一种换向阀以及与其相适配的组装辅助工装的制作方法

1.本实用新型涉及阀门制造技术领域，尤其是一种换向阀以及与其相适配的组装辅助工装。


背景技术：

2.换向阀具有多向可调的通道，可适时改变流体流向，其在石油、化工、工程机械等领域有着极为广泛的应用。
3.如图1中所示，在现有技术中，换向阀主要由阀体、阀芯和手柄等几部分构成。阀芯内置于阀体内，且在手柄驱动力的作用下可自由地滑动。工作时，仅需借由阀体外的手柄即可实现对阀体的位移驱动，使得液压油的流向进行周期性变换，进而实现了液压油流的沟通、切断和换向操作。然而，在实际应用中，常规设计结构的换向阀存在有以下问题，具体为：与手柄直接驱动的阀芯呈一体式结构，一方面，设计体型较大，且其上设有多个结构特征（例如进油槽、回油槽、出油口、限位台阶、限位凹槽等），且各结构特征间要求极高的相对位置精度，由此要求阀芯具有极高的加工精度，进而势必会导致阀芯的加工工艺复杂，制造成本居高不下；另一方面，在机加工、转运、组装或实际应用中阀芯极易受到损坏，当达到报废标准时，需要整体对其进行报废，从而导致换向阀的后期维护成本以及困难度的增加，且还势必会导致物料浪费现象的出现，由此变向地增加了换向阀的制造生产成本。因而，亟待技术人员解决上述问题。


