大的场合。在大流量场合，采用压力流体控制阀芯移动，这样的换向阀称为电液换向阀，其先导级就是一个电磁换向阀。
在有些应用场合中，既需要保压，又要求在电信号的控制下实现反向流动。比如在深海保压采样器的使用中，有下放、采样、提升等三个过程，其中只有提升过程需要保压，另外两个过程要求在电信号的控制下实现反向流动。现有的实现方式有两种一种是电信号转换成压力信号，然后使用液控单向阀；另一种是单向阀和电磁换向阀组合，通过切换油路的方式，电信号控制换向，单向阀实现保压。这两种方式有共同的缺点结构复杂；泄漏不容易控制；重量大。
对于以海水作为工作介质并且直接放在深海环境的液压系统，由于海水的腐蚀性强、深海环境压力高、污染大，水中的泥沙还将对电磁铁、阀芯、阀体产生严重的冲蚀和刮削作用，同时泥沙进入阀芯和阀体之间引起阀芯卡死。如果将地面环境使用的电控单向阀直接在深海中使用，由于壳体强度不够、密封性能差、不耐腐蚀等原因，而使得电控单向阀很快失效或根本不能使用。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种海水液压电控单向阀，既能实现包括保压的普通单向阀功能，又能在电信号的控制下实现反向运动。它能够使用海(淡)水为介质，并且可以直接浸在水中，还具有耐高压、耐腐蚀的特性。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是由电磁铁和单向阀组成。
1)所述的电磁铁为海水电磁铁其磁心管组件包括有孔端盖、磁心筒件和无孔端盖，磁心筒件的一端接有孔端盖，磁心筒件的另一端接无孔端盖；磁心管组件内装有在阶梯形的衔铁推杆，衔铁推杆的小端穿过有孔端盖后，衔铁推杆的小端部露在磁心管组件外；线圈组件包括线圈壳体和线圈，装在磁心管组件外，端盖螺母与无孔端盖螺纹连接，压紧在线圈壳体一个侧面，线圈壳体的两侧面分别装有第一密封件圈、第二密封圈，有杆端盖露在线圈壳体外的侧面装有第三密封圈；2)所述的单向阀包括阀体、阀芯和卡簧；在阀体的一侧开有一个油口A口，阀体的轴向开有轴向通孔，中间为节流孔，节流孔的一侧是油口A口，节流孔的另一侧阀体的轴向通孔内从里向外依次装有阀芯和卡簧，孔端为油口B口，阀芯为阶梯型，阀芯小端的端部锥面与节流孔相配合，阀芯小端侧面开有连通阀芯内孔与阀体轴向通孔的油孔；节流孔一侧的阀体轴向通孔内装有衔铁推杆，衔铁推杆能与阀芯小端端面相接触。
本实用新型具有的有益的效果是1、它既实现保压，又能在电信号的控制下实现反向流动；2、结构简单重量轻；3、锥阀密封零泄漏；4、耐海水能够使用海(淡)水为介质，并且可以直接浸在水中；5、耐高压内、外部都能承受高压，能在深海中使用；6、耐腐蚀采用太合金或不锈钢作为壳体，故具有良好的耐腐蚀性能。
本实用新型既可当作普通单向阀用，又可在电信号的控制下实现反向流动。可应用于以海(淡)水作为介质的液压传动系统中，且外环境可以直接是海底。
图1是本实用新型的结构原理示意图；图2是本实用新型的一个实施例；图3是本实用新型的另一个实施例。
