一种阀副结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种阀副结构，在阀体的连接通道的内壁上设有一圈连接部，该连接部与球形阀芯的外表面贴合密封，形成一种阀副结构，该阀副结构的灵敏性、密封性、可靠性及耐用性能都相对现有技术有所提高，可满足常压、高压、超高压甚至超超高压液压系统成套设备的实际需求和技术要求。
【专利说明】一种阀副结构
【技术领域】
[0001]本申请涉及一种阀副结构，尤其是涉及一种球形阀芯的阀副结构。
【背景技术】
[0002]控制阀类是液压系统主要原器件之一，控制阀主要分为电磁阀、手动阀、机械阀、电动阀等几大类，其中电磁阀以其结构简单、动作灵敏、成本较低、操作方便等优势在控制阀类中占据主要地位。本申请也主要以电磁控制阀来进行论述、比较及举例。
[0003]电磁阀是用电磁力进行控制的工业装置，是用来控制流体流向的自动化基础元件，用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，大体分为三类:方向控制阀、压力控制阀和流量控制阀，不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用，最常用的是单向阀、换向阀、溢流阀、减压阀、顺序阀、节流阀、调速阀、液控单向阀和比例溢流阀等。
[0004]阀芯是电磁阀的组成零部件，阀体借助阀芯的移动来实现方向控制、压力控制或流量控制等基本功能。阀芯按照形状不同可分为球形(球阀)、圆锥形(旋塞)、圆饼形(蝶阀和闸阀)、圆盖型(截止阀和止回阀)、圆柱形(换向阀)等，而球形阀芯实际应用排在首位，在液压系统中扮演着重要角色。
[0005]如图1和2，采用球形阀芯的阀副结构中，阀体具有流体介质进出的通道，通道具有第一级通道21和直径小于第一级通道21的第二级通道22，第一级通道21与第二级通道22的连接处具有用于过渡的连接通道，连接通道有锥形孔23a和端面圆孔23b等方式。当阀体内通道处于关闭状态时，要求球形阀芯I与连接通道之间密封配合，现有是通过球形阀芯I与阀座的端面圆23a或圆锥孔23配合进行密封，即利用球形阀芯I的圆环面与阀座端面圆23a或圆锥孔23相应的直径断面圆之间形成的圆弧重合线来达到密封效果的，球形阀芯I和阀体组成阀副结构。
[0006]这种阀副结构虽简单、灵敏、使用方便，但由于球形阀芯I与阀座的端面圆或圆锥孔之间是一个线性密封，在电磁阀中密封效果是有限的，抗压差能力不佳，尤其是在高压、超高压甚至超超高压液压系统中使用时，泄漏非常严重。
【发明内容】
[0007]本申请提供一种阀副结构。
[0008]基于以上目的，本申请提供一种阀副结构，包括:
[0009]球形阀芯；
[0010]以及阀体，所述阀体具有流体介质进出的通道，所述通道具有第一级通道和直径小于第一级通道的第二级通道，所述第一级通道与第二级通道之间具有用于过渡的连接通道；
[0011]所述连接通道的内壁具有球面形的连接部，所述连接部能够与球形阀芯的外表面相互贴合形成密封接触。
[0012]作为所述阀副结构的进一步改进，所述连接部沿流体介质进出方向的截面线为弧形，所述弧形与球形阀芯相适配，所述弧形对应弦的最大凹陷深度取值范围为0.2-2_。
[0013]作为所述阀副结构的进一步改进，所述连接通道为锥形，所述连接部设置于锥形连接通道的内壁上。
[0014]作为所述阀副结构的进一步改进，所述通道还包括第三级通道，所述第三级通道直径小于第二级通道，所述第三级通道衔接于第二级通道之后，所述球形阀芯为第一球形阀芯和第二球形阀芯，所述第一球形阀芯置于第一级通道与第二级通道之间的连接通道内，所述第二球形阀芯置于第三级通道和第二级通道之间的连接通道内。
[0015]作为所述阀副结构的进一步改进，所述球形阀芯采用特陶材料制成，所述阀体采用合金钢或特种不锈钢制成。
[0016]本申请所提供的阀副结构中，在阀体的连接通道的内壁上设有一圈连接部，该连接部与球形阀芯的外表面贴合密封，形成一种阀副结构，该阀副结构的灵敏性、密封性、可靠性及耐用性能都相对现有技术有所提高，可满足常压、高压、超高压甚至超超高压液压系统成套设备的实际需求和技术要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为球形阀芯与端面圆密封配合一种实施例的结构剖视图；
[0018]图2为球形阀芯与锥形孔密封配合一种实施例的结构剖视图；
[0019]图3为本申请阀副结构一种实施例的结构剖视图；
[0020]图4为图3所示阀副结构中阀体结构剖视图；
[0021]图5为图4中A部分所示连接部纵向剖切示意图；
[0022]图6为本申请阀副结构另一种实施例的结构示意图；
[0023]图7为图6所示阀副机构中阀体的结构示意图；
[0024]图8为本申请阀副结构再一种实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面通过【具体实施方式】结合附图对本申请作进一步详细说明。本申请可以以多种不同的形式来实现，并不限于本实施例所描述的实施方式。提供以下【具体实施方式】的目的是便于对本申请公开内容更清楚透彻的理解。
[0026]为更好的理解本申请，现对以下定义解释如下:
