高低压充水阀和水压机的制作方法

本实用新型涉及一种高低压充水阀和水压机。

背景技术：

水压机是焊管机组中的重要设备，主要用于钢管母材和焊缝强度的检验，检查钢管在规定压力，规定时间内有无泄漏、变形等现象。水压机主要包括四个部分，分别为：钢管传送装置、水路系统、油路系统和控制系统。其中，水路系统中的高低压充水系统的密封性能是影响水压机高压作业的重要因素。

请参见图1，图1为现有的高低压充水阀。如图1所示，现有的高低压充水系统包括：阀体1，阀体1具有低压进水口101和位于低压进水口101上方的高压进水口102，设置在阀体1的内部，并位于低压进水口101上方的导向套2，导向套2具有多个通孔201，多个通孔201与高压进水口102对应连通，使高压水充满阀体1，受油路系统的油缸10驱动沿导向套2轴向滑动的阀芯3，以及设置在阀体1的内部，并且与导向套2的下端面固定连接的阀座4，阀座的上端面401位于高压进水口102的下方，并且阀座的上端面401与阀芯的下端面301贴合对进入阀体内的低压水和高压水密封。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：如图1所示，阀芯3向下滑动撞击阀座4，使阀座的上端面401与阀芯的下端面301贴合对进入阀体1内的低压水和高压水密封，对阀座4的磨损比较大，容易发生内泄，影响高低压充水阀的密封性能，从而进一步影响水压机对钢管性能检测。

技术实现要素：

本实用新型提供一种高低压充水阀和水压机，用以解决现有的高低压充水阀的密封性能较差的问题。

第一方面，本实用新型实施例提供一种高低压充水阀，包括：阀体，设置于所述阀体内部的导向套，以及在油缸驱动下沿所述导向套的轴线滑动的阀芯，所述阀芯与所述导向套紧密配合，所述阀体包括：低压进水口和高压进水口，

