水压机预密封控制装置的制作方法

专利名称：水压机预密封控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种密封控制装置，特别是一种水压机预密封控制装置。属于密封装置领域。
背景技术：
在钢管水压试验的初始阶段，为实现预密封水压作用在密封件上，采用了一套水系统控制装置，该装置中主要元件为德国REXROTH公司(主要生产液压件的公司)八十年代初期生产的型号为E-3SEH10SCX/420的水阀。该阀是一种先导控制型水阀，由电磁铁驱动先导阀芯，先导阀芯分配介质流向，以驱动主阀开启和关闭。由于该阀的介质(包括先导级和主级)是乳化液。现REXROTH公司生产的水阀由先导阀和主阀组成。先导阀和主阀采用同种介质，先导阀的先导介质来自主阀的P口，经先导阀后回到主阀的T口。当先导阀电磁铁无信号时，从P口来的先导压力作用在主阀芯左端弹簧腔，这个压力把主阀芯压在右端，使主阀P口关闭，A与T相通，作用在密封上的水压经A流向T口卸荷。当先导阀得电时，先导水压同时作用在主阀芯的两端，由于左右两端存在面积差，主阀芯克服弹簧力移动到左端位置，使P与A相通，A与T封闭，预密封水压经P到A，作用到密封件上。该水阀实际上是一种先导式二位三通阀，在常态下A与T相通，当有电信号时，P与A相通。
在先导阀中，采用了双球刚性联接，与两个阀座锥面密封的形式，由于刚性联接，任一锥面密封的磨损，将引起在在磨损将产生泄漏，轻则造成预密封水压损失，重则将引起主阀失控；在主阀上，采用了主阀芯两端面与两阀座锥面线密封的形式，同样任一锥面的磨损将造成泄漏或压力损失。同时，该阀对介质的清洁度要求按NAS1638标准达9级以上，而现场使用的乳化液是开放式的，无法达到这一要求，任何细小颗粒将使该阀磨损加剧，性能劣化。

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的上述不足，提供一种水压机预密封控制装置，使其具有密封结构简单、密封性能好、容易制造、能够自动补偿、降低成本、消除原水阀的弊端、延长使用寿命、降低消耗的优点。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括缸体、插件、油缸控制活塞、液压先导阀、弹簧、主阀阀座、钢球和主阀阀体组成，其连接方式为在主阀阀体中采用两个主阀阀座面对面设置，中间放置一钢球，钢球与主阀阀座形成线密封，在液压先导阀块中，液压油和弹簧控制油钢控制活塞的位置，油缸控制活塞和钢球连成一体，这样就控制了钢球的位置。将油缸控制活塞和弹簧一起插入到缸体和插件中，弹簧放置在由于油缸控制活塞直径小于缸体内孔产生的缝隙，最后装上液压先导阀。
液压先导阀内部构成液压油路通道，同时作为油缸的一部分，使整个结构相当紧凑。油缸控制活塞采用单作用油缸使结构更为简单。
在主阀阀体内部设有五个密封件，并且配有三个管道接口。在主阀阀体上加工出三个管道接口，三个管道接口一个在上，两个在下，上部的管道接口，直接与钢球滚动空间相通，左部的管道接口通过油缸控制活塞伸入阀体内的部分和阀体间的缝隙与钢球滚动空间相通，右部的管道接口通过右端工艺口与钢球滚动空间相通。第一密封件设置在油缸控制活塞、先导阀、缸体之间，加强油缸控制活塞、液压先导阀、缸体之间的密封性；第二密封件设置在油缸控制活塞、缸体、插件之间，加强油缸控制活塞、缸体、插件之间的密封性；第三密封件设置在插件、阀体之间，了加强插件、阀体之间的密封性；第四、第五密封件设置在阀座、阀体之间，加强阀座、阀体之间的密封性。将阀座安装在主阀阀体内部，把钢球置于两阀快中，通过油钢控制活塞的左右动作控制钢球的位置，与阀座形成线密封，实现开启、关闭管道接口的目的。主阀阀座由42CrMo材料制造，通过调质和淬火提高强度与硬度，使它能承受高压和具有耐磨性，钢球与主阀阀座形成线密封，保证在工作中无泄漏。阀座的轻微磨损可以由油缸行程补偿，一旦磨损严重即更换阀座。
