专利名称：控制阀装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种控制阀装置，特别涉及液压定向控制阀，这种阀在运行中通过关闭一个流体口和打开另一个流体口而使通常为油的液压流体执行要求的功能。
这样的阀通常用于具有必然的大动量的重型机械加工中，在那里要求零件快速移动。因此这样的阀常常应用在诸如打桩锤的机械中。在这样一种应用中，要求尽可能快的将控制阀从一个流动方向切换至另一流动方向，以消除在活塞下方的空蚀和防止运动部件的大动量在活塞另一侧产生高压“峰值”。控制阀必须操作打桩锤加速向上，以将其抑制至零速度，然后将其在重力作用下落下。这些要求先前已通过将一些金属活塞环越过开口而实现，即采用一对活塞环，一个环用以关闭，而另一个用以打开。一般来说，此类控制阀运行是令人满意的，但其缺陷在于金属环最终趋于破裂，特别是如果不采取预防性维护的话，而且活塞环也只起局部密封作用。于是，破裂环的碎片在系统各处移动，直至它们最终终止于系统的过滤器中。在这种移动过程中会造成许多随之发生的危害，导至过长的停机以进行修理和维护，这在时间和设备方面都是很昂贵的。
因此，本发明的一个目的是寻求减少这些缺陷。
根据本发明的第一个方面，提出了一种控制阀装置，该控制阀装置能提供往复运动，它包括阀芯和套筒；能由阀芯和套筒加以打开、关闭的流体通道；流体口；以及至少一个密封件，其结构是这样的，即一个密封件的基座与另一个密封件的基座作用，从而打开另一个密封件。
这样，应用本发明可提供基本为瞬时的切换，没有“重叠”或“欠连接”。
可以设置一个基座装置，从而阀芯和套筒可啮合以切断流体至通道的流动。这提供了基本为瞬时的流体切断，特别在基座装置可包括一个在阀芯中的凹槽的情况下，在其中可安放着套筒的突出部分。
凹槽和突出部分可具有相配合的密封表面。其目的是避免泄漏，而不需要有附加的密封件。
密封表面可以是倾斜表面。这简化了结构，因为这种表面的加工较为简单。
阀芯可具有突出部分，用于与密封件的基座进行密封配合，以便切断流体从通道向流体口的流动。这提供了一种较简单的结构。
密封件的基座和阀芯的突出部分可具有起密封作用的相配合的倾斜表面。这再一次使结构较为简单。
相对流体流动通道而言，流体口具有相对大的横截面，从而避免建立反向流体压力。这个目的在于确保瞬时操作。
可具有一个低压口、一个高压入口和一个导向压力入口。此结构提供满足要求的控制，特别当流体为液压流体时。
套筒具有主体，该主体可具有不同直径的部分，从而在系统压力下一个基本恒定(向后)的力作用在套筒上。这提供确定的控制，特别当阀芯具有一个暴露于液压流体的表面，该表面部位在系统压力下向阀芯提供一个在向前方向上的基本恒定的力。
密封件或每一密封件是非金属的。此结构能确保即使在阀装置密封口失效、移动的情况下，也不会对整个装置产生损坏，特别当密封件或每一密封件是由塑性材料制成时。
这里还可有分开的密封件(一些密封件)和流体口(一些流体口)；从而没有流体口由任何密封件密封。
根据本发明的第二个方面，提出了上述的阀装置，它与一种往复运动装置相结合。
此往复装置可以包括一台液压打桩锤。
下文结合附图通过实例对体现本发明的控制阀装置加以说明。
图1是本发明提出的液压控制阀装置应用于打桩锤中、处于停顿位置的局部截面图；图2表示图1的阀装置处于提升(制动)或下降落锤的模式；以及图3表示图1和图2的阀装置处于提升模式。
请参考附图，图中表示一个能提供往复运动的控制阀装置1，该装置包括阀芯2和套筒3；以及流体通道4，在此实施例中，流体为液压流体，通道4可通过阀芯2和套筒3打开和关闭；流体口A、B、C以及至少一个密封件5、6，其构造是这样的，即一个密封件5的基座与另一密封件6的基座作用，从而打开另一密封件6。
在图中，箭头“R”表示流入流体的流动，而“S”表示流出流体的流动，阴影区域(图2和3)表示阀装置中的高压流体区域。如上所述，装置中有流体口“A”、“B”和“C”,“A”是低压流体口，“B”是高压输入或流入口，而“C”是导向压力输入或流入口。与装置的流体通道相比，所有流体口都有相对大的横截面，从而防止在实施例中建立反压。
阀装置1位于打桩锤的后部或提升端的拉桩7和液缸8之间，液压流体从通道4流至液缸8以操纵打桩锤。
在装置1中，阀芯2和套筒3是同轴的，阀芯2具有阀芯突出部分9和在其内侧的基座装置10，该基座装置10具有倾斜的密封表面，在其中安放着套筒的突出部分11，该套筒突出部分11具有一个与基座装置的倾斜表面相互补的倾斜表面。
套筒和阀芯是可滑移的。
还设置有一个具有倾斜表面13的密封装置12，阀芯突出部分9的互补倾斜表面可抵靠倾斜表面13。
密封装置12包括一个如图3所示用于打开通道的可滑移部件14，还设置有一个止回阀，该止回阀在诸如弹簧的支承装置的压力下安装。
套筒3具有两个直径不同的部分，并分别以“X”和“Y”表示。
