基于SLM技术的比例换向阀阀芯及比例换向阀的制作方法

本发明属于电液比例控制领域，尤其涉及一种基于SLM技术的比例换向阀阀芯及比例换向阀。

背景技术：

电液比例换向阀是电液比例控制技术的重要组成部分。图1是现有的一种直动式比例换向阀的剖视图，主要由阀体，阀芯，压力弹簧，比例电磁铁和放大器组成。阀芯置于阀体中，通过比例电磁铁的吸合使阀芯左右移动实现换向，从而实现流量变化或油路通断。阀芯作为比例换向阀的关键部分，其结构设计和制造质量对比例换向阀的工作性能具有决定性影响。然而由于阀芯的设计和制造受限于传统的机床加工，使得很多性能优越的阀芯结构仅仅停留在设计阶段。

技术实现要素：

本发明的目的在于，克服现有直动式比例换向阀阀芯结构设计和加工的局限，提供了一种基于SLM技术的比例换向阀阀芯及比例换向阀，所要解决的技术问题是将选择性激光熔融(SLM)快速成型技术应用于阀芯的制造，从而设计出具有特殊形状的节流口和内部具有特殊的中空结构的比例换向阀阀芯，可以显著地改善比例换向阀的流量特性，减轻阀芯的质量，提高频响，同时减小阀芯运动过程中的摩擦力，显著提高比例换向阀的使用性能和寿命。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案实现的：一种基于SLM技术的比例换向阀阀芯，包括阀芯主体和封堵在阀芯主体两端的封盖，所述阀芯主体的外部沿阀芯主体轴线方向开有若干节流口组，所述节流口组由若干沿阀芯主体圆周方向均匀分布的复合式三角形节流口组成；所述阀芯主体的内部开有中空结构。

进一步的，所述复合式三角形节流口为双三角形沿阀芯主体的径向叠加而成。

进一步的，所述阀芯主体的中部开有若干均匀分布的第一通孔，所述阀芯主体的两端开有漏斗状的第二通孔，所述第一通孔和第二通孔构成中空结构。

进一步的，所述阀芯主体与封盖过盈配合。

进一步的，所述阀芯通过选择性激光熔融(SLM)快速成型技术制得。

本申请还提供一种比例换向阀，包括阀体、压力弹簧、比例电磁铁、放大器和上述的阀芯；所述阀芯设置在阀体内，所述阀体的两端均设置有比例电磁铁，所述压力弹簧的一端抵住阀芯的一端，压力弹簧的一端抵住比例电磁铁，所述放大器与比例电磁铁相连。

本发明有益效果如下：

1、本发明在阀芯上设计双三角形形状的节流口，且通过SLM快速成型技术直接加工出不带圆角的三角形顶部，可以显著的改善比例换向阀的流量特性，提高使用性能。

2、本发明在阀芯内部的中空结构和双封盖设计，充分避免了SLM快速成型技术在加工阀芯过程中添加支撑的问题，以及在加工完成后实现阀芯内部残余粉末的完全清理。

3、本发明在阀芯内部的中空结构极大地减轻了阀芯的质量，可以有效地提高比例换向阀的频响。同时阀芯的轻量化的实现可以减小阀芯运动过程中的摩擦力，从而显著提高比例换向阀的使用可靠性和寿命。

附图说明

图1是现有的一种直动式比例换向阀的剖视图；

图2是现有的一种直动式比例换向阀的阀芯示意图；

图3是本发明实施例的直动式比例换向阀的阀芯的轴测图；

图4是本发明实施例的直动式比例换向阀的阀芯主视图；

图5是本发明实施例的直动式比例换向阀的阀芯剖视图；

图6是图5中C-C向剖视图；

图中，阀体1、阀芯2、压力弹簧3、比例电磁铁4、放大器5、阀芯主体6、封盖7、复合式三角形节流口8、中空结构9、第一通孔10、第二通孔11、三角形顶部12。

具体实施方式

有关本发明的前述以及其他技术内容，特点和功效，下面结合附图作进一步描述。

图1和图2是现有的一种直动式比例换向阀的剖视图，主要由阀体1、阀芯2、压力弹簧3、比例电磁铁4和放大器5组成，所述阀芯2设置在阀体1内，所述阀体1的两端均设置有比例电磁铁4，所述压力弹簧3的一端抵住阀芯2的一端，压力弹簧3的一端抵住比例电磁铁4，所述放大器5与比例电磁铁4相连，通过比例电磁铁4的吸合使阀芯2左右移动实现换向，从而实现流量变化或油路通断。

激光熔融快速成型技术是一种金属增材制造技术，基于离散—堆积原理，将三维模型分层，以激光逐层熔融金属粉末进行材料累积的方式完成样件成型，因此可以成型复杂结构。如图3-6所示，本发明提供的一种基于SLM技术的比例换向阀阀芯，包括阀芯主体6和封堵在阀芯主体6两端的封盖7，所述阀芯主体6与封盖7过盈配合；所述阀芯主体6的外部沿阀芯主体6轴线方向开有4组节流口组，所述节流口组由4个沿阀芯主体6圆周方向均匀分布的复合式三角形节流口8组成，所述复合式三角形节流口8为双三角形沿阀芯主体6的径向叠加而成，且通过SLM快速成型技术直接加工出不带圆角的三角形顶部12，较之图2所示的弧形节流口的阀芯，本发明可以显著的改善比例换向阀的流量特性，提高使用性能。所述阀芯主体6的内部开有中空结构9，所述阀芯主体6的中部开有若干均匀分布的第一通孔10，所述阀芯主体6的两端开有漏斗状的第二通孔11，所述第一通孔10和第二通孔11构成中空结构，该中空结构9极大地减轻了阀芯的质量，可以有效地提高比例换向阀的频响，同时阀芯的轻量化的实现可以减小阀芯运动过程中的摩擦力，从而显著提高比例换向阀的使用可靠性和寿命。

本发明还提供一种比例换向阀，包括阀体1、压力弹簧3、比例电磁铁4、放大器5和上述的阀芯2；所述阀芯2设置在阀体1内，所述阀体1的两端均设置有比例电磁铁4，所述压力弹簧3的一端抵住阀芯2的一端，压力弹簧3的一端抵住比例电磁铁4，所述放大器5与比例电磁铁4相连。

针对现有直动式比例换向阀阀芯结构设计和加工的局限，本发明的阀芯通过选择性激光熔融(SLM)快速成型技术制得，本发明将选择性激光熔融(SLM)快速成型技术应用于阀芯的制造，从而设计出具有特殊形状的节流口和内部具有特殊的中空结构的比例换向阀阀芯，可以显著地改善比例换向阀的流量特性，减轻阀芯的质量，提高频响，同时减小阀芯运动过程中的摩擦力，显著提高比例换向阀的使用性能和寿命。