专利名称：纯水液压电磁球阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及阀类，尤其涉及一种纯水液压电磁球阀。
背景技术：
纯水液压技术因其具有环保性和阻燃性的独特优势，正受到世界各国液压界的广泛重视，而纯水液压元件亦成为了研究的重点内容之一。换向阀是液压系统最为关键的阀类元件之一，针对适用于纯水液压系统的换向阀的研究亦成为研究重点。
传统的油压换向阀多为滑阀型、转阀型或锥阀型。滑阀型和转阀型换向阀阀芯所受的不平衡力很小，所需要的操纵力也较小，但阀芯和阀孔间需要保证相对运动的间隙，泄漏往往较大。尤其对于水介质而言，水的粘度低会增大泄漏损失，在间隙和压差相同时，同样规格的水压换向阀的泄漏损失为油压换向阀的数十倍。因而，为减小泄漏就必须把间隙设计的非常小，这必然给加工带来极大困难，同时运动副工作时极易出现堵塞、卡死现象。锥阀型换向阀的泄漏很小，但阀芯受到的轴向液压力不平衡，所需的操纵力也较大。另外，由于水的可压缩性小、刚性大，在纯水换向阀突然切换时所产生的压力冲击更为严重。
此外，水的汽化压力高，使得水极易汽化和沸腾，因而在相同条件下，纯水换向阀遭受的气蚀破坏程度要比油压换向阀强上百倍；与矿物油相比，水介质腐蚀性很强，腐蚀作用的破坏使得现有的油压换向阀材料都不适用于水介质。
因此，如何防止泄漏、减小换向冲击，减小腐蚀及有效抑制气蚀，提高静动态特性，成为纯水液压换向阀研究的关键所在。
目前国际上研制的纯水液压换向阀主要有2种形式第一种是采用锥阀式结构。如芬兰Danfoss公司研制的纯水换向阀等。它由对称地安装在阀体上的两组主锥阀、两个设计成端盖法兰的先导控制阀和两个单向可控锥阀组成。该类阀过流能力强、抗气蚀性能好。但其受加工精度的影响，无法完全克服轴向不平很压力，所需要的操纵力也较大。
第二种是采用滑阀式结构。如德国hauhinco公司研制的纯水换向阀等。该类阀为减小泄漏，把阀芯和阀套之间的配合间隙设计的非常小，如此小的间隙给阀的加工工艺提出了非常苛刻的要求，极大的提高了加工难度和加工成本。另外，如此小的间隙也容易被杂质卡阻，因此其应用受到了很大限制。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种纯水液压电磁球阀，用于改善换向阀的静动态特性，实现无泄漏，同时减轻气蚀、腐蚀等现象，适用于中高于水介质环境下。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是在阀体孔内自右向左依次装有径向开有两组孔的弹簧阀套、径向开有两组孔的八孔阀套、径向开有一组孔的六孔阀套、径向开有一组孔的二孔阀套，弹簧阀套右端小圆柱面上装有调节阀套盖，阀套盖压在伸出阀体外的弹簧阀套台肩上，装有干式直流电磁铁的力放大机构压在推杆的左端面，装在弹簧阀套中的弹簧挡块一端顶在复位弹簧上，弹簧挡块另一端顶在装在弹簧阀套中的第一陶瓷球上，装在八孔阀套中的顶杆一端顶在第一陶瓷球上，顶杆另一端顶在装在六孔阀套中的第二陶瓷球上，装在六孔阀套和二孔阀套内的推杆一端顶在第二陶瓷球上，装在二孔阀套内的推杆另一端上装有U形密封骨架，U形密封骨架与推杆肩面间装有小弹簧；阀体上部开有分别设置了阻尼器的进水口、工作口、回水口，阀体下