[0027]本申请将电磁换向阀液压系统中工作压力小于35Mpa定义为常压，35Mpa-63Mpa(含 35Mpa，不含 63Mpa)定义为次高压，63-lOOMpa(含 63Mpa，不含 10Mpa)定义为高压，将100Mpa-400Mpa(含10Mpa,不含400Mpa)定义为超高压，将400Mpa(含400Mpa)以上称作超超高压。
[0028]实施例一
[0029]请参考图3，本实施例一所提供的阀副结构，其包括球形阀芯I和阀体2。
[0030]阀体2具有流体介质进出的通道，通道具有第一级通道21和直径小于第一级通道21的第二级通道22，第一级通道21与第二级通道22之间具有连接通道23c。本实施例所示连接通道23c为锥形孔，使第一级通道21过渡到第二级通道22之中。
[0031]请参考图3-5，连接通道23c为锥形，锥形内壁231上具有一圈球面形的连接部232，球形阀芯I容置于内壁231内，连接部232与球形阀芯I的外表面相互贴合形成密封。连接部纵向(即流体介质进出方向)截面上的弧线(即图5中232a所示的弧线)的曲率半径与球形阀芯I的半径相同。
[0032]连接部232宽度与球芯阀芯的大小有关，如图5所示，连接部在纵向(即流体介质进出方向)上的截面为一段弧232a，该弧是以O点为圆心(当球芯阀芯位于连接部内时，该圆心O与球形阀芯的圆心重合)的圆上的一端弧，该弧对应的圆心角α所对应弦232b最大凹陷深度取值范围为0.2-2mm。
[0033]对于材料的选择，采用不同材料、大硬度差的阀芯和阀体(阀座)基材组成球面密封结构阀副，例如球形阀芯可采用特陶材料制成，可阀体采用合金钢或特种不锈钢制成。
[0034]本申请可根据不同功能用途、不同通径、不同压力等级，选择不同的球面材料和锥面材料，不同的加工施压曲线，将本申请技术应用于系列产品中。
[0035]本实施例中的连接部可直接利用球形阀芯挤压锥形孔壁形成，还可通过其他工艺，如机械加工，在锥形孔壁上加工成连接部。
[0036]需要指出的是，本实施例所述的阀副结构及其制作方法不仅可适用于电磁换向阀，同样也可适用于手动阀、机械阀、电动阀等其他控制阀。
[0037]实施例二
[0038]请参考图6和7，本实施例二与实施例一的区别之处在于，实施例一中连接通道为锥形23c，而本实施例二所示连接通道为圆形23d，即连接部在端面圆孔结构中的一种示例。
[0039]本实施例二中，将端面圆孔23d的转折处内壁制成环形连接部232，使之与球形阀芯I密封配合。
[0040]需要注意的是，实施例一所示连接部及球形阀芯的制作方法同样也适用于本实施例二所示结构。
[0041]实施例三
[0042]请参考图8，本实施例三与实施例一的区别之处在于，本实施例三是将实施例一所述阀副结构组合使用。
[0043]其中，通道还包括第三级通道24，第三级通道24直径小于第二级通道22，第三级通道24衔接于第二级通道22之后，球形阀芯为第一球形阀芯11和第二球形阀芯12，第一球形阀芯11置于第一级通道21与第二级通道22之间的连接通道内，第二球形阀芯12置于第三级通道24和第二级通道22之间的连接通道，实现多级密封。
[0044]其中，第一球形阀芯11大小可大于第二球形阀芯12的大小。两球形阀芯大小也就是通径(孔径)大小之比例，决定着一次密封和二次密封的压差。大小不一样，密封的平稳性和灵活性都将更好。
[0045]在液压系统中，尤其是在400Mpa以上液压系统中，可如本实施例所述组合使用，真正意义生产出超超高压多种电磁控制阀等控制阀类，为高压、超高压甚至超超高压液压系统领域控制阀类的应用开辟了新的方法，必将推动高压、超高压甚至超超高压液压系统和液动机的大力发展。
[0046]其中组合使用并不限于本实施例三所示的两个球形阀芯，也可以是三个、四个或者更多。而且实施例一所示阀副结构和实施例二所示阀副结构也可以合并进行组合使用。
[0047]以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
【权利要求】
1.一种阀副结构，包括: 球形阀芯； 以及阀体，所述阀体具有流体介质进出的通道，所述通道具有第一级通道和直径小于第一级通道的第二级通道，所述第一级通道与第二级通道之间具有用于过渡的连接通道； 其特征在于， 所述连接通道的内壁具有球面形的连接部，所述连接部能够与球形阀芯的外表面相互贴合形成密封接触。
2.如权利要求1所述的阀副结构，其特征在于，所述连接部沿流体介质进出方向的截面线为弧形，所述弧形与球形阀芯相适配，所述弧形对应弦的最大凹陷深度取值范围为0.2-2mm。
3.如权利要求2所述的阀副结构，其特征在于，所述连接通道为锥形，所述连接部设置于锥形连接通道的内壁上。
4.如权利要求1所述的阀副结构，其特征在于，所述通道还包括第三级通道，所述第三级通道直径小于第二级通道，所述第三级通道衔接于第二级通道之后，所述球形阀芯为第一球形阀芯和第二球形阀芯，所述第一球形阀芯置于第一级通道与第二级通道之间的连接通道内，所述第二球形阀芯置于第三级通道和第二级通道之间的连接通道内。
5.如权利要求1-4任一项所述的阀副结构，其特征在于，所述球形阀芯采用特陶材料制成，所述阀体采用合金钢或特种不锈钢制成。
【文档编号】F15B13/02GK203939797SQ201420330735
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日
【发明者】葛台代, 李敏, 孙玉岗, 陈铭斌, 陈其永 申请人:广东华液动力科技有限公司