当液压先导阀无信号时，油缸在压力油作用下，把钢球压在右锥面上，封住P口，使A与T相通，水压经A口流向T口卸荷。当液压先导阀得电时，油缸内压力油释放，油缸在弹簧作用下运动到左端，钢球在水压的作用下压向左端阀座，使T口封闭，水压从P口流向A口。
由此可以看出，本发明实则上是成功地把先导部分与主阀部分在介质上分开，并且在主阀上实现了浮动钢球自动定心且补偿阀座磨损功能。
本发明具有实质性特点和显著进步，与现有技术相比，为避免原水阀先导介质也采用水和主阀两锥面密封的弊端，本发明采用液压先导、主阀浮动钢球自动补偿阀座磨损，两者通过一单作用油缸联系起来，通过油缸的动作实现主阀的开启和关闭。成功地实现了先导部分与主阀部分在介质上的分离，结构紧凑。本发明中，控制油缸的行程足够补偿阀座的磨损量，延长了使用寿命。


图1是本发明结构示意2是液压先导阀块结构示意3是油缸控制活塞结构示意4是主阀阀座结构示意5是主阀阀体结构示意6是本发明工作原理图具体实施方式
以下结合附图对本发明进一步描述如图1所示，本发明包括主阀阀体1、插件2、缸体3、油钢控制活塞4、先导阀5、弹簧6、主阀阀座10、钢球22、工艺口28，其连接方式为在主阀阀体1的右端开一个工艺口28，便于加工主阀阀体1时的定位，在主阀阀体1中采用两个主阀阀座10面对面设置，中间设置一钢球22，钢球22与主阀阀座10形成线密封，在液压先导阀5中设有油钢控制活塞4，液压油和弹簧6控制油钢控制活塞的位置，油缸控制活塞4和钢球22连成一体，这样就控制了钢球的位置。将油缸控制活塞4和弹簧6一起插入到缸体3和插件2中，弹簧6放置在由于油缸控制活塞4直径小于缸体3内孔产生的缝隙，最后装上液压先导阀5。
如图2所示，液压先导阀5内部构成液压油路通道，同时作为油缸的一部分。
如图3所示，油缸控制活塞4，采用单作用油缸。当油缸控制活塞4左部尾端充满压力油时，油缸控制活塞4向右移动，带动钢球22也向右移动，与右端的阀座10形成线密封，将管道接口A口和管道接口P口封闭；当液压油回油时，在弹簧6的作用力下，油缸控制活塞4向左移动，带动钢球22左移，与左边的阀座10形成线密封，释放管道接口A口和管道接口P口，将管道接口A口和管道接口T口封闭。在油缸控制活塞4的下部有一个通气小孔，防止由于弹簧6和油缸控制活塞4的往复移动导致的空气压强增大。
如图4所示，主阀阀座10，由42CrMo材料制造，通过调质和淬火提高强度与硬度，使它能承受高压和具有耐磨性，在主阀1中采用两个阀座10面对面安装，中间放置一钢球22，钢球22与主阀阀座10形成线密封，保证在工作中无泄漏。主阀阀座10的轻微磨损可以由油缸行程补偿，一旦磨损严重即更换主阀阀座10。
如图5所示，主阀阀体1，油缸控制活塞4、阀座10、钢球22设置在主阀阀体1内部，主阀阀体1内部还设有五个密封件15、16、17、18、19，并且配有三个管道接口A、T、P。其连接方式为在主阀阀体1上加工出三个管道接口A、T、P，将阀座10安装在阀体1内部，把钢球22置于两阀快10中，通过油钢控制活塞4的左右动作控制钢球22的位置，与阀座10形成线密封，实现开启、关闭管道接口A、T、P的目的。三个管道接口一个A在上，两个T、P在下，上部的管道接A口，直接与钢球22滚动空间相通，左部的管道接口T通过油缸控制活塞4伸入阀体1内的部分和阀体1间的缝隙与钢球22滚动空间相通，右部的管道接口P通过右端工艺口28与钢球22滚动空间相通。密封件16设置在油缸控制活塞4、液压先导阀5、缸体3之间的密封性；密封件15设置在油缸控制活塞4、缸体3、插件2之间的密封性；密封件17设置在插件2、阀体1之间；密封件18、19设置在阀座10、阀体1之间。
