专利名称：启闭双向控制插装阀的制作方法
技术领域：
本实用新型属于液压控制阀领域，尤其是涉及一种具有阀口开关双向控制油路的二通插装阀。
背景技术：
插装阀是一类液压控制阀的统称，由插入元件、控制盖板、通道块三大部分组成， 插入元件由阀芯、阀套和密封件等组成；控制盖板上根据插装阀的不同控制功能，安装有相应的先导控制级元件；通道块既是嵌入插入元件及安装控制盖板的基础阀体，又是主油路和控制油路的连通体。插装阀内阻小，动作灵敏，适宜大流量工作；插装阀主油路阀口多数采用锥面密封，因而泄漏小；插装阀具有结构简单、工作可靠、标准化程度高的特点，对于大流量、高压力、较复杂的液压系统可以显著的减小尺寸和重量。因此插装阀目前在液压压力机、塑料成形机械、压铸机等高压大流量系统中应用很广泛。传统二通插装阀的阀芯和控制盖板之间设有闭阀压簧，及闭阀控制油路。当闭阀控制油路通入压力油时，阀芯在闭阀压力油和闭阀弹簧的作用下克服主油路油压的阻力关闭主油路阀口而切断主油路通道；当闭阀控制油路与油箱接通、闭阀油压压力归零时，阀芯在主油路油压的作用下克服闭阀弹簧的压力顶开主油路阀口使主油路导通。由于主油路阀口的开启是由主油路油压克服闭阀弹簧的阻力实现的，主油路油压状态直接影响主油路阀口开启的大小及速度，不利于主油路阀口开启灵敏度的提高和控制，且主油路负载的波动， 常常会影响主阀口的开启状态出现相应的波动，从而影响液压系统工作的稳定性和可靠性；又由于闭阀需克服主油路油压的闭阀阻力才能完成闭阀动作，因此闭阀灵敏度受主油路油压影响，不利于闭阀灵敏度的提高和控制，且主油路压力的异常波动，也会影响闭阀状况的稳定性和可靠性。因此，传统二通插装阀主油路阀口的启闭灵敏度、稳定性和可靠性都急待提尚。
发明内容本实用新型主要是解决现有技术所存在的主油路阀口启闭灵敏度低，主油路阀口启闭状态稳定性和可靠性差的技术问题，提供一种结构简单、制造容易、主油路阀口开启灵敏度高及启闭状态稳定性和可靠性好的一种具有开闭阀双向控制油路插装阀。本实用新型所用的技术方案是一种启闭双向控制插装阀，包括阀盖、设有阀芯安装孔的阀体、阀芯和设于阀盖和阀芯之间的压簧，所述阀芯内设有导通阀芯上下两端端面的通腔，所述阀芯的外表面由上端闭阀油腔柱面、下端开阀油腔柱面和中间密封隔离凸台柱面组成，所述上端闭阀油腔柱面的直径等于所述下端开阀油腔柱面的直径，下端开阀油腔柱面下端部设有密封锥；所述阀芯内的通腔由上端圆柱形通孔、下端圆柱形通孔和位于上端圆柱形通孔与下端圆柱形通孔之间的凸台孔组成，所述上端圆柱形通孔的直径等于所述下端圆柱形通孔的直径，所述凸台孔上端面和所述上端圆柱形通孔构成所述压簧的安装座腔；所述阀体上所设的阀芯安装孔自上而下由第一阶梯孔、第二阶梯孔、第三阶梯孔和第四阶梯孔四段圆柱孔构成，四段圆柱孔的直径自上而下依次减小，第四阶梯孔的上端设有与所述密封锥适配的密封锥口，主油路进油口设于第三阶梯孔下端部阀体侧壁，第四阶梯孔构成主油路出油口 ；所述第三阶梯孔与所述下端开阀油腔柱面往复动密封，所述第二阶梯孔和所述中间密封隔离凸台柱面往复动密封，所述第一阶梯孔和所述上端闭阀油腔柱面之间设有过渡密封导套，所述上端闭阀油腔柱面与所述过渡密封导套内孔往复动密封；所述中间密封隔离凸台柱面的上端面、所述过渡密封导套的下端面、所述上端闭阀油腔柱面和所述第二阶梯孔之间围构成了与闭阀控制油路导通的闭阀控制油腔；所述中间密封隔离凸台柱面下端面、所述第二阶梯孔和所述下端开阀油腔柱面之间构成了与开阀控制油路导通的开阀控制油腔。插装阀工作时，当闭阀控制油腔通入先导压力油时，开阀控制油腔与系统油箱导通，阀芯在闭阀先导压力油和压簧的作用下下行，所述密封锥与所述密封锥口贴合，主阀口关闭切断主油路通道，插装阀处于闭合状态；当开阀控制油腔通入先导压力油时，闭阀控制油腔与系统油箱导通，阀芯在开阀先导压力油的作用下上行，所述密封锥与所述密封锥口脱开，主阀口打开导通了主油路通道，插装阀处于开启状态。