一种控制大流量工作油液的快速开关阀的制作方法

专利名称:一种控制大流量工作油液的快速开关阀的制作方法
【专利摘要】一种控制大流量工作油液的快速开关阀，包括插装块体、插装部件、密封盖板、控制部件，插装块体开设左端连通低压油腔的三级阶梯中心孔，插装块体的侧壁内部开设高压油道，高压油道设置连通到大孔的径向高压油口、径向平衡油口；插装部件包括台阶轴结构的阀套、阀芯，阀套的台阶过渡处加工切环；阀套开设大阀孔上具有径向高压油孔的两级阶梯孔；阀芯的左部为直径大于小阀孔、小于大阀孔的柱头端，柱头端的左端面加工环锥面；密封盖板的左部开设径向平衡油孔，密封盖板的右部穿设阀尾端；控制部件包括支架、浮动接头、气缸、气管和电磁阀。本实用新型解决了传统开关阀开启和闭合速度慢的问题，具有控制方便、速度快的优点。
【专利说明】
一种控制大流量工作油液的快速开关阀
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种控制大流量工作油液的油口开闭的开关阀，具体的说是一种用于平台升降时控制大流量工作油液的快速开关阀。
【背景技术】
[0002]全自动液压深压纹机是一种数控设备，主要用于纸盒等印刷品的浮雕深压纹的作业。全自动液压深压纹机的工作过程是输纸机构通过送纸部件将纸张送入牙排;再由牙排将纸张送入平台；通过液压缸推动平台向上进行压纹;待平台向下回到原点后，再由牙排把纸张送入收纸部，堆码成垛，完成整个深压纹作业。
[0003]液压缸推动平台实现平台上下的动作需要一种开关阀来控制液压油口的开闭。由于系统中油液的流量较大，应使用一种控制大流量油液的开关阀。一般情况下，这种开关阀都是用二通插装阀来控制的。但传统的二通插装阀受其结构的限制，开启和闭合的速度较慢，直接减缓了平台的升、降速度，使得深压纹机的工作速度一直较低，难以满足客户的需求。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型需要解决的技术问题是提供一种与控制方便、液压油口开闭速度快的控制大流量工作油液的快速开关阀。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:
[0006]一种控制大流量工作油液的快速开关阀，改进后，包括插装块体、插装部件、密封盖板、控制部件，
[0007]所述插装块体开设从左向右依次为小孔、中孔和大孔的三级阶梯中心孔，插装块体的侧壁内部开设与高压油腔连通的高压油道，高压油道设置连通到大孔的靠近中孔一侧的径向高压油口，高压油道还设置连通到大孔的靠近插装块体右端面一侧的径向平衡油口 ；插装块体左部的小孔与低压油腔连通；
[0008]所述插装部件包括阀套和阀芯，阀套为与插装块体的中孔和大孔配合的台阶轴，台阶轴的小头与中孔紧密配合，台阶轴的大头邻接小头处加工用于与大孔侧壁配合形成与高压油口连通的高压流道的切环；阀套的中心开设与插装块体的三级阶梯中心孔同轴的左部为小阀孔、右部为大阀孔的两级阶梯孔，大阀孔相邻小阀孔的位置开设与阀套大头的切环连通的径向高压油孔；阀芯套装在阀套的两级阶梯孔内，阀芯的左部为直径大于小阀孔、小于大阀孔的柱头端，柱头端的左端面加工用于启闭的环锥面；阀芯的中部为与大阀孔匹配的阀中端，阀芯的右部为直径小于阀中端的阀尾端；
[0009]所述密封盖板的左部配合在阀套右侧、插装块体的大孔内，密封盖板的右部为抵住插装块体的右端面的平板结构；密封盖板的中心开设左部为孔径与大阀孔等径的过渡孔、右部为孔径与阀尾端外径配合的延伸孔的两级阶梯中心孔;密封盖板的左部开设上端与平衡油口连通、下端与过渡孔连通的径向平衡油孔，阀芯的阀尾端向右穿过并伸出延伸孔外；
[0010]所述控制部件包括支架、浮动接头、气缸、气管和电磁阀，支架为固定在密封盖板右侧的中空的腔体结构，支架的左端加工有与延伸孔等径的供阀芯的阀尾端穿过的过孔；浮动接头安装在支架的腔体内，浮动接头的左端与阀尾端联接，支架对应浮动接头的右端开设供浮动接头发生位移并限位用的浮动孔;气缸安装在支架的右端并与浮动孔连通，气缸通过设置有电磁阀的气管连接气源。
