专利名称：一种高压大流量快速响应两位两通阀的阀体组件的制作方法
技术领域：
一种高压大流量快速响应两位两通阀的阀体组件，属于流体控制系统中的阀体组件。
背景技术：
液压气动等流体控制系统因其具有控制灵活、功率重量比大、运动平稳、结构简单、布置容易等优势，在国民经济各部门中得到了广泛的应用。作为系统的主要控制部件，阀体组件的快速响应能力、过流能力、高压承受能力等直接关系到流体控制系统应用领域的进一步扩展。例如应用于车辆电控喷射系统或可变气门驱动系统等领域的阀体组件需要同时满足毫秒级或者更低的响应时间、每分钟几十升的瞬时流量、几十甚至上百兆帕的工作压力等要求。然而，常规阀体组件的以上指标之间存在相互制约。快速响应能力要求阀体组件的运动行程尽可能小，而过流能力则要求阀体组件的流通面积尽可能大，二者之间存在矛盾；高压承受能力一方面要求阀体组件的运动部分时刻处于流体压力平衡状态以消除被控流体压力的影响，对此，滑阀结构最为合适，另一方面要求良好的密封能力，对此，锥阀或者球阀最为合适。此外，为了保持密封性，滑阀的行程较大，这与快速响应能力之间存在矛盾。
发明内容
本发明的目的在于为流体控制系统的主要控制部件，特别是要求较高的快速响应能力、过流能力、高压承受能力时，提供一种高压大流量快速响应两位两通阀的阀体组件，该阀体组件采用多个运动件同步运动的方式，实现了同时缩短阀体响应时间和增加阀体流通面积的目的，并且各运动件均采用流体压力平衡结构，具有极好的高压承受能力。本发明所采用的技术方案是一种高压大流量快速响应两位两通阀的阀体组件，它包括内阀芯、阀套，驱动装置，复位装置和外壳，其特征是它还包括堵块，所述堵块包含第一堵块和第二堵块；第一堵块嵌套在内阀芯内部；内阀芯和第二堵块分别从左右两端嵌套在阀套内部；阀套嵌套在阀侧外壳内部。所述内阀芯上的内阀芯密封环面与阀套上的阀套密封环面形成环状密封；内阀芯上的内阀芯密封环面的横截面积与内阀芯流体压力平衡环面的横截面积相同。所述阀套上的阀套密封环面的横截面积与阀套阀套流体压力平衡环面横截面积相同。通过调节内阀芯上的内阀芯推力面和第二堵块上的第二堵块推力面之间的距离来调节内阀芯的行程；通过调节内阀芯上的内阀芯密封环面与阀套上的阀套密封环面来调节内阀芯和阀套的行程之和。本发明的有益效果是这种高压大流量快速响应两位两通阀的阀体组件的第一堵块嵌套在内阀芯内部，内阀芯和第二堵块分别从左右两端嵌套在阀套内部；阀套嵌套在阀侧外壳内部。该阀体组件中的运动件，即内阀芯、阀套均采用流体压力平衡结构，其运动不受被控流体压力的影响，可用于高压流体的控制。在切换过程中，内阀芯与阀套进行同步反向运动，缩短了阀体的响应时间，增加了阀体的总行程，解决了传统阀体在同时缩短响应时间与增加衔铁行程之间的矛盾，可用于同时要求高压、大流量与快速响应的流体控制场合。
下面结合附图与实施例对本发明进一步说明。图1是一种高压大流量快速响应两位两通阀的阀体组件的结构示意图。图2是采用电磁驱动弹簧复位的一种高压大流量快速响应两位两通阀的阀体组件的结构示意图。图中1.第一堵块，Ia.第一堵块限位面；2.内阀芯，2a.内阀芯限位面,2b.内阀芯流体压力平衡环面，2c.内阀芯密封环面，2d.内阀芯推力面，3.阀套，3a.阀套第一连通口，3b.阀套密封环面，3c.阀套流体压力平衡环面，3d.阀套第二连通口，3e.阀套限位面，