由于空心阀芯上下端面导通， 阀芯上下端面受到同样大小的主油路油压压强作用，且由于上下端面油压作用面积相等， 因此主油路油压对阀芯的升降运动无影响，阀芯的开启和闭合灵敏度尤其是启闭状态的稳定性和可靠性与主油路油压大小及波动无关，大大提高了插装阀启闭状态的可靠性和稳定性；同时由于开闭阀的先导油腔设于阀芯外壁和阀体内孔壁间，先导油腔容积小，开闭阀所需充入的先导油量少，开闭阀的灵敏度得以有效提高，尤其是因为开闭阀只受先导油压及压簧控制，有利于根据工作需要准确计算设计控制油路与压簧参数进而获得准确可靠又不受主油路油压影响的插装阀的启闭响应时间参数，从而容易确保插装阀启闭的灵敏度符合系统要求，进而提高插装阀的工作可靠性。具体结构上，所述阀体上的阀芯安装孔采用所述的四段同轴阶梯孔结构，各孔加工简单易于保证加工精度；空心阀芯内外表面采用三段结构，上下两段内外径对应相等，一方面加工简单、容易保证加工精度，另一方面容易保证阀芯上下端面所受主油路的油压相等，弹簧座腔沉入阀芯内，有利于降低插装阀结构尺寸。因此本实用新型带来的重要的有意效果是插装阀启闭灵敏度高、启闭状态稳定性和可靠性好；同时插装阀加工简单、精度易于保证，有利于提高插装阀实用可靠性和寿命。作为优选，所述各往复动密封结构为研磨配合动密封结构，所述上端闭阀油腔柱面、下端开阀油腔柱面和中间密封隔离凸台柱面的表面设有截断面为梯形的润滑储油环槽。本优选方案，所述上端闭阀油腔柱面、下端开阀油腔柱面和中间密封隔离凸台柱面与所述阀体相应表面的往复动密封不易磨损，使用寿命长。作为优选，所述下端开阀油腔柱面自由端部的密封锥和阀芯下端端面之间设有一段辅助密封柱面，所述辅助密封柱面与所述第四阶梯孔往复动密封，所述辅助密封柱面对应的阀芯壁上开有三角形稳流缺口。本优选方案，插装阀启闭时，主油路油液流动稳定性好，主油路油液对阀芯冲击振动小，插装阀使用寿命长且易于加工。作为优选，所述第三阶梯孔的下端部与主油路进油口对应部位设有主油路进油口内油槽，主油路进油口对应的阀体外侧壁设有截断面为梯形的主油路进油口外油槽。本优选方案，有利于提高插装阀启闭时主油路油液流动稳定性，减小主油路油液对阀芯的冲击震动。[0010]综上所述，本实用新型的带来的有益效果是插装阀启闭灵敏度高、启闭稳定可靠，启闭状态稳定性和可靠性好。
图1是本实用新型的一种结构主视示意图；图2是本实用新型阀芯的一种结构示意图；图3是本实用新型阀体的一种结构示意图；图4是本实用新型的润滑油储油环槽结构示意图。图中阀芯1 上端闭阀油腔柱面1.1 中间密封隔离凸台柱面1.2 下端开阀油腔柱面1.3 上端圆柱形通孔1.4 下端圆柱形通孔1.5 凸台孔1.6 三角形稳流缺口 1.7 密封锥1.8 辅助密封柱面1.9 阀体2 第一阶梯孔2.1 第二阶梯孔2. 2 第三阶梯孔2. 3 第四阶梯孔2. 4 主油路进油口内油槽2. 5 油路进油口 2.6 密封锥口 2. 7 压簧3 过渡密封导套4 弹簧定位杆5 阀盖6 闭阀控制油腔7 开阀控制油腔8。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。如图1所示，本实用新型由阀芯1、阀体2、压簧3、过渡密封导套4、弹簧定位杆5、 阀盖6、图中为具体示出的通道块和一些密封件组成，压簧3设于阀芯1和阀盖6之间，弹簧定位杆5位于压簧3的上端与阀盖6之间，阀盖6和阀体2上设有相应的闭阀X油道和开阀Y油道。如图2所示，阀芯1为一种空心阀芯，阀芯内设有导通阀芯上下两端端面的通腔，阀芯1的外表面由上端闭阀油腔柱面1. 1、下端开阀油腔柱面1. 3和中间密封隔离凸台柱面1. 2组成，所述上端闭阀油腔柱面1. 1的直径等于所述下端开阀油腔柱面1. 3的直径， 下端开阀油腔柱面1. 3的下端部设有密封锥1. 8 ；下端开阀油腔柱面1. 3下端部的密封锥
