一种具有石墨烯涂层的多路阀阀芯的制作方法

1.本实用新型涉及液压行业多路阀技术领域，尤其涉及一种具有石墨烯涂层的多路阀阀芯。


背景技术：

2.多路阀整体采用统一的模块化设计，可以为工程车辆的制造者提供可靠的系统解决方案。用户可以根据功能要求对阀体进行不同的组合，简单可靠；既可以是简单的负载敏感手动多路阀，又可以是与负载无关与泵流量无关的带非饱和功能的电控比例控制阀。目前我国主要以应用设计为主，对于阀本身的系统设计和研发还有待提高。
3.多路阀一般用于工程机械，其阀芯与阀体为一对摩擦副，工作状态阀芯在阀体内往复频繁运动，传统阀芯制造工艺不能满足工程机械对多路阀摩擦副的可靠性要求，一般在工作4000小时左右发生阀芯磨损，导致阀芯卡滞、内泄漏量增加，在一定程度上制约了工程机械整机的可靠性，因此也造成了工程机械设备停机、维修成本的增加。阀芯常规加工方式以磨床精加工方式提升阀芯表面粗糙度，后续对阀芯表面没有涂层处理过程。为此，本申请提出一种具有石墨烯涂层的多路阀阀芯，用于改善降低阀芯与阀体间的摩擦系数并可大幅提升阀芯耐磨性，使多路阀工作寿命延长至6000小时以上。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中容易发生阀芯磨损，导致阀芯卡滞、内泄漏量增加，在一定程度上制约了工程机械整机的可靠性，因此也造成了工程机械设备停机、维修成本的增加问题，而提出的一种具有石墨烯涂层的多路阀阀芯。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种具有石墨烯涂层的多路阀阀芯，包括阀体，所述阀体一侧固定设置电磁驱动装置，所述电磁驱动装置内壁固定设置有驱动装置，所述电磁驱动装置内部开设螺纹套筒，所述螺纹套筒一侧设置有行程限制块，所述螺纹套筒内壁滑动设置有换向阀芯，所述换向阀芯靠近驱动设备端套设有螺纹弹簧，所述阀体靠近上端两侧均固定设置二次温流补油阀，所述阀体远离电磁驱动装置侧壁固定设置手动液压阀，所述手动液压阀与换向阀芯远离驱动设备配合使用，所述换向阀芯外侧设置有石墨烯涂层。
7.优选的，所述石墨烯涂层以一定厚度和一定附着强度涂附于经过精密机械加工的换向阀芯外侧。
8.优选的，所述换向阀芯为经过粗加工、硬化处理及精加工的材质为高碳铬轴承钢或合金结构钢，且喷涂过程控制其温度在150℃。
9.优选的，所述换向阀芯的石墨烯涂层厚度控制在2-3μm，且以50mpa以上附着强度均匀涂附于阀芯表面。
10.优选的，所述的石墨烯涂层是用专用喷涂设备将石墨烯分散液以200-300m/s的速度、距离阀芯20cm喷出形成致密度高、均匀光滑的石墨烯涂层。
11.优选的，所述阀体上端固定设置压力补偿器，所述压力补偿器下端与换向阀芯中部配合使用。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
13.1、本实用新型公开的多路阀阀芯在经过硬化处理及精密加工后在其外壁喷涂一层石墨烯涂层，涂层厚度精确控制，该涂层与阀芯本体以一定强度进行附着，可大幅降低阀芯和阀体间的滑动摩擦系数并提升表面耐磨性进而提升阀芯强度及使用寿命；
14.2、本实用新型通过电磁驱动装置将电能转化为机械能，从而产生驱动力实现阀芯换向动作，阀芯换向动作灵活快速、可控性好，换向冲击小，能提高多路阀换向响应速度百毫秒以上。
附图说明
15.图1为本实用新型提出的一种具有石墨烯涂层的多路阀阀芯的俯视结构示意图；
16.图2为本实用新型提出的一种具有石墨烯涂层的多路阀阀芯的前视结构示意图；
17.图3为本实用新型提出的一种具有石墨烯涂层的多路阀阀芯的阀体连接结构示意图。
18.图中：1阀体、2电磁驱动装置、3驱动装置、4螺纹套筒、5行程限制块、6换向阀芯、7螺纹弹簧、8二次温流补油阀、9手动液压阀、10石墨烯涂层、11压力补偿器。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
20.参照图1-3，一种具有石墨烯涂层的多路阀阀芯，包括阀体1，阀体1一侧固定设置电磁驱动装置2，电磁驱动装置2内壁固定设置有驱动装置3，电磁驱动装置2内部开设螺纹套筒4，螺纹套筒4一侧设置有行程限制块5，螺纹套筒4内壁滑动设置有换向阀芯6，换向阀芯6靠近驱动设备端套设有螺纹弹簧7，阀体1靠近上端两侧均固定设置二次温流补油阀8，阀体1远离电磁驱动装置2侧壁固定设置手动液压阀9，手动液压阀9与换向阀芯6远离驱动设备配合使用，换向阀芯6外侧设置有石墨烯涂层10。
