一种高压滑阀型单向阀的制作方法

本发明属于单向液压阀技术领域。尤其涉及一种高压滑阀型单向阀。

背景技术：

目前，在液压系统中采用单向阀较为普遍，其阀芯结构多为锥形或球面形，现有的单向阀阀芯与阀座接洽处多为线接触，容易出现阀芯错位，并且由于开闭频繁和振荡，在接洽处容易磨损，产生痕沟，影响密封性能，使单向阀工作不稳定，降低使用寿命。又由于液压系统处于高频振动时，此时单向阀也同样处于高频振动，使阀芯与阀座产生冲击，从而使液压系统增加振动和噪声，影响液压系统工作性能。而打开高压单向阀还要增加小型卸荷阀，使高压单向阀结构更加复杂。

从目前研究情况发现，许多学者利用fluent等软件对单向阀进行流体仿真，对结构进行了一定的改进，有效的解决了噪声大、易卡死、开启快速性差等缺点，然而其阀芯结构大多数仍然为球面形或者锥形。“一种液控单向阀(cn209725330)”公开了一种对结构进行改进的液控单向阀，改进了球面与通孔的接触性能，但密封性仍有待提高；“超高压液控单向阀(cn209469836u)”公开了一种在超高压情况下工作的单向阀，设置了一种可以被液体驱动的活塞，能够辅助球芯运动；“一种电磁铁控制的高压单向阀(cn209761891u)”公开了一种由电磁铁控制的单向阀，提高了单向阀的自动控制水平，并且具有不受回油背压影响、响应速度快和不需要控制油路的特点。但上述技术中，阀芯为球面或锥面结构，阀芯与阀座接洽处仍然为线接触，在机械冲击和液压冲击下易造成接触面的磨损，密封性变差，降低使用寿命。

技术实现要素：

本发明旨在克服上述缺陷，目的是提供一种能实现无液压与机械冲击、密封性好、稳定性好和寿命长的高压滑阀型单向阀。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

所述高压滑阀型单向阀包括阀体、阀芯、弹簧、左阀盖和右阀盖。左阀盖和右阀盖通过螺栓安装在阀体对应的左端和右端，阀体内装有阀芯和弹簧，弹簧的一端与右阀盖相接触，弹簧的另一端与阀芯的右端相接触；阀芯的右圆柱面装有第一组合密封圈，阀体的内壁中部靠右处装有第二组合密封圈，阀芯的左圆柱面装有第三组合密封圈；阀体的左端面和右端面对应的装有左密封圈和右密封圈。

阀体呈管状，在阀体中部靠右处开有第一油口，第一油口的右侧开有第二油口，第一油口的开口朝上，第二油口的开口朝下，第一油口的中心线和第二油口的中心线位于同一截面，第一油口中心线和第二油口中心线间的距离l1＝23～40mm。在阀体的内壁开有第一沉割槽和第二沉割槽，第一沉割槽的槽宽中心线与第一油口中心线位于同一截面，第二沉割槽的槽宽中心线与第二油口中心线位于同一截面；在阀体的内壁开有第二密封槽，第二密封槽位于第一沉割槽和第二沉割槽的中间位置处，第二密封槽装有第二组合密封圈；第二沉割槽两个侧面为对称的环形斜面，环形斜面与内壁的夹角为40～45°。

在阀体的壳体沿轴线设有控制油通道，控制油通道的出油口与阀体的左腔相通，控制油通道的进油口与第二油口相通，控制油通道的出油口与阀体左端面间的距离l2＝20～25mm；阀体的左端面和右端面对应的开有左密封槽和右密封槽，左密封槽和右密封槽对应地装有左密封圈和右密封圈。

阀芯为芯杆与芯杆左端的左圆柱体和芯杆右端的右圆柱体构成的整体。左圆柱体中部设有第三密封槽，第三密封槽装有第三组合密封圈；在距离右圆柱体的右端面5～10mm处设有第一密封槽，第一密封槽装有第一组合密封圈；第三密封槽和第一密封槽相同，第一组合密封圈和第三组合密封圈相同。右圆柱体的右端面同轴心地设有右圆形凸台，右圆形凸台为弹簧的芯轴，右圆形凸台的直径与弹簧的内径相同，右圆柱体的左端面和圆柱面间为圆锥面。