部开有连通阀体左右两端的流道；当干式直流电磁铁得电时，力放大机构推动推杆向右运动，第二陶瓷球与八孔阀遮盖，第一陶瓷球与八孔阀套离开，液流通过进水口、弹簧阀套上的一组斜孔、八孔阀套上右边的一组斜孔，进入工作口；当干式直流电磁铁失电时，复位弹簧推动弹簧挡块向右运动，第二陶瓷球与八孔阀套离开，第一陶瓷球与八孔阀套遮盖，液流通过工作口、八孔阀套上左边的一组斜孔，六孔阀套上的斜孔、进入回水口；在阀工作过程中，有部分液流经过弹簧阀套上的另一组斜孔进入复位弹簧腔，部分液流经过阀体流道、二孔阀套上的径向通孔进入左端小弹簧腔，使推杆和陶瓷球所受液压力平衡。
进水口和工作口可以互换，组成P-A，P-O机能的阀。
二孔阀套和阀体之间用O形密封圈密封，六孔阀套和阀体之间用O形密封圈密封，八孔阀套和阀体之间用O形密封圈密封，弹簧阀套和阀体之间用O形密封圈密封，二孔阀套和推杆之间用U形密封骨架密封，六孔阀套和推杆之间用O形密封圈密封。
本实用新型与背景技术相比，具有的有益效果是1、采用陶瓷球阀芯与阀套之间的遮盖或离开实现液流通断，可以实现无泄漏。由于靠陶瓷球来换向，陶瓷球的行程就是阀的开口量，因而行程短，大大缩短了纯水电磁球阀的换向和复位时间，提高了反应速度；2、在阀套与阀体之间采用O形密封圈进行直接密封，阀套与推杆之间采用U型密封骨架和O形密封圈进行密封，有效解决了纯水换向阀泄漏严重的问题，流道的合理布置使得推杆和陶瓷球所受的液压力平衡，可以保证球阀芯动作灵活可靠，适用于中高压工作条件；3、在阀体进水口、工作口和出水口设置了阻尼器，通过调节阻尼器，可以对液流的速度进行控制，改善了纯水电磁球阀的动静态性能；4、该阀具有结构简单、安装方便、工艺性好、易于标准化的特点，适合于系列化生产；5、阀的所有元件均采用了耐蚀不锈材料，可保证阀在水介质工作环境中具有较长的寿命。
附图为本实用新型的结构原理示意图；附图中1是O形密封圈，2是阀口阻尼器，3是螺钉，4是力放大机构，5是干式直流电磁铁，，6是推杆，7是挡圈，8是U型密封骨架，9是球堵，10是阀体，11是小弹簧，12是二孔阀套，13是O形密封圈，14是挡圈，15是O形密封圈，16是挡圈，17是六孔阀套，18是八孔阀套，19是顶杆，20是挡圈，21是陶瓷球，22是弹簧阀套，23是弹簧挡块，24是阀套盖，25是复位弹簧，26是O形密封圈，27是O形密封圈，28是O形密封圈，29是陶瓷球，30是O形密封圈，31是O形密封圈，P是进水口，A是工作口，O是回水口。
具体实施方式
如附图所示，本实用新型包括在阀体10孔内自右向左依次装有径向开有两组孔的弹簧阀套22、径向开有两组孔的八孔阀套18、径向开有一组孔的六孔阀套17、径向开有一组孔的二孔阀套12，弹簧阀套22右端小圆柱面上装有调节阀套盖24，阀套盖24压在伸出阀体10外的弹簧阀套22台肩上，装有干式直流电磁铁5的力放大机构4压在推杆6的左端面，装在弹簧阀套22中的弹簧挡块23一端顶在复位弹簧25上，弹簧挡块23另一端顶在装在弹簧阀套22中的第一陶瓷球21上，装在八孔阀套18中的顶杆19一端顶在第一陶瓷球21上，顶杆19另一端顶在装在六孔阀套17中的第二陶瓷球29上，装在六孔阀套17和二孔阀套12内的推杆6一端顶在第二陶瓷球29上，装在二孔阀套12内的推杆6另一端上装有U形密封骨架