一种耐低温组合圈隔套阀杆构成阀的换向密封装置的制作方法

本发明属于电磁换向阀技术领域，特别涉及一种耐低温组合圈隔套阀杆构成阀的换向密封装置。

背景技术：

电磁换向阀是用电磁铁的吸力来推动阀芯运动以变换流体流动方向的控制阀，是用来控制流体的自动化基础元件，属于执行器，并不限于液压、气动。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。现有的电磁换向阀为了保证电磁阀的密封性能，在阀杆的外周上通常设有o型密封圈；电磁阀的密封性一般由o型密封圈与阀杆间的过盈量来控制，在实际使用过程中，密封圈与阀杆的过盈量较大时，电磁阀的密封性能够得到保障，但电磁阀换向时阀杆的瞬时阻力会相应的增大，致使电磁线圈负荷增大而发热，如果换向不成功，电磁线圈将长时间通电、发热，甚至烧毁，尤其在北方寒冷的环境中使用时，这一现象尤为突出；如果密封圈与阀杆的过盈量较小时，阀杆的瞬时换向阻力会减小，但又会带来换向阀密封性的问题；为了解决换向阀阀杆瞬时换向阻力与密封圈的密封可靠性这一矛盾，我们研发了一种耐低温组合圈隔套阀杆构成阀的换向密封装置。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种耐低温组合圈隔套阀杆构成阀的换向密封装置，分别将耐低温组合圈两个端面设计为凹槽结构、将隔套两个端面设计为凸台结构；耐低温组合圈在阀杆圆弧角推力的作用下，耐低温组合圈的唇边顺着力的方向倾斜变形，改变了阀杆和耐低温组合圈接触点的受力方向，减小了阀杆换向瞬间的运行阻力，同时换向完成后又不降低电磁换向阀的密封性，从而进一步降低了电磁换向阀的低压启动和换向性能，极大改善电磁换向阀的电控换向性能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种耐低温组合圈隔套阀杆构成阀的换向密封装置，包括电磁先导阀、阀座、阀体、阀杆、端盖，所述阀座一侧设有电磁先导阀，所述电磁先导阀内部设有可动铁心，可动铁芯的端面设有密封垫，所述可动铁心周围缠绕有电磁线圈；所述阀座一侧设有进气通道，进气通道的一端与外界相通，另一端与可动铁芯的密封垫形成密封结构；所述阀座的内部设有进气腔，所述进气腔的内部设有活塞，所述活塞截面为偏置的t形；

所述阀座一侧设有阀体，所述阀体的内部设有工作腔，所述工作腔内部设有阀杆，所述阀杆包括连杆和若干轴径，轴径与连杆一体成型且轴径的外径大于连杆的外径；阀杆一端的轴径中心处设有第一插槽，另一端的轴径中心处设有第二插槽，所述活塞一端安装在第一插槽内，以便活塞推动阀杆运动；所述阀杆外部一侧设有若干隔套，所述隔套包括两个端面、横条，两个端面通过若干横条连接，相邻横条间构成方槽，压缩空气通过方槽进入阀体内部，隔套的两个端面一侧中部设有凸台；相邻隔套间设有耐低温组合圈，所述耐低温组合圈包括外圈、唇边，所述外圈和唇边一体成型且外圈和唇边间设有与凸台配合的凹槽，所述隔套的端面与耐低温的外圈以及端面的凸台与耐低温组合圈的凹槽处均为过盈配合，隔套的端面与耐低温组合圈的唇边为间隙配合；

所述阀体一侧设有端盖，所述端盖内部设有空腔，空腔内部设有弹簧轴芯，所述弹簧轴芯一端插入第二插槽内部，所述弹簧轴芯外部套设有复位弹簧，复位弹簧一端与弹簧轴芯相连，另一端与空腔的内壁相连。

工作时，控制电磁先导阀通电或断电。电磁先导阀将电信号转换为电磁力，在电磁力的作用下，推动电磁先导阀内部的可动铁芯作机械往返移动；通电时电磁力推动可动铁芯移动，进气通道与阀座内部相通的端口被开启，断电后可动铁芯释放，可动铁芯发生移动，进气通道的端口被可动铁芯端面的密封垫密封，这样通过可动铁芯的轴向往返移动，实现控制气路的通断。