1.8和阀芯下端端面之间设有一段辅助密封柱面1. 9，所述辅助密封柱面对应的阀芯壁上开有三角形稳流缺口 1. 7，此外所述上端闭阀油腔柱面1. 1、下端开阀油腔柱面1. 3和中间密封隔离凸台柱面1. 2上设有如图4所示的截断面为梯形的润滑储油环槽。所述阀芯内的通腔由上端圆柱形通孔1. 4、下端圆柱形通孔1. 5和位于上端圆柱形通孔1. 4与下端圆柱形通孔1. 5之间的凸台孔1. 6组成，所述上端圆柱形通孔1. 4的直径等于所述下端圆柱形通孔1. 5的直径，所述凸台孔1. 6上端面和所述上端圆柱形通孔1. 4构成所述压簧的安装座腔。如图3所示，所述阀体2内设有阀芯安装孔，所设的阀芯安装孔自上而下由第一阶梯孔
2.1、第二阶梯孔2. 2、第三阶梯孔2. 3和第四阶梯孔2. 4四段圆柱孔构成，四段圆柱孔的直径自上而下依次减小，第四阶梯孔2. 4的上端设有与密封锥1. 8适配的密封锥口 2. 7，第四阶梯孔2. 4构成主油路的出油口 ；主油路进油口 2. 6设于第三阶梯孔2. 3下端部的阀体侧壁上，第三阶梯孔2. 3下端部与主油路进油口 2. 6对应部位设有主油路进油口内油槽2. 5， 主油路进油口对应的阀体外侧壁设有截断面为梯形的主油路进油口外油槽。所述主油路进油口内外油槽结构的设置与所述三角形稳流缺口配合作用，有利于提高主油路油液启闭中平稳顺畅流过油口，降低插装阀的油震。如图1所示，过渡密封导套4设于第一阶梯孔2. 1 和上端闭阀油腔柱面1. 1之间；所述第三阶梯孔2. 3与所述下端开阀油腔柱面1. 3研磨配合往复动密封，所述第二阶梯孔2. 2和所述中间密封隔离凸台柱面1. 2研磨配合往复动密封，所述上端闭阀油腔柱面1. 1与所述过渡密封导套4内孔研磨配合往复动密封；所述中间密封隔离凸台柱面1. 2的上端面、所述过渡密封导套4的下端面、所述上端闭阀油腔柱面 1. 1和所述第二阶梯孔2. 2之间围构成了与闭阀控制油路导通的闭阀控制油腔7 ；所述中间密封隔离凸台柱面1. 2下端面、所述第二阶梯孔2. 2和所述下端开阀油腔柱面1. 3之间构成了与开阀控制油路导通的开阀控制油腔8。 插装阀工作时，当电磁阀PC失电闭阀时，闭阀X油道通入闭阀先导压力油，闭阀先导压力油通过阀盖和阀体上的相应油道通入闭阀控制油腔，此时开阀控制油腔与系统油箱导通，阀芯在闭阀先导压力油和压簧的作用下下行，所述密封锥与所述密封锥口贴合，主阀口关闭切断主油路通道，插装阀处于闭合状态；当电磁阀PC得电开阀时，开阀Y油道通入开阀先导压力油，开阀先导压力油通过阀盖和阀体上的相应油道通入开阀控制油腔，此时闭阀控制油腔与系统油箱T导通，阀芯在开阀先导压力油的作用下上行，所述密封锥与所述密封锥口脱开，主阀口打开导通了主油路通道，插装阀处于开启状态，主油路油液沿B向通过主进油口再按A向流出主油路出油口。由于空心阀芯上下端面导通，阀芯上下端面受到同样大小的主油路油压压强作用，且由于上下端面油压作用面积相等，因此主油路油压对阀芯的升降运动无影响，阀芯的开启和闭合灵敏度尤其是启闭状态的稳定性和可靠性与主油路油压大小及波动无关，从而大大提高了插装阀启闭状态的可靠性和稳定性；同时由于开闭阀的先导油腔设于阀芯外壁和阀体内孔壁间，先导油腔容积小，开闭阀所需充入的先导油量少，开闭阀的灵敏度得以有效提高，尤其是因为开闭阀只受先导油压及压簧控制，有利于根据工作需要准确计算设计控制油路与压簧参数进而获得准确可靠又不受主油路油压影响的插装阀的启闭响应时间参数，从而容易确保插装阀启闭的灵敏度符合系统要求， 进而提高插装阀的工作可靠性。