8，U形密封骨架8与推杆6肩面间装有小弹簧11；阀体10上部开有分别设置了阻尼器2的进水口P、工作口A、回水口O，阀体下部开有连通阀体10左右两端的流道D；当干式直流电磁铁5得电时，力放大机构4推动推杆6向右运动，第二陶瓷球29与八孔阀套18遮盖，第一陶瓷球21与八孔阀套18离开，液流通过进水口P、弹簧阀套22上的一组斜孔、八孔阀套18上右边的一组斜孔，进入工作口A；当干式直流电磁铁5失电时，复位弹簧25推动弹簧挡块23向右运动，第二陶瓷球29与八孔阀套18离开，第一陶瓷球21与八孔阀套18遮盖，液流通过工作口A、八孔阀套18上左边的一组斜孔，六孔阀套17上的斜孔、进入回水口O；在阀工作过程中，有部分液流经过弹簧阀套22上的另一组斜孔进入复位弹簧腔，部分液流经过阀体流道D、二孔阀套12上的径向通孔进入左端小弹簧腔，使推杆和陶瓷球所受液压力平衡，在阀口P、A和O中装有阻尼器2，阻尼器2可控制液流速度，从而改善阀的动静态性能。
进水口P和工作口A可以互换，组成P-A，P-O机能的阀。
二孔阀套12和阀体10之间用O形密封圈31密封，六孔阀套17和阀体10之间用O形密封圈30密封，八孔阀套18和阀体10之间用O形密封圈28、27密封，弹簧阀套22和阀体10之间用O形密封圈26密封，二孔阀套12和推杆6之间用U形密封骨架8密封，六孔阀套17和推杆6之间用O形密封圈15密封。
该阀的额定工作压力为14MPa(最大工作压力为21MPa)，最大流量为60L/min。
采用陶瓷球阀芯与阀座的离开或遮盖，形成回路的开或闭，从而改变液流的流动方向，阀口增设阻尼器改善阀的动静态特性，可靠的密封形式以及特殊处理的不锈材料组合是本阀的特点。本阀采用内六角螺钉3连接力放大机构4和阀体10，二孔阀套12、六孔阀套17、八孔阀套18和弹簧阀套22装在阀体10中，推杆6、陶瓷球29、顶杆19、陶瓷球21、弹簧挡块23和复位弹簧25从左至右装在阀套中，阀体10上端开有进水口P，工作口A和回水口O，进出水口采用板式连接。阀体10与二孔阀套12、六孔阀套17、八孔阀套18和弹簧阀套22之间采用O形密封圈密封，二孔阀套12和推杆6之间用U形密封骨架8密封，六孔阀套17和推杆6之间用O形密封圈15密封，这种采用密封件进行直接密封的形式在高压水介质条件下密封性能良好。在阀体10进水口P、工作口A和回水口O设置了阻尼器2，通过调节阻尼器2，可以对液流的速度进行控制，改善了纯水电磁球阀的动静态性能，在阀体10下端开设了可以沟通阀体左右两端的流道D(流道D在左端的工艺孔由球堵9封死)，使得推杆6、陶瓷球29、顶杆19、陶瓷球21、弹簧挡块23所受的液压力平衡，可以保证球阀芯动作灵活可靠，适用于中高压工作条件。为适应水介质的特殊要求，阀的所有元件均采用了耐蚀不锈材料，可保证阀在水介质工作环境中具有较长的寿命。此外，该阀具有结构简单、安装方便、工艺性好、易于标准化的特点，使其适合于系列化生产。