4.阀侧外壳，4a.阀侧外壳第一连通口，4b.阀侧外壳第二连通口，5.第二堵块，5a.第二堵块推力面，5b.第二堵块限位面,6.第一衔铁,7.导磁套,8.驱动侧外壳,9.第一磁轭，10.电磁线圈，11.隔磁环，12.回复弹簧，13.第二磁轭，14.第二衔铁。
具体实施例方式本具体实施方式
的一种高压大流量快速响应两位两通阀的阀体组件中的阀侧外壳4采用插装方式与所应用的流体控制系统的被控油路相连。在实际应用中，根据实际应用的要求，内阀芯2可采用电磁或机械或液压或气动方式进行驱动；内阀芯2可采用机械或液压反馈或气动反馈方式进行复位。阀套3可采用电磁或机械或液压或气动方式进行驱动；阀套3可采用机械或液压反馈或气动反馈方式进行复位。阀侧外壳4可采用插装方式，也可采用螺纹连接等方式与所应用的流体控制系统的被控油路相连。如图1和图2所示，一种高压大流量快速响应两位两通阀的阀体组件包括内阀芯
2、阀套3和阀侧外壳5，其特征是它还包括堵块，所述堵块包含第一堵块I和第二堵块5 ；第一堵块I嵌套在内阀芯2内部；内阀芯2和第二堵块5分别从左右两端嵌套在阀套3内部；阀套3嵌套在阀侧外壳4内部。所述内阀芯2上的内阀芯密封环面2c与阀套3上的阀套密封环面3b形成环状密封。内阀芯2上的内阀芯密封环面2c的横截面积与内阀芯流体压力平衡环面2b的横截面积相同，内阀芯2不受被控流体压力的影响。阀套3上的阀套密封环面3b的横截面积与阀套阀套流体压力平衡环面3c横截面积相同，阀套3不受被控流体压力的影响。通过调节内阀芯2上的内阀芯推力面2d和第二堵块5上的第二堵块推力面5a之间的距离来调节内阀芯2的行程；通过调节内阀芯2上的内阀芯密封环面2c与阀套3上的阀套密封环面3b来调节内阀芯2和阀套3的行程之和。接下来以采用电磁驱动弹簧复位为例，说明一种高压大流量快速响应两位两通阀的阀体组件的工作原理。如图2所示，电磁驱动部分主要包括电磁线圈10、第一衔铁6、第二衔铁14、导磁套7、驱动侧外壳8、第一磁轭9、第二磁轭13等。其中，电磁铁可采用螺线管式结构。第一衔铁6和第二衔铁14均为柱状结构，布置在导磁套7的内部。电磁线圈10绕在导磁套7上，电磁线圈10和导磁套7固定安装在第一磁轭9内部，第一磁轭9固定安装在驱动侧外壳8内部。第二磁轭13固定安装在导磁套7上，其端面与第一磁轭9的端面贴合。第一衔铁6与内阀芯2固定相连，第二衔铁14与阀套3固定相连。一种高压大流量快速响应两位两通阀的阀体组件的工作原理为
I)初始状态保持阶段当电磁线圈10不通电时，阀体组件各部分的位置均处于初始状态，如图2所示。内阀芯2上的内阀芯密封环面2c与阀套3上的阀套密封环面3b不接触，阀套第一连通口 3a与阀套第二连通口 3d相连，即阀侧外壳第一连通口 4a与阀侧外壳第二连通口 4b相连。此时，阀套3上的阀套限位面3e与第二堵块5上的第二堵块限位面5b相接触，限定了阀套3在初始状态的位置。内阀芯2上的内阀芯限位面2a与第一堵块I上的第一堵块限位面Ia相接触，限定了内阀芯2在初始状态的位置。2)初始状态向切换状态的切换阶段当电磁线圈10通电后，第一衔铁6在向右的电磁力的作用下带动内阀芯2向右运动，第二衔铁14在向左的电磁力的作用下带动阀套3向左运动。此时，内阀芯2上的内阀芯密封环面2c与阀套3上的阀套密封环面3b之间的距离逐渐降低。3)切换状态保持阶段当内阀芯2运动至内阀芯2上的内阀芯推力面2d和第二堵块5上的第二堵块推力面5a相接触后，停止运动，此位置为内阀芯2在切换状态的位置。