当电磁先导阀通电后，进气通道的端口打开，控制气路进气，空气沿进气通道进入阀座内，并作用于阀座内的活塞，活塞沿轴向移动，同时活塞推动阀杆作轴向移动，复位弹簧被压缩，这时阀杆切换阀体内气路流动方向，从而达到改变先导式电磁换向阀不同工作状态的目的。

当电磁先导阀断电后，进气通道的端口封闭，控制气路断气，进气腔内的余气通过电磁先导阀排气，阀杆在复位弹簧的作用下恢复原位，最终完成阀杆的一个换向动作循环；当阀杆在换向运行时，阀杆端面圆弧角与耐低温组合圈接触的瞬间，因隔套的端面与耐低温组合圈的唇边为间隙配合，耐低温组合圈在阀杆圆弧角推力的作用下，耐低温组合圈的唇边可以顺着力的方向倾斜变形，改变了阀杆和耐低温组合圈接触点的受力方向，减小了阀杆换向瞬间的运行阻力，增强了阀杆在两个方向的换向灵敏度；同时换向完成后保证了耐低温组合圈密封可靠、不串气，阀不内漏，从而保证了电磁换向阀的密封性，降低了电磁换向阀的低压启动和换向性能，解决了阀换向和密封可靠性的问题，进一步扩展了换向阀的双向密封和负压密封性能。

优选的，所述活塞一侧设有缓冲垫，缓冲垫固定安装在进气腔内部，缓冲垫减弱了活塞运动时对阀座的冲击，从而减弱了换向阀工作时的震动。

优选的，所述阀体两侧设有挡圈，挡圈套设在阀杆的轴径外径上且与阀体相连，挡圈进一步保证了换向阀的密封性。

优选的，所述隔套采用pom聚甲醛制作而成，其质量轻，质地坚硬，有刚性和弹性，尺寸稳定，满足高低温环境下换向阀的使用。

优选的，所述耐低温组合圈为双向密封圈，双向密封圈保证了换向阀双向换向时的密封性。

优选的，所述耐低温组合圈采用耐磨材料制成，满足换向阀循环多次换向的需求，减小了耐低温组合圈的磨损，保证了耐低温组合圈的密封效果。

优选的，所述耐磨材料为聚氨酯弹性体、聚四氟乙烯、丁晴橡胶或硅橡胶中的一种或几种。

优选的，所述唇边截面为圆形，圆形的唇边下部与阀杆的轴径间的配合为过盈配合，圆形唇边与阀杆间的运动副为高度，两者的接触强度大，保证了换向阀双向换向的密封效果。

优选的，所述隔套的端面与耐低温组合圈唇边间的间隙为0.15mm-0.25mm。

优选的，所述凸台内圈与端面间的夹角为115°-125°，既保证了阀杆在两个方向的换向灵敏度，又保证了唇边运动时耐低温组合圈与阀杆间的密封性。

本发明的有益效果是：

1.分别将耐低温组合圈两个端面设计为凹槽结构、将隔套两个端面设计为凸台结构；耐低温组合圈在阀杆圆弧角推力的作用下，耐低温组合圈的唇边顺着力的方向倾斜变形，改变了阀杆和耐低温组合圈接触点的受力方向，减小了阀杆换向瞬间的运行阻力，同时换向完成后又不降低电磁换向阀的密封性，从而进一步降低了电磁换向阀的低压启动和换向性能，极大改善电磁换向阀的电控换向性能。