如图6所示，当液压先导阀5无信号时，油缸在压力油作用下，把钢球22压在右锥面10上，封住P口，使A与T相通，水压经A口流向T口卸荷。当先导阀得电时，油缸内压力油释放，油缸在弹簧6作用下运动到左端，钢球22在水压的作用下压向左端阀座10，使T口封闭，水压从P口流向A口。由此可以看出，该装置实则上是一个液压先导式二位三通阀，其功能与原水阀完全一致，可以替代原水阀，并且成功地把液压先导阀5与主阀部分1在介质上分开，并且在主阀阀体1上实现了浮动钢球22自动定心且补偿阀座磨损功能。
权利要求
1.一种水压机预密封控制装置，包括主阀阀体(1)、缸体(3)、先导阀(5)、主阀阀座(10)，其特征在于，还包括插件(2)、油钢控制活塞(4)、弹簧(6)、钢球(22)、工艺口(28)，其连接方式为在主阀阀体(1)的右端开一个工艺口(28)，在主阀阀体(1)中采用两个主阀阀座(10)面对面设置，中间设置一钢球(22)，钢球(22)与主阀阀座(10)形成线密封，在液压先导阀(5)中设有油钢控制活塞(4)，油缸控制活塞(4)和钢球(22)连成一体，然后将油缸控制活塞(4)和弹簧(6)一起插入到缸体(3)和插件(2)中，弹簧(6)放置在由于油缸控制活塞(4)直径小于缸体(3)内孔产生的缝隙，最后设置液压先导阀(5)。
2.根据权利要求1所述的水压机预密封控制装置，其特征是，主阀阀体(1)内部还设有五个密封件(15)、(16)、(17)、(18)、(19)，其连接方式为在主阀阀体(1)上设有三个管道接口A、T、P，将阀座(10)设置在阀体(1)内部，钢球(22)置于两阀块(10)中，通过油钢控制活塞(4)的左右动作控制钢球(22)的位置，与阀座(10)形成线密封，实现开启、关闭管道接口A、T、P，管道接口A在上，管道接口T、P在下，上部的管道接A口，直接与钢球22滚动空间相通，左部的管道接口T通过油缸控制活塞(4)伸入阀体(1)内的部分和阀体(1)间的缝隙与钢球(22)滚动空间相通，右部的管道接口P通过右端工艺口(28)与钢球(22)滚动空间相通，密封件(16)设置在油缸控制活塞(4)、液压先导阀(5)、缸体(3)之间，密封件(15)设置在油缸控制活塞(4)、缸体(3)、插件(2)之间，密封件(17)设置在插件(2)、阀体(1)之间，密封件(18)、(19)设置在阀座(10)、阀体(1)之间。
3.根据权利要求1所述的水压机预密封控制装置，其特征是，油缸控制活塞(4)，采用单作用油缸。
全文摘要
一种水压机预密封控制装置。属于密封装置领域。本发明包括缸体、插件、油缸控制活塞、液压先导阀、弹簧、主阀阀座、钢球和主阀阀体组成，其连接方式为在主阀阀体中采用两个主阀阀座面对面设置，中间放置一钢球，钢球与主阀阀座形成线密封，在液压先导阀块中，液压油和弹簧控制油钢控制活塞的位置，油缸控制活塞和钢球连成一体，这样就控制了钢球的位置。将油缸控制活塞和弹簧一起插入到缸体和插件中，弹簧放置在由于油缸控制活塞直径小于缸体内孔产生的缝隙，最后装上液压先导阀。本发明成功地实现了先导部分与主阀部分在介质上的分离，结构紧凑。本发明中，控制油缸的行程足够补偿阀座的磨损量，延长了使用寿命。
文档编号F15B21/00GK1560481SQ20041001655
公开日2005年1月5日 申请日期2004年2月26日 优先权日2004年2月26日
发明者张佶颖, 吴水康, 丁之光, 蔡俊, 汪小帆 申请人:上海交通大学