具体结构上，所述阀体上的阀芯安装孔采用所述的四段同轴阶梯孔结构，各孔加工简单易于保证加工精度；空心阀芯内外表面采用三段结构，上下两段内外径对应相等，一方面加工简单、容易保证加工精度，另一方面容易保证阀芯上下端面所受主油路的油压相等，弹簧座腔沉入阀芯内，有利于降低插装阀结构尺寸。所述主油路进油口内外油槽结构的设置与所述三角形稳流缺口配合作用，有利于提高主油路油液启闭中平稳顺畅流过油口，降低插装阀的油震。带储油槽结构的研磨配合动密封结构，不易磨损， 具有使用寿命长的优点。因此本实用新型带来的重要的有益效果是插装阀启闭灵敏度高、 启闭状态稳定性和可靠性好；同时插装阀加工简单、精度易于保证，有利于提高插装阀实用可靠性和寿命。
权利要求1.一种启闭双向控制插装阀，包括阀盖、设有阀芯安装孔的阀体、阀芯和设于阀盖和阀芯之间的压簧，其特征是所述阀芯内设有导通阀芯上下两端端面的通腔，所述阀芯的外表面由上端闭阀油腔柱面、下端开阀油腔柱面和中间密封隔离凸台柱面组成，所述上端闭阀油腔柱面的直径等于所述下端开阀油腔柱面的直径，下端开阀油腔柱面下端部设有密封锥；所述阀芯内的通腔由上端圆柱形通孔、下端圆柱形通孔和位于上端圆柱形通孔与下端圆柱形通孔之间的凸台孔组成，所述上端圆柱形通孔的直径等于所述下端圆柱形通孔的直径，所述凸台孔上端面和所述上端圆柱形通孔构成所述压簧的安装座腔；所述阀体上所设的阀芯安装孔自上而下由第一阶梯孔、第二阶梯孔、第三阶梯孔和第四阶梯孔四段圆柱孔构成，四段圆柱孔的直径自上而下依次减小，第四阶梯孔的上端设有与所述密封锥适配的密封锥口，主油路进油口设于第三阶梯孔下端部阀体侧壁，第四阶梯孔构成主油路出油口 ； 所述第三阶梯孔与所述下端开阀油腔柱面往复动密封，所述第二阶梯孔和所述中间密封隔离凸台柱面往复动密封，所述第一阶梯孔和所述上端闭阀油腔柱面之间设有过渡密封导套，所述上端闭阀油腔柱面与所述过渡密封导套内孔往复动密封；所述中间密封隔离凸台柱面的上端面、所述过渡密封导套的下端面、所述上端闭阀油腔柱面和所述第二阶梯孔之间围构成了与闭阀控制油路导通的闭阀控制油腔；所述中间密封隔离凸台柱面下端面、所述第二阶梯孔和所述下端开阀油腔柱面之间构成了与开阀控制油路导通的开阀控制油腔。
2.根据权利要求1所述的启闭双向控制插装阀，其特征是所述各往复动密封结构为研磨配合动密封结构，所述上端闭阀油腔柱面、下端开阀油腔柱面和中间密封隔离凸台柱面设有若干截断面为梯形的润滑储油环槽。
3.根据权利要求1或2所述的启闭双向控制插装阀，其特征是所述下端开阀油腔柱面自由端部的密封锥和阀芯下端端面之间设有一段辅助密封柱面，所述辅助密封柱面与所述第四阶梯孔往复动密封，所述辅助密封柱面对应的阀芯壁上开有三角形稳流缺口。
4.根据权利要求3所述的启闭双向控制插装阀，其特征是所述第三阶梯孔的下端部与主油路进油口对应部位设有主油路进油口内油槽，主油路进油口对应的阀体外侧壁设有截断面为梯形的主油路进油口外油槽。
专利摘要本实用新型属于液压控制阀领域，尤其是涉及一种具有阀口开关双向控制油路的二通插装阀，解决了现有技术插装阀启闭灵敏度、稳定性和可靠性差的技术问题，公开了一种结构简单、制造容易、主油路阀口开启灵敏度高及启闭状态稳定性和可靠性好的具有开闭阀双向控制油路插装阀。它包括阀盖、设有阀芯安装孔的阀阀体、阀芯和压簧，所述阀芯内设有导通阀芯上下两端端面的通腔，阀芯上下端的内外径对应相等，阀芯上下端面所受主油路油压相等，阀芯安装孔由四段自上而下直径依次减小的圆柱孔组成，阀芯上下端外侧面之间设有密封隔离凸台，隔离凸台上下方阀芯外侧面和阀体上对应的圆柱孔表面分别构成开闭阀控制油腔。
文档编号F15B13/02GK201972985SQ20112004409
公开日2011年9月14日 申请日期2011年2月22日 优先权日2011年2月22日
发明者湛松镇 申请人:宁波铝台精机有限公司