技术实现要素：

4.故，本实用新型设计人员鉴于上述现有的问题以及缺陷，乃搜集相关资料，经由多方的评估及考量，并经过从事于此行业的多年研发经验技术人员的不断实验以及修改，最终导致该换向阀以及与其相适配的组装辅助工装的出现。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型涉及了一种换向阀，包括阀体、阀芯以及驱动部。在阀体内设有一安装腔。阀芯被组装于安装腔中。在安装腔的内侧壁上同时开设有进油槽、回油槽以及出油口。在阀芯上开设有流油通道。在驱动部驱使阀芯沿着安装腔执行位移运动的进程中，液压油流的沟通、切断和换向操作得以实现。另外，换向阀还包括有推力杆。阀芯与推力杆可拆卸地套设为一体。沿其轴向，在阀芯内开设有一与推力杆外径相适配的插配通孔。在阀芯的外侧壁上开设有环形油槽。推力杆和安装腔之间形成有一密封态、且与各流油孔相沟通的储油腔，相对应地，推力杆上成型出有一环形避让缺口。
6.作为本实用新型技术方案的进一步改进，换向阀还包括有调整垫片和开口挡圈。在推力杆上设有限位台阶以及环形限位凹槽。开口挡圈被嵌设于环形限位凹槽内，且辅以限位台阶的协同作用以对阀芯的轴向位移自由度进行完全限制。调整垫片套设于推力杆上，且其始终被压靠于限位台阶和阀芯的端面之间。
7.作为本实用新型技术方案的进一步改进，驱动部优选由滚珠丝杠组件和弹性复位组件构成。滚珠丝杠组件包括有旋套、滚珠以及螺杆。螺杆与推力杆对接为一体。弹性复位
组件组装于阀体内。在阀芯沿着安装腔执行滑移运动的进程中，弹性复位组件始终施加弹性回复力至推力杆。
8.作为本实用新型技术方案的更进一步改进，在阀体内开设有容纳腔。弹性复位组件被内置于容纳腔中，且其包括有第一柱状弹簧和第二柱状弹簧。由推力杆的周侧壁向外延伸出有环形限位凸缘。第一柱状弹簧、第二柱状弹簧分别布置于环形限位凸缘的两侧，且均始终向着环形限位凸缘施以反向弹性推顶力。
9.相较于传统设计结构的换向阀，在本实用新型所公开的技术方案中，其阀芯呈“桶形”，且与推力杆相插配使用，协同作用同样可稳定地实现液压油流的沟通、切断和换向操作。在实际制造成型中，阀芯和推力杆均相互独立地执行机械加工操作，而后执行插配操作即可。如此一来，一方面，无论是阀芯，抑或是推力杆，相较于传统的”一体式阀芯”其加工路线得到有效地缩短，从而更有利于加工精度的控制。且即便是考虑上后续的插配工序，新形式的阀芯+推力杆分体式结构仍然具有成本优势；另一方面，在机加工、转运、组装或实际应用中发生损坏时，仅需有针对性地对阀芯或推力杆执行换新操作即可，由此，不但可有效地提高阀门后期维护便利性，而且还降低了阀门的后期维护成本。
10.另外，本实用新型还公开了一种组装辅助工装，被应用于换向阀的组装工作，其包括有手持杆和吸附组件。沿其轴向，在手持杆内开设有一与推力杆外径相适配的、且同心布置的避让工艺孔。吸附组件与手持杆相配套应用，协同作用以施予吸附力至阀芯。
11.作为本实用新型技术方案的进一步改进，吸附组件优选为环形永久磁铁。环形永久磁铁利用其磁性以吸引阀芯。由手持杆的前端面向内延伸出一与避让工艺孔相同心的、且用来嵌入环形永久磁铁的环形安装凹槽。
12.当然，作为上述技术方案的另一种改型设计，吸附组件亦可优选由多个组装于手持杆前端面上的、且围绕避让工艺孔中心轴线周向均布的真空吸嘴构成。在手持杆内开设有多条供负压气体流通的气道，以一一对应地与真空吸嘴相适配。
13.在实际执行换向阀的组装操作中，当阀芯相对于阀体未实现完全精准对位时，借由组装辅助工装可方便、快捷地将阀芯由安装腔中取出，利于调整垫片换新工作的顺利实施，从而可有效地提高组装操作的便利性以及可实施性，为工人劳动强度的降低作良好的铺垫。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1是现有技术中换向阀的结构示意图。
16.图2是本实用新型中换向阀的结构示意图。
17.图3是本实用新型换向阀中阀体的结构示意图。
18.图4是本实用新型换向阀中阀芯的结构示意图。
19.图5是本实用新型换向阀中推力杆的结构示意图。
20.图6是本实用新型中组装辅助工装的实际应用状态示意图。
21.图7是本实用新型中组装辅助工装第一种实施方式的结构示意图。
22.图8是本实用新型组装辅助工装第一种实施方式中手持杆的结构示意图。
23.图9是本实用新型中组装辅助工装第二种实施方式的结构示意图。
24.图10是本实用新型组装辅助工装第二种实施方式中手持杆的结构示意图。
25.1-换向阀；11-阀体；111-安装腔；1111-进油槽；1112-回油槽；1113-出油口；112-容纳腔；12-阀芯；121-流油通道；122-插配通孔；123-环形油槽；13-驱动部；131-滚珠丝杠组件；1311-旋套；1312-滚珠；1313-螺杆；132-弹性复位组件；1321-第一柱状弹簧；1322-第二柱状弹簧；14-推力杆；141-环形避让缺口；142-限位台阶；143-环形限位凹槽；144-环形限位凸缘；15-调整垫片；16-开口挡圈；2-组装辅助工装；21-手持杆；211-避让工艺孔；212-环形安装凹槽；213-气道；22-吸附组件；221-环形永久磁铁；222-真空吸嘴。
具体实施方式
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.下面结合具体实施例，对本实用新型所公开的技术方案进一步详细说明，图2示出了本实用新型中换向阀的结构示意图，可知，其主要由阀体11、阀芯12、驱动部13以及推力杆14等几部分构成，其中，在阀体11内设有一安装腔111。阀芯12采取间隙配合方式组装于安装腔111中。在安装腔111的内侧壁上同时开设有进油槽1111、回油槽1112以及出油口1113。在阀芯12上开设有流油通道121。在驱动部13驱使阀芯12沿着安装腔111执行位移运动的进程中（即图2所示左右方向），液压油流的沟通、切断和换向操作得以实现。阀芯12与推力杆14可拆卸地套设为一体（优选间隙配合方式进行组装）。沿其轴向，在阀芯12内开设有一与推力杆14外径相适配的插配通孔122。在阀芯12的外侧壁上开设有环形油槽123。且部分环形油槽123与流油通道121保持于通路状态。推力杆14和安装腔111之间形成有一密封态、且与各流油孔121相沟通的储油腔，相对应地，推力杆14上成型出有一环形避让缺口141（如图3、4、5中所示）。