图中1、第四密封圈，2、第一密封圈，3、衔铁推杆，4、有孔端盖，5、第三密封圈，6、线圈壳体，7、磁心筒件，8、端盖螺母，9、无孔端盖，10、第二密封圈，11、第五密封圈，12、线圈，13、阀体，14、阀芯，15、弹簧，16、弹簧座，17、卡簧，18、海水液压电控单向阀，19、采样筒，20、泵，21、液压缸，22、单向阀，23、油箱。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括由电磁铁和单向阀组成，其中1)所述的电磁铁为海水电磁铁其磁心管组件包括有孔端盖4、磁心筒件7和无孔端盖9，磁心筒件7的一端接有孔端盖4，磁心筒件7的另一端接无孔端盖9；磁心管组件内装有在阶梯形的衔铁推杆3，衔铁推杆3的小端穿过有孔端盖4后，衔铁推杆3的小端部露在磁心管组件外；线圈组件包括线圈壳体6和线圈12，装在磁心管组件外，端盖螺母8与无孔端盖9螺纹连接，压紧在线圈壳体6一个侧面，线圈壳体6的两侧面分别装有第一密封件圈2、第二密封圈10，有杆端盖4露在线圈壳体6外的侧面装有第三密封圈5。
2)所述的单向阀包括阀体13、阀芯14和卡簧17；在阀体13的一侧开有一个油口A口，阀体13的轴向开有轴向通孔，中间为节流孔，节流孔的一侧是油口A口，节流孔的另一侧阀体13的轴向通孔内从里向外依次装有阀芯14和卡簧17，孔端为油口B口，阀芯14为阶梯型，阀芯14小端的端部锥面与节流孔相配合，阀芯14小端侧面开有连通阀芯14内孔与阀体13轴向通孔的油孔；节流孔一侧的阀体13轴向通孔内装有衔铁推杆3，衔铁推杆3能与阀芯14小端端面相接触。
所述的线圈壳体6的两侧面还分别装有第四密封圈1和第五密封圈11。
在阀芯14和卡簧17之间的阀芯14孔内装有弹簧15，阀体13的轴向孔内装有弹簧座16。
海水液压电控单向阀的基本原理在于先假定线圈12处于自然状态下(即没有通电)，弹簧15可以有一定的压缩量x，弹簧刚度k，从而在阀芯14上产生一个预紧力FF＝k·x阀芯14的作用面积A，计算当量的液压压力PK，PK=FA]]>
当A口的压力PA满足，PA≥PB+PK则阀芯14被打开，流体从A口到B口正向流动；否则阀芯14关闭，流体没有流动，可理解为保压状态。这就是普通单向阀的功能。当电信号控制线圈12通电后产生磁场，其磁力线经过磁心管组件、衔铁推杆3、空间间隙等构成磁路，对衔铁推杆3产生吸力FD，这个吸力FD通过衔铁推杆3顶阀芯14小端端面。当FD满足，FDA≥PB+PK-PA]]>则阀芯14被强制打开，流体既可以从A口到B口正向流动，又可以从B口到A口反向流动。
弹簧座16和卡簧17是用于固定弹簧15的，其他起固定作用的结构也可。不加弹簧也具有同样功能，但是阀芯关闭不够稳定。由于线圈组件内部的线圈12不能承受高压，故在线圈壳体6的两端安装了第一密封圈2和第二密封圈10，对于超高压的使用情况，如深海环境，应考虑双道密封，即增加第四密封圈1和第五密封圈11，图1中所显示的就是双道密封结构。第三密封圈5用于跟阀体13的连接密封。由于材料的原因，普通电磁铁不具有耐腐蚀的特性，本实用新型采用钛合金或不锈钢作为外壳，故具有良好的耐腐蚀性能，能够使用海(淡)水为介质，并且可以直接浸在水中。电磁铁分为湿式和干式两种，普通干式电磁铁内、外部都不能承受高压，而普通湿式电磁铁磁心管内部可以承受高压，但外部也不能承受高压，对线圈也没有采取高压密封。本实用新型的结构经强度设计后，内、外部都能承受高压，达到耐高压要求。
本实用新型的一个实施例如图2所示，可用于深海采样器系统中，海水液压电控单向阀18装在泵20与采样筒19之间，海水液压电控单向阀18的A口与泵20的吸液口相连，海水液压电控单向阀18的B口与采样筒19的出液口相连，用1个海水液压电控单向阀既能实现采样保压，又可在电信号的控制下实现反向流动。