请首先参看图1，使用时当高压液压流体施加于流体口B上时，通道“D”和“E”充满，因此，止回阀14在中等压力下于一定程度上打开(“开裂”)，并保持在打开状态。这样，通道“D”和“E”在系统压力下，换言之，在作用于阀1的液压压力下受到偏压，并基本起液压偏压装置或弹簧的作用。如前所述，套筒的直径“Y”大于直径“X”。因此，在套筒3上总是有一个向后方向(箭头“T”)的恒定液压(力)。在通道“D”中的阀芯2的表面部位为阀芯在向前方向(箭头“F”)提供了一个恒定力。在图2中，打桩锤或正被制动(向后方向，箭头“T”)，或在重力作用下下落(向前方向，箭头R,S)。在此状态，液压流体(通常为油)如箭头R,S所示地通过阀装置进行循环。低压从一个外部流体源通过流体口“A”提供到内部。通道“D”和“E”中的流体液压力将套筒和阀芯的倾斜互补表面在“F”以一个正比于系统中液压压力的力保持在啮合状态。为了从图2的模式过渡至图3的模式，即阀装置1的提升模式，要求提供高压以提升和加速打桩锤。为实现这个目的，从一个外部流体源通过流体口“C”提供导向流体压力。它作用在阀芯2后部的表面部位上，减小在通道“E”中产生的力，否则这个力起作用使阀芯保持在图2中的位置。然后如看到的那样，阀芯和套筒移向左方(向前方向，箭头“F”)，套筒3的突出部分11啮合在基座装置5中，并迫使阀芯2向左(如看到的)以便在“G”处啮合阀基座，并产生一个密封，这是由通道“D”中产生的力引起的。
在此瞬间，在“G”处产生密封，而在10处的密封脱开或裂开，从而使高压油得以如箭头“R”所示地，通过通道向下流至液缸。
一旦从流体口“C”去掉导向压力时，套筒3沿向后方向移动，直至在10的密封表面啮合，而在“G”的密封表面同时脱开，结果阀芯和套筒共同回复至图2的模式，从而打开流体口“A”和“B”以便低压液压油自由流动。
应注意到，在这些操作期间，通道“H”和“I”与大气相通。
还应注意，由于没有流体口“A”、“B”或“C”是被密封件密封的，因此所有密封件可以是非金属的，这能节约成本、减轻重量和减少维修。
还应注意，使用本发明可能提供在向前和向后运动之间的实际的瞬时切换并且反过来也是这样，结合附图加以描述的该阀装置具有以下优点，即1)瞬时切换(没有重叠或欠连接)；2)大的流体口使油能快速通过，避免建立反向压；3)所有密封件均为非金属的，因此故障、移动情况不会对机械整体地造成随之而来的危害；和4)该阀具有零泄漏的可能性。
权利要求
1.一种控制阀装置，该控制阀装置能提供往复运动，它包括阀芯和套筒；能由阀芯和套筒加以打开、关闭的流体通道；流体口；以及至少一个密封件，其结构是这样的，即一个密封件的基座与另一个密封件的基座作用，从而打开另一件密封件。
2.如权利要求1的阀装置，其特征在于，它有一个基座装置，从而阀芯和套筒可啮合以切断流体至通道的流动。
3.如权利要求2的阀装置，其特征在于，基座装置包括在阀芯中的一个凹槽，在其中安放着套筒的突出部分。
4.如权利要求3的阀装置，其特征在于，凹槽和突出部分具有相配合的密封表面。
5.如权利要求4的阀装置，其特征在于，密封表面是倾斜表面。
6.如权利要求3至5中任一权利要求的阀装置，其特征在于，阀芯具有突出部分，用于与密封件的基座进行密封配合，以便切断流体从通道至流体口的流动。
7.如权利权利要求6的阀装置，其特征在于，密封件的基座和阀芯的突出部分具有用于形成密封的相配合的倾斜表面。
8.如前述任一权利要求的阀装置，其特征在于，与流体流动通道相比，流体口具有一个相对大的横截面，从而避免建立反向流体压。
9.如权利要求8的阀装置，其特征在于，阀装置中有一个低压流体口、一个高压流入流体口和一个导向压力流入流体口。
10.如前述任一权利要求的控制阀装置，其特征在于，流体是液压流体。
11.如前述任一权利要求的控制阀装置，其特征在于，套筒具有主体，该主体具有不同直径的部分，从而在系统压力下一个基本恒定(向后)的力作用在套筒上。
12.如权利要求11的控制阀装置，其特征在于，阀芯具有一个暴露于液压流体的表面，该表面部位在系统压力下向阀芯提供一个在向前方向上的基本恒定的力。
13.如前述任一权利要求的控制阀装置，其特征在于，密封件或每一密封件是非金属的。
14.如权利要求13的控制阀装置，其特征在于，密封件或每一密封件由塑性材料构成。
15.如前述任一权利要求的控制阀装置，其特征在于，该控制阀装置包括分开的密封件和流体口，从而没有流体口由任何密封件所密封。
16.如前述任一权利要求的控制阀装置，其特征在于，该阀装置与一台往复运动装置相结合。
17.如权利要求16的控制阀装置，其特征在于，该往复装置是一台液压打桩锤。
全文摘要
本发明涉及一种能提供往复运动的控制阀装置(1),该阀装置(1)包括阀芯(2)和套筒(3);流体通道(4),在此实施例中流体为液压流体,通道(4)可通过阀芯(2)和套筒(3)打开和关闭;流体口(A、B、C)以及至少一个密封件(5、6),其结构是这样的,即一个密封件(5)的基座与另一密封件(6)的基座作用,从而打开另一密封件(6)。
文档编号B25D9/00GK1234759SQ96180480
公开日1999年11月10日 申请日期1996年8月29日 优先权日1996年8月29日
发明者林国荣 申请人:全富工程有限公司