28.由图4中所示可知，阀芯12整体上呈现“桶形”，且与推力杆14相插配使用，协同作用同样可稳定地实现液压油流的沟通、切断和换向操作。在实际制造成型中，阀芯12和推力杆14均相互独立地执行机械加工操作，而后执行插配操作即可。
29.通过采用上述技术方案进行设置，一方面，无论是阀芯12，抑或是推力杆14，相较于传统的”一体式阀芯”其加工路线得到有效地缩短，从而更有利于加工精度的控制。且即便是考虑上后续的插配工序，新形式的阀芯12+推力杆14分体式结构仍然具有成本优势；另一方面，在机加工、转运、组装或实际应用中发生损坏时，仅需有针对性地对阀芯12或推力杆14执行换新操作即可，远低于传统的”一体式阀芯”的整体换新成本，由此，不但可有效地提高阀门后期维护便利性，而且还降低了阀门的后期维护成本。
30.已知，在换向阀1组装阶段，要求阀芯12上各环形油槽123相对于开设于阀体11上的进油槽1111、回油槽1112以及出油口1113具有较高的对位精准度，其直接影响到油路的正确切换以及换向阀1实际工作性能的发挥。鉴于此，作为上述换向阀结构的进一步优化，
如图2中所示，在其安装腔111中还增设有调整垫片15和开口挡圈16。在推力杆14上设有限位台阶142以及环形限位凹槽143。实际应用中，开口挡圈16被嵌设于环形限位凹槽143内，且辅以限位台阶142的协同作用以对阀芯12的轴向位移自由度进行完全限制。调整垫片15套设于推力杆14上，且其始终被压靠于限位台阶142和阀芯12的左端面之间。
31.在执行换向阀1的组装操作阶段，且阀芯12和推力杆14均在安装腔111中被置入到位后，首先需要确保各环形油槽123在不同状态下相对于进油槽1111、回油槽1112以及出油口1113的对位精准度，如达不到设计要求，则需将阀芯12由安装腔111退出，随后，取出原调整垫片15，且对其执行增厚或减薄操作，或在原有的调整垫片15基础上继续增叠新调整垫片15，而后，重新将阀芯12在安装腔111中装入到位，重新复核环形油槽123在不同状态下相对于进油槽1111、回油槽1112以及出油口1113的对位精准度，重复以上操作，直至对位精准度满足设计要求。
32.已知，驱动部13可以采取多种设计结构以实现对阀芯12以及推力杆14的驱动，不过在此推荐一种设计结构简单、易于制造实施，且操作极为省力的实施方案，具体如下：如图2中所示，驱动部13优选由滚珠丝杠组件131和弹性复位组件132构成。滚珠丝杠组件131包括有旋套1311、滚珠1312以及螺杆1313。螺杆1313与推力杆14对接为一体。弹性复位组件132组装于阀体11内。在阀芯12沿着安装腔111执行滑移运动的进程中，弹性复位组件132始终施加弹性回复力至推力杆14上，以附带地实现对阀芯12的位移驱动。当需要借由换向阀1对油路流向执行变换操作时，工作人员仅需对旋套1311进行周向旋动，螺杆1313在螺旋力的作用下进行轴向位移，进而带动阀芯12在安装腔111内执行滑移运动，整个操作进程极为省力，且驱动过程较为平稳。
33.再者，由图3中所示还可以看出，在阀体11内开设有容纳腔112。弹性复位组件132即被内置于该容纳腔112中（如图2中所示），且其包括有第一柱状弹簧1321和第二柱状弹簧1322。如图5中所示，由推力杆14的周侧壁向外延伸出有环形限位凸缘144。第一柱状弹簧1321、第二柱状弹簧1322分别布置于环形限位凸缘144的左、右侧，且均始终向着环形限位凸缘144施以反向弹性推顶力。如此一来，不但可大大地提升阀芯12在安装腔111内执行滑移运动时的平稳性，而且还有效地地消除了实际应用中因液压油压力值波动而造成的阀芯12小距离“漂移”现象，进而确保换向阀1工作性能得以正常地发挥。
34.另外，如图6中所示，本实用新型另外还公开了一种组装辅助工装2，被应用于换向阀1的组装工作。组装辅助工装2主要由手持杆21和吸附组件22等几部分构成。沿其轴向，在手持杆21内开设有一与推力杆14外径相适配的、且手持杆21外径同心布置的避让工艺孔211。吸附组件22与手持杆21相配套应用，协同作用以施予吸附力至阀芯12。
35.在实际执行换向阀1的组装操作中，当阀芯12相对于阀体11未实现完全精准对位时，借由组装辅助工装2可方便、快捷地将阀芯12由安装腔111中取出，具体实施步骤如下：工人仅需握持手持杆21靠近阀芯12，确认阀芯12被稳定吸附后，向后拖动即可快捷、迅速地将其由推力杆14上脱出，而后，参照上述方式将调整垫片15由安装腔111中取出，而后，重新置入新的调整垫片15，直至，即完成了调整垫片15的更换操作。
36.图7示出了本实用新型中组装辅助工装第一种实施方式的结构示意图，可知，吸附组件22优选为环形永久磁铁221。环形永久磁铁221利用其磁性以吸引阀芯12。由手持杆21的前端面向内延伸出一与上述避让工艺孔211相同心的、且用来嵌入环形永久磁铁221的环
形安装凹槽212（如图8中所示）。
37.当然，作为上述技术方案的另一种改型设计，图9示出了本实用新型中组装辅助工装第二种实施方式的结构示意图，吸附组件22亦可优选由多个组装于手持杆21前端面上的、且围绕避让工艺孔211中心轴线周向均布的真空吸嘴222构成。在手持杆21内开设有多条供负压气体流通的气道213，以一一对应地与上述真空吸嘴222相适配（如图10中所示）。当需执行对阀芯12的吸附操作时，与气道213相连通的真空发生器首先启动，以在气道213内形成高强负压，在压强差效应的作用下利于各真空吸嘴222稳定、且牢靠地吸附于阀芯12上。
38.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。