所述低压进水口位于所述阀体的底端，所述高压进水口位于所述阀体的侧壁上，

所述导向套包括：位于所述高压进水口上方的第一导向套，以及位于所述高压进水口下方的第二导向套，

所述阀芯沿所述第一导向套和所述第二导向套的轴线滑动，并且与所述第一导向套和所述第二导向套紧密配合。

优选地，所述第一导向套和所述第二导向套的内径小于所述阀体的内径。

优选地，所述第一导向套包括：

两个第一金属环和位于所述两个第一金属环之间的一个第一密封圈；或者

所述第一导向套包括：

多个第一金属环和多个第一密封圈，所述第一金属环和第一密封圈从上至下交替分布，并且所述第一导向套的上端和下端均为所述第一金属环。

更优选地，所述第一金属环的硬度小于所述阀芯的硬度。

优选地，所述第二导向套包括：

两个第二金属环和位于所述两个第二金属环之间的一个第二密封圈；或者

所述第二导向套包括：

多个第二金属环和多个第二密封圈，所述第二金属环和所述第二密封圈从上至下交替分布，并且所述第二导向套的上端和下端均为所述第二金属环。

更优选地，所述第二金属环的硬度小于所述阀芯的硬度。

优选地，所述高低压充水阀还包括：

与所述阀体的上端面固定连接的上压盖，以及

与所述阀体的下端面固定连接的下压盖，

其中，

所述上压盖用于压紧所述第一导向套，

所述下压盖用于压紧所述第二导向套。

优选地，所述高低压充水阀还包括：接头，

所述油缸具有活塞杆，

所述活塞杆通过所述接头与所述阀芯固定连接，从而驱动所述阀芯沿所述导向套的轴线滑动。

优选地，所述高低压充水阀还包括：用于支撑油缸的支撑座，所述支撑座包括第一支撑座、以及与所述第一支撑座对接的第二支撑座，所述第二支撑座与所述阀体固定连接，

所述阀芯可滑动至所述支撑座内部。

更优选地，所述高低压充水阀还包括：

第一筋板，所述第一筋板的两端固定在所述第一支撑座上，以及

第二筋板，所述第二筋板的两端固定在所述第二支撑座上。

第二方面，本实用新型实施例提供一种水压机的水路系统，所述水路系统包括第一方面涉及的高低压充水阀。

具体地，所述水路系统还包括：

与所述低压进水口连通的低压进水装置，

与所述高压进水口连通的高压进水装置，以及

与所述高压进水口连通的卸荷装置。

第三方面，本实用新型实施例提供一种水压机，包括第二方面涉及的水路系统。

具体地，所述水压机还包括：

油路系统，所述油路系统驱动所述油缸，以使所述油缸驱动所述水路系统中的所述高低压充水阀中的阀芯沿所述导向套的轴线滑动，

钢管传输系统，用于传输待检测的钢管，以及

控制系统，所述控制系统用于控制所述水路系统、所述油路系统、以及所述钢管传输系统。

本实用新型实施例提供的技术方案的有益效果是：低压水从低压进水口进入阀体内部，此时阀芯位于高压进水口的上方，阀芯与导向套中的第一导向套紧密配合，将低压水密封，直至低压水充满，随即油缸驱动阀芯沿导向套的轴线向下滑动至导向套的下端，阀芯与第一导向套和第二导向套紧密配合，将低压水封住，随即高压水从高压进水口进入阀体内，开始增压。由于阀芯与第一导向套和第二导向套紧密配合，接触面积大，因此，高低压充水阀内的低压水和高压水不易出现泄压现象，并且该高低压充水阀的使用寿命长。

附图说明

图1为现有的高低压充水阀；

图2为本实用新型实施方式的高低压充水阀的一种使用状态图；

图3为本实用新型实施方式的高低压充水阀的另一种使用状态图；

图4为本实用新型实施方式的水压机的水路系统的示意图；

图5为本实用新型实施方式的水压机的示意图。

图中的附图标记分别表示：

1、阀体；101、低压进水口；102、高压进水口；

2、导向套；

201、通孔；

202、第一导向套；2021、第一金属环；2022、第一密封圈；

203、第二导向套；2031、第二金属环；2032、第二密封圈；

3、阀芯；301、阀芯的下端面；

4、阀座；401、阀座的上端面；

5、上压盖；

6、下压盖；

7、接头；

8、支撑座；

801、第一支撑座；802、第二支撑座；

901、第一筋板；902、第二筋板；

10、油缸；1001、活塞杆；

20、高低压充水阀；

30、低压进水装置；

40、高压进水装置；

50、卸荷装置；

100、水路系统；

200、油路系统；

300、控制系统。

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施方式提供一种高低压充水阀。请参见图2，图2为本实用新型实施方式的高低压充水阀的一种使用状态图。如图2所示，本实施方式的高低压充水阀包括：阀体1，设置于阀体1内部的导向套2，以及在油缸10驱动下沿导向套2的轴线滑动的阀芯3，阀芯3与导向套2紧密配合，阀体1包括：低压进水口101和高压进水口102，低压进水口101位于阀体1的底端，高压进水口102位于阀体1的侧壁上，导向套2包括：位于高压进水口102上方的第一导向套202，以及位于高压进水口102下方的第二导向套203，阀芯3沿第一导向套202和第二导向套203的轴线滑动，并且与第一导向套202和第二导向套203紧密配合。

本实用新型实施方式的高低压充水阀的工作原理为：

如图2所示，低压水如箭头所示从低压进水口101进入阀体1内部，此时阀芯3位于高压进水口102的上方，阀芯3与导向套2中的第一导向套202紧密配合，将低压水密封，直至低压水充满，随即油缸10驱动阀芯3沿导向套2的轴线向下滑动至导向套2的下端，此时请参见图3，图3为本实用新型实施方式的高低压充水阀的另一种使用状态图，如图3所示，阀芯3与第一导向套202和第二导向套203紧密配合，将低压水封住，随即高压水如箭头所示从高压进水口102进入阀体1内，开始增压。由于阀芯3与第一导向套202和第二导向套203紧密配合，接触面积大，因此，高低压充水阀内的低压水和高压水不易出现泄压现象，并且该高低压充水阀的使用寿命长。

