一种自定心的抗卡紧液压阀芯及液压阀

本发明属于液压阀，具体涉及一种自定心的抗卡紧液压阀芯及液压阀。

背景技术：

1、液压阀的阀体与阀芯之间通常采用间隙密封，因为间隙密封有摩擦小、发热少、寿命长、结构紧凑等优点，而密封间隙量级微小，对零件表面加工精度要求较高，因此常应用于尺寸较小、工作精度要求高的液压阀上。液压阀的工作性能取决于密封间隙内液压油的流动状态与阀体的工作状态。液压阀工作时阀芯在腔体内作往复运动，在阀芯两侧存在压差，由于密封间隙的存在不能完全避免油液泄露，但是油液外泄严重时会导致能量的损失、阀芯运动速度受到影响，液压阀工作效率降低，严重时会影响液压系统的正常工作，因此密封间隙量级通常很小，对阀芯的加工精度要求较高。阀芯由于加工不规整、局部毛刺、均压槽不同心等原因，会受到径向不平衡力导致阀芯偏心，从而加大阀芯与液压油的摩擦降低阀芯运动速度，严重时会造成阀芯与阀体直接接触，导致阀芯卡紧。

2、液压卡紧的主要原因是阀芯的几何形状误差和同轴度误差产生径向不平衡力导致的，当阀芯因为加工误差呈锥状，且锥体的大端朝向高压端时，称之为逆锥，又由于装配误差导致阀芯轴线与阀体孔轴线平行但不同轴时产生偏心，阀芯上部与下部的液压油压力降不同产生径向不平衡力，使偏心距越来越大直到造成液压卡紧。而锥体小端朝向高压端时，称之为顺锥，顺锥偏心时受到径向不平衡力使偏心距越来越小起到自定心的作用。

技术实现思路

1、本发明为了解决液压阀液压卡紧的问题，进而提供一种结构简单、稳定性好、工作精度高、加工方便的自定心的抗卡紧液压阀芯及液压阀。

2、本发明所采取的技术方案是：

3、一种自定心的抗卡紧液压阀芯，包括阀芯及套设在阀芯上的薄壁结构，所述薄壁结构的内侧壁开设环状凹槽，所述阀芯内部开设有液压油流道，液压油流道的入口端设置在阀芯的端面上，液压油流道的出口端在与环状凹槽连通，液压油通过液压油流道流入环状凹槽，从而改变阀芯在液压阀内的液压降分布情况，以实现阀芯自定心。

4、一种液压阀，包括阀体、连杆、液压弹簧、推杆及权利要求1-3任一项所述的液压阀芯；所述液压阀芯沿连杆轴线等间距布置三个，并固定在连杆上，所述液压弹簧固定在连杆的右侧，起到缓冲减震和补偿的作用，所述推杆固定在连杆的左侧，所述连杆同轴安装在阀体内，在阀体的内侧壁和液压阀芯的外侧壁之间有纳米级的密封间隙。

5、本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

6、1.本发明的液压阀芯仅由阀芯与薄壁结构两部分组成且结构简单，无需加工同心的均压槽或外加辅助装置避免卡紧，利用液压油的高压作用实现阀芯微变形从而改变密封间隙的大小，改变液压降的分布，使具有加工误差的阀芯作为逆锥时受到的径向不平衡力来减小偏心距，实现自定心；作为顺锥受到的径向不平衡力进一步减小偏心距，加速自定心过程，提高加工效率；且无论在阀芯哪侧通高压都实现顺锥效果，能够提高装配效率；利用顺锥利于自定心的特点，提高阀芯工作精度和可靠度。

7、2.传统的液压阀，为了保证液压阀正常工作，除了尽可能提高阀芯加工精度以外，在阀芯表面沿轴线方向开设若干与阀芯同心的均压槽，对加工精度要求较高，加工效率低，本发明通过结构简单的阀芯与薄壁结构的简单装配就能够实现阀芯的自定心，无需加工均压槽，提高加工效率。

技术特征：

1.一种自定心的抗卡紧液压阀芯，其特征在于：包括阀芯(4)及套设在阀芯(4)上的薄壁结构(1)，所述薄壁结构(1)的内侧壁开设环状凹槽，所述阀芯(4)内部开设有液压油流道，液压油流道的入口端设置阀芯(4)的端面上，液压油流道的出口端在与环状凹槽连通，液压油通过液压油流道流入环状凹槽，从而改变阀芯(4)在液压阀内的液压降分布情况，以实现阀芯(4)自定心。