2.阀体两侧设有挡圈，挡圈套设在阀杆的轴径外径上且与阀体相连，挡圈进一步保证了换向阀的密封性。

3.活塞一侧设有缓冲垫，缓冲垫固定安装在进气腔内部，缓冲垫减弱了活塞运动时对阀座的冲击，从而减弱了换向阀工作时的震动。

4.隔套采用pom聚甲醛制作而成，其质量轻，质地坚硬，有刚性和弹性，尺寸稳定，满足高低温环境下换向阀的使用。

5.耐低温组合圈为双向密封圈，双向密封圈保证了换向阀双向换向时的密封性。

6.述耐低温组合圈采用耐磨材料制成，耐磨材料为聚氨酯弹性体、聚四氟乙烯、丁晴橡胶或硅橡胶中的一种或几种，满足换向阀循环多次换向的需求，减小了耐低温组合圈的磨损，保证了耐低温组合圈的密封效果。

7.唇边截面为圆形，圆形的唇边下部与阀杆的轴径间的配合为过盈配合，圆形唇边与阀杆间的运动副为高度，两者的接触强度大，保证了换向阀双向换向的密封效果。

8.凸台内圈与端面间的夹角为115°-125°，既保证了阀杆在两个方向的换向灵敏度，又保证了唇边运动时耐低温组合圈与阀杆间的密封性。

附图说明

附图1是本发明一种耐低温组合圈隔套阀杆构成阀的换向密封装置剖视图。

附图2是本发明一种耐低温组合圈隔套阀杆构成阀的换向密封装置中隔套、阀杆安装示意图。

附图3是本发明一种耐低温组合圈隔套阀杆构成阀的换向密封装置中隔套、耐低温组合圈剖视图。

附图4是本发明一种耐低温组合圈隔套阀杆构成阀的换向密封装置中隔套结构示意图。

附图5是本发明一种耐低温组合圈隔套阀杆构成阀的换向密封装置中a局部放大图。

附图6是本发明一种耐低温组合圈隔套阀杆构成阀的换向密封装置中隔套半剖视图。

图中：1、电磁先导阀；2、阀座；3、阀体；4、端盖；5、可动铁芯；6、电磁线圈；7、进气通道；8、缓冲垫；9、活塞；12、阀杆；121、轴径；122、连杆；13、隔套；131、横条；132、方槽；133、凸台；134、端面；14、耐低温组合圈；141、外圈；142、凹槽；143、唇边；15、挡圈；16、复位弹簧；17、弹簧轴芯；18、第一插槽；19、第二插槽；20、进气腔；21、工作腔；

具体实施方式

下面将结合附图1-6，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

一种耐低温组合圈14隔套13阀杆12构成阀的换向密封装置，包括电磁先导阀1、阀座2、阀体3、阀杆12、端盖4，所述阀座2一侧设有电磁先导阀1，所述电磁先导阀1内部设有可动铁心，可动铁芯5的端面134设有密封垫，所述可动铁心周围缠绕有电磁线圈6；所述阀座2一侧设有进气通道7，进气通道7的一端与外界相通，另一端与可动铁芯5的密封垫形成密封结构；所述阀座2的内部设有进气腔20，所述进气腔20的内部设有活塞9，所述活塞9截面为偏置的t形；

所述阀座2一侧设有阀体3，所述阀体3的内部设有工作腔21，所述工作腔21内部设有阀杆12，所述阀杆12包括连杆122和若干轴径121，轴径121与连杆122一体成型且轴径121的外径大于连杆122的外径；阀杆12一端的轴径121中心处设有第一插槽18，另一端的轴径121中心处设有第二插槽19，所述活塞9一端安装在第一插槽18内，以便活塞9推动阀杆12运动；所述阀杆12外部一侧设有若干隔套13，所述隔套13包括两个端面134、横条131，两个端面134通过若干横条131连接，相邻横条131间构成方槽132，压缩空气通过方槽132进入阀体3内部，隔套13的两个端面134一侧中部设有凸台133；相邻隔套13间设有耐低温组合圈14，所述耐低温组合圈14包括外圈141、唇边143，所述外圈141和唇边143一体成型且外圈141和唇边143间设有与凸台133配合的凹槽142，所述隔套13的端面134与耐低温的外圈141以及端面134的凸台133与耐低温组合圈14的凹槽142处均为过盈配合，隔套13的端面134与耐低温组合圈14的唇边143为间隙配合；