在本实用新型实施方式中，第一导向套202和第二导向套203的内径小于阀体1的内径，使得在高压进水口102对应的阀体1与阀芯3形成空腔，进入阀体1内的水对阀芯3的各个方向的作用力是大小相等方向相反的，高压水不对会阀芯3产生侧偏力，从而阀芯3不会对第一导向套202和第二导向套203产生侧偏力，即阀芯3分别与第一导向套202和第二导向套203产生的摩擦力是大小相等方向相反的，延长高低压充水阀的使用寿命。

在本实施方式中，第一导向套202的第一种具体表现形式可以为如图2所示，第一导向套202可以包括：两个第一金属环2021和位于两个第一金属环2021之间的一个第一密封圈2022，使得阀芯3与第一导向套202紧密配合，从而使得本实施方式的高低压充水阀不会发生泄压。本领域技术人员可以理解的是，在第一导向套202的第一种具体表现形式中，第一密封圈2022的轴向宽度比较宽，在与阀芯3发生摩擦运动时，受摩擦力作用，第一密封圈2022容易发生轴向变形。

在本实施方式中，第一导向套202的第二种具体表现形式还可以为，第一导向套202可以包括：多个第一金属环2021和多个第一密封圈2022，第一金属环2021和第一密封圈2022从上至下交替分布，并且第一导向套202的上端和下端均为第一金属环2021。每个第一密封圈2022的轴向的两端均与第一金属环2021紧密接触，第一密封圈的宽度小于第一种具体表现形式的第一密封圈的宽度，在与阀芯3发生摩擦运动时，第一密封圈不容易发生轴向变形。因此，第一导向套202的第二种具体表现形式优于第一导向套202的第一种具体表现形式。

在上述第一导向套202的具体表现形式的基础上，第一金属环2021的硬度小于阀芯3的硬度。例如第一金属环2021可以由铜金属制成，阀芯3可以由不锈钢制成。在阀芯3与第一金属环2021发生摩擦时，第一金属环产生磨损，阀芯几乎不发生磨损，维修时只需更换第一金属环即可，维修成本低。

在本实施方式中，第二导向套203的第一种具体表现形式可以为如图2所示，第二导向套203包括：两个第二金属环2031和位于两个第二金属环2031之间的一个第二密封圈2032，使得阀芯3与第二导向套203紧密配合，从而使得本实施方式的高低压充水阀不会发生泄压。本领域技术人员可以理解的是，在第二导向套203的此种具体表现形式中，第二密封圈2032的轴向宽度比较宽，在与阀芯3发生摩擦运动时，受摩擦力作用，第二密封圈2032容易发生轴向变形。

在本实施方式中，第二导向套203的第二种具体表现形式可以为，第二导向套203包括：多个第二金属环2031和多个第二密封圈2032，第二金属环2031和第二密封圈2032从上至下交替分布，并且第二导向套203的上端和下端均为第二金属环2031。每个第二密封圈2032的轴向的两端均与第二金属环2031紧密接触，第二密封圈的宽度小于第一种具体表现形式的第二密封圈的宽度，在与阀芯3发生摩擦运动时，不容易发生轴向变形。因此，第二导向套203的第二种具体表现形式优于第二导向套203的第一种具体表现形式。

在上述第二导向套203的具体表现形式的基础上，第二金属环2031的硬度小于阀芯3的硬度。例如第二金属环可以由铜金属制成，阀芯3可以由不锈钢制成。在阀芯3与第二金属环2031发生摩擦时，第二金属环产生磨损，阀芯几乎不发生磨损，维修时只需更换第二金属环即可，维修成本低。