权利要求1.一种纯水液压电磁球阀，其特征在于1)在阀体(10)孔内自右向左依次装有径向开有两组孔的弹簧阀套(22)、径向开有两组孔的八孔阀套(18)、径向开有一组孔的六孔阀套(17)、径向开有一组孔的二孔阀套(12)，弹簧阀套(22)右端小圆柱面上装有调节阀套盖(24)，阀套盖(24)压在伸出阀体(10)外的弹簧阀套(22)台肩上，装有干式直流电磁铁(5)的力放大机构(4)压在推杆(6)的左端面，装在弹簧阀套(22)中的弹簧挡块(23)一端顶在复位弹簧(25)上，弹簧挡块(23)另一端顶在装在弹簧阀套(22)中的第一陶瓷球(21)上，装在八孔阀套(18)中的顶杆(19)一端顶在第一陶瓷球(21)上，顶杆(19)另一端顶在装在六孔阀套(17)中的第二陶瓷球(29)上，装在六孔阀套(17)和二孔阀套(12)内的推杆(6)一端顶在第二陶瓷球(29)上，装在二孔阀套(12)内的推杆(6)另一端上装有U形密封骨架(8)，U形密封骨架(8)与推杆(6)肩面间装有小弹簧(11)；2)阀体(10)上部开有分别设置了阻尼器(2)的进水口(P)、工作口(A)、回水口(O)，阀体下部开有连通阀体(10)左右两端的流道(D)；当干式直流电磁铁(5)得电时，力放大机构(4)推动推杆(6)向右运动，第二陶瓷球(29)与八孔阀套(18)遮盖，第一陶瓷球(21)与八孔阀套(18)离开，液流通过进水口(P)、弹簧阀套(22)上的一组斜孔、八孔阀套(18)上右边的一组斜孔，进入工作口(A)；当干式直流电磁铁(5)失电时，复位弹簧(25)推动弹簧挡块(23)向右运动，第二陶瓷球(29)与八孔阀套(18)离开，第一陶瓷球(21)与八孔阀套(18)遮盖，液流通过工作口(A)、八孔阀套(18)上左边的一组斜孔，六孔阀套(17)上的斜孔、进入回水口(O)；在阀工作过程中，有部分液流经过弹簧阀套(22)上的另一组斜孔进入复位弹簧腔，部分液流经过阀体流道(D)、二孔阀套(12)上的径向通孔进入左端小弹簧腔，使推杆和陶瓷球所受液压力平衡。
2.根据权利要求1所述的一种纯水液压电磁球阀，其特征在于进水口(P)和工作口(A)可以互换，组成P-A，P-O机能的阀。
3.根据权利要求1所述的一种纯水液压电磁球阀，其特征在于二孔阀套(12)和阀体(10)之间用O形密封圈(31)密封，六孔阀套(17)和阀体(10)之间用O形密封圈(30)密封，八孔阀套(18)和阀体(10)之间用O形密封圈(28)、(27)密封，弹簧阀套(22)和阀体(10)之间用O形密封圈(26)密封，二孔阀套(12)和推杆(6)之间用U形密封骨架(8)密封，六孔阀套(17)和推杆(6)之间用O形密封圈(15)密封。
专利摘要本实用新型公开了一种纯水液压电磁球阀。包括电磁铁、力放大机构、置于阀体孔中的球形阀芯，复位弹簧、阀盖和推杆，阀体上端开有进水口、工作口、回水口，由内流道相互连通；通过陶瓷球与阀座的离开或遮盖，形成回路的开或闭，从而改变液流的方向，陶瓷球的驱动是由干式直流电磁铁的驱动力与复位弹簧的弹簧力完成，由推杆来进行传递，流道的合理布置使得推杆和陶瓷球所受的液压力平衡。本实用新型通过阀芯与阀套、阀套与阀体间的直接密封，以及陶瓷球阀芯与阀座间的线密封，可实现零泄漏；增设阀口阻尼器，改善电磁球阀动静态性能；通过较大输出力的干式直流电磁铁、力放大机构实现快速切换；该阀还具有通用性好，特别适合于中高压、小流量水介质环境下工作。
文档编号F15B13/00GK2729388SQ20042008152
公开日2005年9月28日 申请日期2004年8月4日 优先权日2004年8月4日
发明者周华, 弓永军, 杨华勇 申请人:浙江大学