当阀套3运动至内阀芯2上的内阀芯密封环面2c与阀套3上的阀套密封环面3b相接触后，停止运动，此位置为阀套3在切换状态的位置。内阀芯2上的内阀芯密封环面2c与阀套3上的阀套密封环面3b相接触，形成环状密封。阀套第一连通口 3a与阀套第二连通口 3d断开，即阀侧外壳第一连通口 4a与阀侧外壳第二连通口 4b断开。4)切换状态向初始状态的切换阶段当电磁线圈10断电后，第一衔铁6和第二衔铁14上的电磁力逐渐降低。第一衔铁6带动内阀芯2向左运动，第二衔铁14带动阀套3向右运动。此时，内阀芯2上的内阀芯密封环面2c与阀套3上的阀套密封环面3b之间的距离逐渐增加。 由上可见，无论是在初始状态向切换状态的切换阶段，还是在切换状态向初始状态的切换阶段，内阀芯2和阀套3进行同步反向运动，缩短了阀体的响应时间，增加了阀体的总行程，解决了传统阀体在同时缩短响应时间与增加衔铁行程的矛盾。该阀体组件中的运动件，即内阀芯2和阀套3均采用流体压力平衡结构，其运动不受被控流体压力的影响。因此，本发明可用于同时要求高压、大流量与快速响应的流体控制场合。
权利要求
1.一种高压大流量快速响应两位两通阀的阀体组件，它包括内阀芯(2)、阀套(3)，驱动装置，复位装置和外壳，其特征是它还包括堵块，所述堵块包含第一堵块(I)和第二堵块(5);第一堵块(I)嵌套在内阀芯(2)内部；内阀芯(2)和第二堵块(5)分别从左右两端嵌套在阀套(3)内部；阀套(3)嵌套在阀侧外壳(4)内部。
2.根据权利要求1所述的一种高压大流量快速响应两位两通阀的阀体组件，其特征是所述内阀芯(2)上的内阀芯密封环面(2c)与阀套(3)上的阀套密封环面(3b)形成环状密封；内阀芯(2)上的内阀芯密封环面(2c)的横截面积与内阀芯流体压力平衡环面(2b)的横截面积相同。
3.根据权利要求1所述的一种高压大流量快速响应两位两通阀的阀体组件，其特征是所述阀套(3)上的阀套密封环面(3b)的横截面积与阀套阀套流体压力平衡环面(3c)横截面积相同。
4.根据权利要求1所述的一种高压大流量快速响应两位两通阀的阀体组件，其特征是通过调节内阀芯(2)上的内阀芯推力面(2d)和第二堵块(5)上的第二堵块推力面(5a)之间的距离来调节内阀芯(2)的行程；通过调节内阀芯(2)上的内阀芯密封环面(2c)与阀套(3)上的阀套密封环面(3b)来调节内阀芯(2)和阀套(3)的行程之和。
全文摘要
一种高压大流量快速响应两位两通阀的阀体组件，属于流体控制系统中的阀体组件。该阀体组件包括内阀芯、阀套、第一堵块、第二堵块、阀侧外壳等。第一堵块嵌套在内阀芯内部，内阀芯和第二堵块分别从左右两端嵌套在阀套内部；阀套嵌套在阀侧外壳内部。该阀体组件中的运动件，即内阀芯、阀套均采用流体压力平衡结构，其运动不受被控流体压力的影响，可用于高压流体的控制。在切换过程中，内阀芯与阀套进行同步反向运动，缩短了阀体的响应时间，增加了阀体的总行程，解决了传统阀体在同时缩短响应时间与增加衔铁行程之间的矛盾。本阀体组件可用于同时要求高压、大流量与快速响应的流体控制场合。
文档编号F16K1/38GK103016796SQ20121057827
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者崔靖晨, 田江平, 隆武强 申请人:大连理工大学