本实施方式的高低压充水阀还可以包括：与阀体1的上端面固定连接的上压盖5，以及与阀体1的下端面固定连接的下压盖6，其中，上压盖5用于压紧第一导向套202，下压盖6用于压紧第二导向套203。通过上压盖5将第一导向套202与阀体1固定；通过下压盖6将第二导向套203与阀体1固定，并且上压盖5还能压紧由第一金属环2021和第一密封圈2022构成的第一导向套202，下压盖6还能压紧由第二金属环2031和第二密封圈2032构成的第二导向套203。

本实施方式的高低压充水阀中的油缸10与阀芯3的连接形式可以为，如图3所示，本实施方式的高低压充水阀还可以包括：接头7，油缸10具有活塞杆1001，活塞杆1001通过接头7与阀芯3固定连接，从而驱动阀芯3沿导向套2的轴线滑动。

本实施方式的高低压充水阀还可以包括：用于支撑油缸10的支撑座8，支撑座8包括第一支撑座801、以及与第一支撑座801对接的第二支撑座802，第二支撑座802与阀体1固定连接。第一支撑座801与第二支撑座802还可以通过螺栓固定连接，方便拆卸和安装。本领域技术人员可以理解的是，第二支撑座802可以与上压盖5为一体结构。进一步地，本实施方式的高低压充水阀还可以包括：第一筋板901，第一筋板901的两端固定在第一支撑座801上，以及第二筋板902，第二筋板902的两端固定在第二支撑座802上。

第一筋板901可以为多个，并且沿第一支撑座801的外圆周均匀分布，第二筋板902可以为多个，并且沿第二支撑座802的外圆周均匀分布，以对第一支撑座801和第二支撑座802的支撑力是均匀的。第一筋板901的两端可以分别焊接在第一支撑座801的上端和下端；第二筋板902的两端可以分别焊接在第二支撑座802的上端和下端。

第二方面，本实用新型实施方式还提供一种水压机的水路系统。请参见图4，图4为本实用新型实施方式的水压机的水路系统的示意图。如图4所示，该水路系统包括本实用新型第一方面涉及的高低压充水阀20。

在本实用新型实施方式中，如图4所示，本实施方式的水路系统还包括：与低压进水口101连通的低压进水装置30，与高压进水口102连通的高压进水装置40，以及与高压进水口102连通的卸荷装置50。低压进水装置30向高低压充水阀20输送低压水，高压进水装置40向高低压充水阀20输送高压水。在高低压充水阀20内的高压水达到预设压力，并保持预设时间后，卸荷装置50打开，卸去高低压充水阀20的内部的压力。

第三方面，本实用新型实施方式还提供一种水压机。请参见图5，图5为本实用新型实施方式的水压机的示意图。如图5所示，本实施方式的水压机包括本实用新型第二方面涉及的水路系统100。

本实用新型实施方式的水压机还包括：油路系统200，油路系统200驱动油缸10，以使油缸10驱动水路系统100中的高低压充水阀20中的阀芯3沿导向套2的轴线滑动，钢管传输系统，用于传输待检测的钢管，以及控制系统300，控制系统300用于控制水路系统100、油路系统200以及钢管传输系统。其中，图5未示出钢管传输系统。

本实用新型实施方式的水压机的工作原理为：

如图2所示，水路系统100中的高低压充水阀20处于如图2所示的工作状态，控制系统300控制低压进水装置30内的低压水从低压进水口101进入阀体1，控制系统300检测到阀体1充满低压水，控制系统300驱动油路系统200中的油缸10，使得如图5所示油缸10驱动高低压充水阀20的阀芯3向下滑动至第二导向套203的下端，封住低压水，控制系统300控制高低压充水阀20内的高压水从高压进水口102进入高低压充水阀20，当控制系统300检测到高低压充水阀20内的高压水的压力达到预设压力，并且压力保持的时间达到预设时间时，驱动卸荷装置50卸去压力，同时增压后的高压水对钢管传输系统中的待检测的钢管进行检测，控制系统300驱动油路系统200中的油缸10，使高低压充水阀20处于如图2所示的工作状态，即完成依次对待测钢管的检测。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本实用新型的技术方案，并不用以限制本实用新型。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。