21.石墨烯涂层以一定厚度和一定附着强度涂附于经过精密机械加工的换向阀芯6外侧。
22.换向阀芯6为经过粗加工、硬化处理及精加工的材质为高碳铬轴承钢或合金结构钢，且喷涂过程控制其温度在150℃。
23.换向阀芯6的石墨烯涂层10厚度控制在2-3μm，且以50mpa以上附着强度均匀涂附于阀芯表面。
24.石墨烯涂层10是用专用喷涂设备将石墨烯分散液以200-300m/s的速度、距离阀芯20cm喷出形成致密度高、均匀光滑的石墨烯涂层10。
25.阀体1上端固定设置压力补偿器11，压力补偿器11下端与换向阀芯6中部配合使用。
26.本实用新型具有石墨烯涂层10的多路阀阀芯的生产制造过程如下：1.对阀芯原料
进行调质处理；2.粗车阀芯外圆及端面、打侧孔及中心孔；3.阀芯渗碳、淬火并高温回火处理；4.修研中心孔；5.线切割阀芯凹槽；6.阀芯半精加工，粗磨阀芯；7.阀芯低温回火处理；8.阀芯精加工，精磨阀芯；9.清洗去除阀芯表面杂质及油污，烘干阀芯；10.低温喷涂石墨烯涂层10至尺寸要求：对阀芯棒料进行调质后粗车外圆及端面预留0.25mm加工余量，按图纸打阀芯径向孔及两侧中心孔；对粗加工后的阀芯进行渗碳以及淬火、高温回火处理，使阀芯表面硬度达到图纸要求(hrc58-62)；精研两端中心孔后按图纸加工阀芯凹槽部分至图纸最终尺寸；对阀芯进行粗磨加工，预留0.03mm加工余量；对阀芯进行低温回火处理(160-180℃)对阀芯进行精磨加工；对精加工阀芯在低温(150℃)环境下均匀喷涂石墨烯涂层10至阀芯表面，厚度控制在2-3μm，阀芯加工全部完成。
27.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种具有石墨烯涂层的多路阀阀芯，包括阀体(1)，其特征在于，所述阀体(1)一侧固定设置电磁驱动装置(2)，所述电磁驱动装置(2)内壁固定设置有驱动装置(3)，所述电磁驱动装置(2)内部开设螺纹套筒(4)，所述螺纹套筒(4)一侧设置有行程限制块(5)，所述螺纹套筒(4)内壁滑动设置有换向阀芯(6)，所述换向阀芯(6)靠近驱动设备端套设有螺纹弹簧(7)，所述阀体(1)靠近上端两侧均固定设置二次温流补油阀(8)，所述阀体(1)远离电磁驱动装置(2)侧壁固定设置手动液压阀(9)，所述手动液压阀(9)与换向阀芯(6)远离驱动设备配合使用，所述换向阀芯(6)外侧设置有石墨烯涂层(10)。2.根据权利要求1所述的一种具有石墨烯涂层的多路阀阀芯，其特征在于，所述石墨烯涂层(10)以一定厚度和一定附着强度涂附于经过精密机械加工的换向阀芯(6)外侧。3.根据权利要求1所述的一种具有石墨烯涂层的多路阀阀芯，其特征在于，所述换向阀芯(6)为经过粗加工、硬化处理及精加工的材质为高碳铬轴承钢或合金结构钢，且喷涂过程控制其温度在150℃。4.根据权利要求1所述的一种具有石墨烯涂层的多路阀阀芯，其特征在于，所述换向阀芯(6)的石墨烯涂层(10)厚度控制在2-3μm，且以50mpa以上附着强度均匀涂附于阀芯表面。5.根据权利要求4所述的一种具有石墨烯涂层的多路阀阀芯，其特征在于，所述的石墨烯涂层(10)是用专用喷涂设备将石墨烯分散液以200-300m/s的速度、距离阀芯20cm喷出,形成致密度高、均匀光滑的石墨烯涂层(10)。6.根据权利要求1所述的一种具有石墨烯涂层的多路阀阀芯，其特征在于，所述阀体(1)上端固定设置压力补偿器(11)，所述压力补偿器(11)下端与换向阀芯(6)中部配合使用。

技术总结
本实用新型公开了一种具有石墨烯涂层的多路阀阀芯，包括阀体，所述阀体一侧固定设置电磁驱动装置，所述电磁驱动装置内壁固定设置有驱动装置，所述电磁驱动装置内部开设螺纹套筒，所述螺纹套筒一侧设置有行程限制块，所述螺纹套筒内壁滑动设置有换向阀芯，所述换向阀芯靠近驱动设备端套设有螺纹弹簧，所述阀体靠近上端两侧均固定设置二次温流补油阀，所述阀体远离电磁驱动装置侧壁固定设置手动液压阀。本实用新型公开的多路阀阀芯在经过硬化处理及精密加工后在其外壁喷涂一层石墨烯涂层，涂层厚度精确控制，该涂层与阀芯本体以一定强度进行附着，可大幅降低阀芯和阀体间的滑动摩擦系数并提升表面耐磨性进而提升阀芯强度及使用寿命。用寿命。用寿命。


技术研发人员：刘来超 王燕山 李燕 郭宁军 张赟
受保护的技术使用者：北京市机电研究院有限责任公司
技术研发日：2021.12.29
技术公布日：2022/5/10