[0011]上述控制大流量工作油液的快速开关阀，所述插装块体的高压油道上对应高压油口、平衡油口设置防止漏油的六角螺塞及密封垫;插装块体的右端面设置与密封盖板配合的矩形密封圈。
[0012]上述控制大流量工作油液的快速开关阀，所述阀套小头的侧壁、以及大头切环右侧的侧壁均设置与插装块体配合的用于防止漏油的密封圈。
[0013]上述控制大流量工作油液的快速开关阀，所述阀尾端与延伸孔之间安装用于防止漏油的轴用斯特封，轴用斯特封的右侧安装防尘圈。
[0014]上述控制大流量工作油液的快速开关阀，所述阀套的小头与插装块体的中孔为H8/f7的间隙配合，阀套的大头与插装块体的大孔为H8/g7的间隙配合。
[0015]上述控制大流量工作油液的快速开关阀，所述阀芯的阀中端与大阀孔为H7/f6的间隙配合。
[0016]上述控制大流量工作油液的快速开关阀，所述高压油道通过高压油口一侧作用到阀芯的工作面积与通过平衡油口一侧对应作用到阀芯的工作面积相等。
[0017]本实用新型在采用上述技术方案后，具有如下技术进步的效果:
[0018]本实用新型设计一种控制大流量工作油液的快速开关阀，解决了传统开关阀开启和闭合速度慢的问题，具有控制方便、速度快的优点。与传统的开关阀相比较，由于采用气控代替了高压先导油液控制，提高了阀的开关速度，同时减小了阀闭合时对阀套的冲击力，提高了阀的使用寿命。本实用新型提高了液压油口的开、闭速度，减少了平台升、降所需要的时间，进而提高全自动深压纹机的工作效率。
【附图说明】

[0019]图1是本实用新型处于闭合状态的结构示意图；
[0020]图2是本实用新型处于打开状态的结构示意图。
[0021]图中各标号表示为:1、插装块体，11、小孔，12、高压油道，13、高压油口，14、平衡油口，15、六角螺塞，16、矩形密封圈，2、阀套，21、小头，22、大头，23、小阀孔，24、大阀孔，25、切环，26、高压油孔，27、密封圈，3、柱头端，31、环锥面，32、阀中端，33、阀尾端，4、密封盖板，41、过渡孔，42、轴用斯特封，43、防尘圈，44、平衡油孔，5、支架，51、浮动接头，52、浮动孔，6、气缸，61、气管，A、B、C分别表不不同位置处的油口。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明:
[0023]—种控制大流量工作油液的快速开关阀，如图1和图2所示，包括插装块体1、插装部件、密封盖板4、控制部件几个部分。
[0024]所述插装块体I安装在深压纹机的机体上，是整个结构的基础部件。插装块体I为方形块状结构，插装块体I沿长度方向开设三级阶梯中心孔，三级阶梯中心孔的孔径从左向右依次增大，分别为小孔11、中孔和大孔。插装块体I的侧壁内部开设高压油道12，高压油道12设置与高压油腔连通的入口，高压油道12设置两个连通到大孔的出口。其中一个出口为大孔偏左侧(靠近中孔一侧)的径向高压油口 13，与附图中B油口所示位置对应连通。另一个出口为大孔偏右侧(靠近插装块体右端面)的径向平衡油口 14，与附图中C油口所示位置对应连通。高压油道12上对应高压油口 13、平衡油口 14以及插装块体左端面的工艺口设置防止漏油的六角螺塞15及密封垫。插装块体I左部的小孔与低压油腔连通，与附图中A油口所示位置对应连通。
[0025]所述插装部件安装在插装块体I上，包括阀套2和阀芯。所述阀套2为台阶轴结构，分为与中孔间隙配合的小头21、与大孔小间隙配合的大头22，配合间隙分别为H8/f7、H8/g7。阀套的大头21的左端加工切环25，切环25与大孔孔壁之间形成间隙，此间隙与高压油口13连通形成高压流道。切环25的左端(大头22的左端面)形成抵住大孔与中孔之间阶梯面的凸肩，切环25的右端以锥面形式过渡到右侧的与大孔间隙配合的部分。阀套的小头21的侧壁、以及大头22上切环25右侧的部分均设置密封圈27，用于高压油腔与低压油腔的隔离。阀套2的中心开设两级阶梯孔，两级阶梯孔与插装块体的三级阶梯中心孔同轴，两级阶梯孔的左部为小阀孔23、右部为大阀孔24。在大阀孔24紧邻小阀孔23的位置开设径向高压油孔26，高压油孔26的上端与切环25连通，下端与大阀孔24连通。