所述阀体3一侧设有端盖4，所述端盖4内部设有空腔，空腔内部设有弹簧轴芯17，所述弹簧轴芯17一端插入第二插槽19内部，所述弹簧轴芯17外部套设有复位弹簧16，复位弹簧16一端与弹簧轴芯17相连，另一端与空腔的内壁相连。

工作时，控制电磁先导阀1通电或断电。电磁先导阀1将电信号转换为电磁力，在电磁力的作用下，推动电磁先导阀1内部的可动铁芯5作机械往返移动；通电时电磁力推动可动铁芯5移动，进气通道7与阀座2内部相通的端口被开启，断电后可动铁芯5释放，可动铁芯5发生移动，进气通道7的端口被可动铁芯5端面134的密封垫密封，这样通过可动铁芯5的轴向往返移动，实现控制气路的通断。

当电磁先导阀1通电后，进气通道7的端口打开，控制气路进气，空气沿进气通道7进入阀座2内，并作用于阀座2内的活塞9，活塞9沿轴向移动，同时活塞9推动阀杆12作轴向移动，复位弹簧16被压缩，这时阀杆12切换阀体3内气路流动方向，从而达到改变先导式电磁换向阀不同工作状态的目的。

当电磁先导阀1断电后，进气通道7的端口封闭，控制气路断气，进气腔20内的余气通过电磁先导阀1排气，阀杆12在复位弹簧16的作用下恢复原位，最终完成阀杆12的一个换向动作循环；当阀杆12在换向运行时，阀杆12端面134圆弧角与耐低温组合圈14接触的瞬间，因隔套13的端面134与耐低温组合圈14的唇边143为间隙配合，耐低温组合圈14在阀杆12圆弧角推力的作用下，耐低温组合圈14的唇边143可以顺着力的方向倾斜变形，改变了阀杆12和耐低温组合圈14接触点的受力方向，减小了阀杆12换向瞬间的运行阻力，增强了阀杆12在两个方向的换向灵敏度；同时换向完成后保证了耐低温组合圈14密封可靠、不串气，阀不内漏，从而保证了电磁换向阀的密封性，降低了电磁换向阀的低压启动和换向性能，解决了阀换向和密封可靠性的问题，进一步扩展了换向阀的双向密封和负压密封性能。

所述活塞9一侧设有缓冲垫8，缓冲垫8固定安装在进气腔20内部，缓冲垫8减弱了活塞9运动时对阀座2的冲击，从而减弱了换向阀工作时的震动。

所述阀体3两侧设有挡圈15，挡圈15套设在阀杆12的轴径121外径上且与阀体3相连，挡圈15进一步保证了换向阀的密封性。

所述隔套13采用pom聚甲醛制作而成，其质量轻，质地坚硬，有刚性和弹性，尺寸稳定，满足高低温环境下换向阀的使用。

所述耐低温组合圈14为双向密封圈，双向密封圈保证了换向阀双向换向时的密封性。

所述耐低温组合圈14采用耐磨材料制成，满足换向阀循环多次换向的需求，减小了耐低温组合圈14的磨损，保证了耐低温组合圈14的密封效果。

所述耐磨材料为聚氨酯弹性体、聚四氟乙烯、丁晴橡胶或硅橡胶中的一种或几种。

所述唇边143截面为圆形，圆形的唇边143下部与阀杆12的轴径121间的配合为过盈配合，圆形唇边143与阀杆12间的运动副为高度，两者的接触强度大，保证了换向阀双向换向的密封效果。

所述隔套13的端面134与耐低温组合圈14唇边143间的间隙为0.18mm。

所述凸台133内圈与端面134间的夹角为120°，既保证了阀杆12在两个方向的换向灵敏度，又保证了唇边143运动时耐低温组合圈14与阀杆12间的密封性。

实施例2：

与实施例1所不同的是：所述隔套13的端面134与耐低温组合圈14唇边143间的间隙为0.2mm。

所述凸台133内圈与端面134间的夹角为120°，既保证了阀杆12在两个方向的换向灵敏度，又保证了唇边143运动时耐低温组合圈14与阀杆12间的密封性。

以上内容仅仅是对本发明的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。