2.根据权利要求1所述的一种自定心的抗卡紧液压阀芯，其特征在于：所述薄壁结构(1)的内侧壁设置有两个中心对称的环状凹槽，分别为前后设置的环状凹槽a(2)和环状凹槽b(5)，所述环状凹槽a(2)和环状凹槽b(5)结构尺寸相同。

3.根据权利要求2所述的一种自定心的抗卡紧液压阀芯，其特征在于：所述阀芯(4)内部开设有两个中心对称的液压油流道，分别为入口朝后的液压油流道a(3)和入口朝前的液压油流道b(6)，所述液压油流道a(3)的入口端与阀芯(4)的后端面连通，液压油流道a(3)的出口端与设置在前端的环状凹槽a(2)连通，液压油流道b(6)的入口端与阀芯(4)的前端面连通，液压油流道b(6)的出口端与设置在后端的环状凹槽b(5)连通，通过液压油流入液压油流道b(6)或者液压油流道a(3)，改变阀芯(4)受到的径向合力，从而改变阀芯(4)与液压阀之间的局部密封间隙大小，改变液压降分布情况，以实现阀芯(4)自定心。

4.根据权利要求3所述的一种自定心的抗卡紧液压阀芯，其特征在于：在液压油作用下，在所述环状凹槽a(2)或环状凹槽b(5)处的薄壁结构(1)能够发生局部高压膨出，从而改变阀芯(4)与液压阀之间的局部密封间隙大小，改变液压降分布情况，以实现阀芯(4)自定心。

5.一种液压阀，其特征在于：包括阀体(7)、连杆(8)、液压弹簧(9)、推杆(15)及权利要求1-3任一项所述的液压阀芯；所述液压阀芯沿连杆(8)轴线等间距布置三个，并固定在连杆(8)上，所述液压弹簧(9)固定在连杆(8)的右侧，起到缓冲减震和补偿的作用，所述推杆(15)固定在连杆(8)的左侧，所述连杆(8)同轴安装在阀体(7)内，在阀体(7)的内侧壁和液压阀芯的外侧壁之间有纳米级的密封间隙。

6.根据权利要求5所述的一种液压阀，其特征在于：所述阀体(7)内开设有多个液压油流道c，多个液压油流道c的接口包括工作进油口a、工作回油口b、进油口p和回油口t，所述阀体(7)内开设有通孔来安装连杆(8)和液压阀芯，并在通孔上开设油腔a(10)、油腔b(11)、油腔c(12)、油腔d(13)和油腔e(14)，所述油腔a(10)通过回油接口t与油箱连接，所述油腔b(11)通过工作回油口b与液压缸无杆腔连接，所述油腔c(12)通过进油口p与液压泵连接，所述油腔d(13)通过工作进油口a与液压缸有杆腔连接，所述油腔e(14)和油腔a(10)通过开设在阀体(7)上的其中一个液压油流道c连通。

7.根据权利要求6所述的一种液压阀，其特征在于：所述推杆(15)连接有电磁铁，电磁铁通电时吸合并推动液压阀芯向右移动，使工作进油口a和进油口p连通，工作回油口b和回油口t连通，使液压泵内液压油流入液压缸的有杆腔，无杆腔内液压油流回油箱；当推动推杆(15)进行电极换向，此时电磁铁通电时吸合并使液压阀芯向左移动，使工作回油口b和进油口p连通，工作进油口a和回油口t连通，使液压泵内液压油流入液压缸无杆腔，有杆腔内液压油流回油箱，从而实现执行元件即液压缸的往复运动，并且在此过程中液压阀芯通过液压油流道b(6)和环状凹槽b(5)能够实现自定心。

技术总结
一种自定心的抗卡紧液压阀芯及液压阀，属于液压阀技术领域。液压阀芯，包括阀芯及套设在阀芯上的薄壁结构，薄壁结构的内侧壁开设环状凹槽，阀芯内部开设有液压油流道，液压油流道的入口端设置在阀芯的端面上，液压油流道的出口端在与环状凹槽连通，液压油通过液压油流道流入环状凹槽，从而改变阀芯在液压阀内的液压降分布情况，以实现阀芯自定心。本发明的液压阀芯仅由两部分组成且结构简单，无需加工同心的均压槽或外加辅助装置避免卡紧，利用液压油的高压作用实现阀芯微变形进而实现自定心，提高加工效率；且无论在阀芯哪侧通高压都实现顺锥效果，能够提高装配效率；利用顺锥利于自定心的特点，提高阀芯工作精度和可靠度。

技术研发人员：王波,吴言功,范雨欣,乔政,丁飞
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12