[0026]所述阀芯套装在阀套2的两级阶梯孔内，阀芯的左部为圆柱形状的柱头端3，圆柱的直径大于小阀孔23，小于大阀孔24;柱头端3的左端面设置类似倒角结构的环锥面31。环锥面31采用滑锥阀结构，环锥面31与小阀孔23及大阀孔24的过渡阶梯面接触或脱离，对应造成开关阀的开启和闭合。阀芯的中部为与大阀孔匹配的阀中端32，阀中端32与柱头端3的过渡面也为锥面。阀芯的阀中端32与大阀孔24为间隙配合，配合为H7/f6。阀芯的右部为直径小于阀中端32的阀尾端33，阀尾端33的直径优选与A口处小阀孔等径，阀尾端33的右端伸出插装块体I外。
[0027]所述密封盖板4也安装在插装块体I上。密封盖板4的左部插入插装块体I的大孔内，密封盖板4的左端面与阀套2的右端面紧密接触。密封盖板4的右部为平板结构，盖抵在插装块体I的右端面。插装块体I的右端面设置与密封盖板4配合的矩形密封圈16。密封盖板4的中心开设两级阶梯中心孔，两级阶梯中心孔的左部为孔径与大阀孔24等径的过渡孔41、右部为孔径与阀尾端33外径配合的延伸孔。密封盖板4插入插装块体I的大孔内的部分开设径向平衡油孔44，平衡油孔44的上端通过附图中C位置的油道与平衡油口 14连通，平衡油孔44的下端与过渡孔41连通。密封盖板4把插装部件中的阀套2固定在插装块体I上，大孔内密封盖板4的平衡油孔44右侧安装防止漏油的密封圈27。阀芯的阀尾端33向右穿过伸出延伸孔外，延伸孔与阀尾端33之间安装用于防止漏油的轴用斯特封42，轴用斯特封42的右侧安装防尘圈43。
[0028]所述控制部件包括支架5、浮动接头51、气缸6、气管61和电磁阀。支架5为中空的腔体结构，支架5的左端与密封盖板4固定连接。支架5的左端加工与阀尾端33配合的过孔，过孔与延伸孔等径。阀芯的阀尾端33向右穿过并伸出过孔一小段距离，进入支架5的腔体内。浮动接头51安装在支架5的腔体内，浮动接头51的左端与阀尾端33联接，支架5对应浮动接头51的右端开设浮动孔52，用于供浮动接头51发生位移并限位。气缸6安装在支架5的右端并与浮动孔52连通，气缸6通过设置有电磁阀的气管61连接气源。
[0029]本实用新型的工作原理:
[0030]开启开关阀时，电磁阀发出指令，气缸活塞杆带动阀芯向右，使阀芯柱头端的锥面与阀套大阀孔与小阀孔之间的阶梯过渡面脱开，开关阀打开。开关阀由图1位置过渡为图2位置。
[0031]关闭开关阀时，电磁阀发出指令，气缸活塞杆带动阀芯向左，使阀芯柱头端的锥面与阀套接触，开关阀闭合。开关阀由图2位置过渡到图1位置。
[0032]1、开关阀的开启
[0033]当开关阀处于图1中所示关闭位置时，阀芯保持闭合状态的条件为:
[0034]PaSa+PbSb<PcSc+PiSi
[0035]其中Pa——A油口的工作油液的压力，
[0036]Sa--A油口的截面积，
[0037]Pb——B油口的工作油液的压力，
[0038]Sb——B油口的截面积，
[0039]Pc——C油口的工作油液的压力，
[0040]Sc——C油口的截面积，
[0041 ] P1一一气缸所用高压空气的压力，
[0042]Si——气缸缸筒的工作面积，
[0043]由于阀块的B油口与C油口之间有一组平衡油孔相通，所以PB= Pc。在设计中，使Sb=Sc，这样在阀闭合时阀芯保持闭合状态的条件就变成了 PASAfP1S1。
[0044]在这种情况下，只需要撤掉气缸的推力，开关阀就能打开。为了提高开关阀的开启速度，又给气缸增加了一个向右的拉力。
[0045]2、开关阀的关闭
[0046]当开关阀处于图2中所示开启位置时，阀芯保持开启状态的条件为:
[0047]PaSa+PbSb+PiSi>PcSc
[0048]如图2中所示，开关阀打开时系统中A口、B口、C口是相通的，所以Pa = Pb = Pc。由于Sb = Sc阀芯保持开启状态的条件就成了PaSj^P1S1X)。在这种情况下，要想关闭开关阀就需要把气缸向右的拉力变成向左的推力，且使P1S1 >PaSa就可以了。