本实用新型的另一个实施例如图3所示，有四个海水液压电控单向阀组成一个部件，海水液压电控单向阀18-1的B口与海水液压电控单向阀18-2的A口相连后再与液压缸21的一个油口相连，海水液压电控单向阀18-3的B口与海水液压电控单向阀18-4的A口相连后再与液压缸21的另一个油口相连，海水液压电控单向阀18-2的B口与海水液压电控单向阀18-3的B口相连后再与单向阀22的一个油口相连，海水液压电控单向阀18-1的A口与海水液压电控单向阀18-4的A口相连后再与油箱23相连，可以实现三位四通电磁换向阀的功能。同理，用海水液压电控单向阀可以组合出各种典型的电磁换向阀功能。
上述具体实施方式
用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种海水液压电控单向阀，由电磁铁和单向阀组成，其特征在于1)所述的电磁铁为海水电磁铁其磁心管组件包括有孔端盖(4)、磁心筒件(7)和无孔端盖(9)，磁心筒件(7)的一端接有孔端盖(4)，磁心筒件(7)的另一端接无孔端盖(9)；磁心管组件内装有在阶梯形的衔铁推杆(3)，衔铁推杆(3)的小端穿过有孔端盖(4)后，衔铁推杆(3)的小端部露在磁心管组件外；线圈组件包括线圈壳体(6)和线圈(12)，装在磁心管组件外，端盖螺母(8)与无孔端盖(9)螺纹连接，压紧在线圈壳体(6)一个侧面，线圈壳体(6)的两侧面分别装有第一密封件圈(2)、第二密封圈(10)，有杆端盖(4)露在线圈壳体(6)外的侧面装有第三密封圈(5)。2)所述的单向阀包括阀体(13)、阀芯(14)和卡簧(17)；在阀体(13)的一侧开有一个油口A口，阀体(13)的轴向开有轴向通孔，中间为节流孔，节流孔的一侧是油口A口，节流孔的另一侧阀体(13)的轴向通孔内从里向外依次装有阀芯(14)和卡簧(17)，孔端为油口B口，阀芯(14)为阶梯型，阀芯(14)小端的端部锥面与节流孔相配合，阀芯(14)小端侧面开有连通阀芯(14)内孔与阀体(13)轴向通孔的油孔；节流孔一侧的阀体(13)轴向通孔内装有衔铁推杆(3)，衔铁推杆(3)能与阀芯(14)小端端面相接触。
2.根据权利要求1所述的一种海水液压电控单向阀，其特征在于所述的线圈壳体(6)的两侧面还分别装有第四密封圈(1)和第五密封圈(11)。
3.根据权利要求1所述的一种海水液压电控单向阀，其特征在于在阀芯(14)和卡簧(17)之间的阀芯(14)孔内装有弹簧(15)，阀体(13)的轴向孔内装有弹簧座(16)。
专利摘要本实用新型公开了一种海水液压电控单向阀。海水电磁铁的磁心筒件的两端分别接有孔、无孔端盖；磁心管组件内装有衔铁推杆，其小端穿过有孔端盖后端部露在磁心管组件外；线圈组件装在磁心管组件外，线圈壳体的两侧面分别装有密封件圈，有杆端盖侧面装有密封圈；单向阀的阀体一侧开有油口A，阀体的轴向开有轴向通孔，中间为节流孔，节流孔的一侧是油口A，节流孔的另一侧阀体的轴向通孔内从里向外依次装有阀芯和卡簧，孔端为油口B，阀芯小端的端部锥面与节流孔相配合，其侧面开有连通阀芯内孔与阀体轴向通孔的油孔；节流孔一侧的阀体轴向通孔内装有衔铁推杆能与阀芯小端端面相接触。本实用新型既可当作普通单向阀用，又可在电信号的控制下实现反向流动。
文档编号F16K31/06GK2761935SQ20052010023
公开日2006年3月1日 申请日期2005年1月24日 优先权日2005年1月24日
发明者金波, 李力, 谢英俊, 刘少军, 顾临怡, 黄中华 申请人:浙江大学, 中南大学