【主权项】
1.一种控制大流量工作油液的快速开关阀，其特征在于:包括插装块体(I)、插装部件、密封盖板(4)、控制部件，所述插装块体(I)开设从左向右依次为小孔(11)、中孔和大孔的三级阶梯中心孔，插装块体(I)的侧壁内部开设与高压油腔连通的高压油道(12)，高压油道(12)设置连通到大孔的靠近中孔一侧的径向高压油口(13)，高压油道(12)还设置连通到大孔的靠近插装块体右端面一侧的径向平衡油口(14);插装块体(I)左部的小孔(11)与低压油腔连通；所述插装部件包括阀套(2)和阀芯，阀套(2)为与插装块体(I)的中孔和大孔配合的台阶轴，台阶轴的小头(21)与中孔配合，台阶轴的大头(22)邻接小头处加工用于与大孔侧壁配合形成与高压油口(13)连通的高压流道的切环(25);阀套(2)的中心开设与插装块体(I)的三级阶梯中心孔同轴的左部为小阀孔(23)、右部为大阀孔(24)的两级阶梯孔，大阀孔(24)相邻小阀孔(23)的位置开设与阀套大头的切环(25)连通的径向高压油孔(26);阀芯套装在阀套(2)的两级阶梯孔内，阀芯的左部为直径大于小阀孔(23)、小于大阀孔(24)的柱头端(3)，柱头端(3)的左端面加工用于启闭的环锥面(31);阀芯的中部为与大阀孔匹配的阀中端(32)，阀芯的右部为直径小于阀中端的阀尾端(33);所述密封盖板(4)的左部配合在阀套(2)右侧、插装块体(I)的大孔内，密封盖板(4)的右部为抵住插装块体(I)的右端面的平板结构;密封盖板(4)的中心开设左部为孔径与大阀孔(24)等径的过渡孔(41)、右部为孔径与阀尾端外径配合的延伸孔的两级阶梯中心孔;密封盖板(4)的左部开设上端与平衡油口(14)连通、下端与过渡孔(41)连通的径向平衡油孔(44)，阀芯的阀尾端(33)向右穿过并伸出延伸孔外；所述控制部件包括支架(5)、浮动接头(51)、气缸(6)、气管(61)和电磁阀，支架(5)为固定在密封盖板(4)右侧的中空的腔体结构，支架(5)的左端加工有与延伸孔等径的供阀芯的阀尾端(33)穿过的过孔;浮动接头(51)安装在支架(5)的腔体内，浮动接头(51)的左端与阀尾端(33)联接，支架对应浮动接头(51)的右端开设供浮动接头发生位移并限位用的浮动孔(52);气缸(6)安装在支架(5)的右端并与浮动孔(52)连通，气缸(6)通过设置有电磁阀的气管(61)连接气源。2.根据权利要求1所述的一种控制大流量工作油液的快速开关阀，其特征在于:所述插装块体(I)的高压油道(12)上对应高压油口(13)、平衡油口(14)设置防止漏油的六角螺塞(15)及密封垫;插装块体(I)的右端面设置与密封盖板(4)配合的矩形密封圈(16)。3.根据权利要求2所述的一种控制大流量工作油液的快速开关阀，其特征在于:所述阀套小头(21)的侧壁、以及大头切环(25)右侧的侧壁均设置与插装块体配合的用于防止漏油的密封圈(27)。4.根据权利要求3所述的一种控制大流量工作油液的快速开关阀，其特征在于:所述阀尾端(33)与延伸孔之间安装用于防止漏油的轴用斯特封密封圈(42)，轴用斯特封密封圈(42)的右侧安装防尘圈(43)。5.根据权利要求4所述的一种控制大流量工作油液的快速开关阀，其特征在于:所述阀套的小头(21)与插装块体(I)的中孔为H8/f7的间隙配合，阀套的大头(22)与插装块体(I)的大孔为H8/g7的间隙配合。6.根据权利要求5所述的一种控制大流量工作油液的快速开关阀，其特征在于:所述阀芯的阀中端(32)与大阀孔(24)为H7/f6的间隙配合。7.根据权利要求4所述的一种控制大流量工作油液的快速开关阀，其特征在于:所述高压油道(12)通过高压油口(13)—侧作用到阀芯的工作面积与通过平衡油口(14)一侧对应作用到阀芯的工作面积相等。
【文档编号】F16K31/12GK205715024SQ201620267877
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】葛绍君, 王爱平
【申请人】唐山瑞可达科技有限公司