阀芯的左圆柱体和右圆柱体的直径与阀体内壁的间隙为5～10μm。

左阀盖的内侧同轴心地设有左圆形凸台，左圆形凸台的高度l3等于控制油通道的出油口与阀体左端面间的距离l2，左阀盖上均匀地设有螺孔。

右阀盖的中心设有盲孔，盲孔为弹簧座，盲孔的中心位置处设有泄漏油口，右阀盖上均匀地设有螺孔。

弹簧的自由长度为45～80mm，压缩量为22～40mm。

在关闭状态下，圆锥面和右圆柱体的圆柱面的交线与第二密封圈左侧面的距离为0.5～1mm。

第三组合密封圈由阀芯用内密封圈和阀芯用外密封圈组成。阀芯用外密封圈的截面为矩形；阀芯用内密封圈的截面呈“工”字状，阀芯用内密封圈的截面两侧为对称的圆弧，阀芯用内密封圈的中部宽度为3～4mm；阀芯用内密封圈的宽度和阀芯用外密封圈的宽度与第三密封槽的宽度名义尺寸相同，宽度为5～6mm；阀芯用内密封圈的高度为3～5mm，阀芯用外密封圈的高度为2～3mm，阀芯用内密封圈的的高度与阀芯用外密封圈的高度之和与第三密封槽高度的名义尺寸相同。

第二组合密封圈由阀体用内密封圈和阀体用外密封圈组成。阀体用内密封圈的截面形状与阀芯用外密封圈的截面形状相同，阀体用外密封圈的截面形状与阀芯用内密封圈的截面形状相同。

所述阀体和所述阀芯的材质均为45号钢。

所述圆锥面的锥角为30～35°，母线长3～5mm。

所述左圆形凸台的直径为阀芯直径的0.35～0.5倍。

所述阀芯用内密封圈的的材质为耐油橡胶材料。

所述阀芯用外密封圈的材质为四氟乙烯材料。

所述阀体用内密封圈的材质为四氟乙烯材料。

所述阀体用外密封圈的材质为耐油橡胶材料。

由于采用上述技术方案，本发明和现有技术相比具有以下优点：

1、当高压油从第二油口进入、经过控制油通道进到左腔时，高压油作用在阀芯的左端面上，推动阀芯往右移动，弹簧被压缩，阀口打开(第二油口与第一油口相通)，高压油从第二油口流往第一油口，由于阀芯为滑阀结构不易发生错位，作用于阀芯左端面的作用力使得阀芯移动快速且平稳。

2、当第二油口处于低压回油时，弹簧推动阀芯左移复位，同时也能限位；关闭阀口，切断第二油口和第一油口，防止第一油口上部油液流空，阀芯运动位置准确，保证了高压滑阀型单向阀工作的稳定性，同时避免了相关执行元件内部的液压油流空。

3、本发明的阀芯的右圆柱体左端面加工有圆锥面，圆锥面的锥角为30～35°，母线长为3～5mm，以减缓高压油的冲击。在关闭状态下，圆锥面和右圆柱体的圆柱面的交线与第二密封圈左侧面的距离为0.5～1mm，阀体和阀芯的配合间隙为5～10μm，起间隙密封作用，减少了配合间隙带来的液压油泄漏量，使得高压滑阀型单向阀密封性能良好。

4、在阀芯的左圆柱体中部设有第三密封槽，第三密封槽安装有第三组合密封圈；在距离右圆柱体的右端面5～10mm处设有第一密封槽，第一密封槽安装有第一组合密封圈。有效的减少了液压油的泄漏，使得高压滑阀型单向阀的密封性能良好。

第一组合密封圈、第三组合密封圈均由阀芯用内密封圈31和阀芯用外密封圈32组成，阀芯用外密封圈32的截面为矩形面，宽度为5～6mm，高度为2～3mm，材质为四氟乙烯材料；阀芯用内密封圈31的截面呈“工”字状，宽度为5～6mm，高度为3～5mm，两侧为对称的圆弧，中部宽度为3～4mm，材质为耐油橡胶材料。

第二组合密封圈由阀体用内密封圈和阀体用外密封圈组成，阀体用内密封圈的截面形状与阀芯用外密封圈的截面形状相同，材质为四氟乙烯材料；阀体用外密封圈的截面形状与阀芯用内密封圈的截面形状相同，材质为耐油橡胶材料。显著减少了液压油的泄漏，使得密封性能得到了有效提高，通过组合密封圈的密封与环形间隙配合密封对高压滑阀型单向阀起到了双道的密封作用，密封性能良好。

5、右阀盖的中心设有盲孔，盲孔为弹簧座，盲孔的中心位置设有泄露油口，当阀芯向右移动过程中，右腔内部的泄露油通过泄露油口排出，避免了泄露油在右腔内形成背压，使得阀芯的移动过程快速且平稳。

6、在阀芯左移过程中，左腔的液压油通过控制油通道流回油箱，左腔的液压油起到了缓冲作用，避免了阀芯的左圆柱体的左端面与左阀盖的左圆形凸台的机械冲击，使得阀芯运动平稳，避免了液压冲击，进而延长了高压滑阀型单向阀的使用寿命。

因此，本发明具有无液压与机械冲击、密封性好、稳定性好和寿命长的特点。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为图1中阀体3的一种结构示意图；

图3为图1中阀芯4的一种结构示意图；

图4为图1中左阀盖1的结构示意图；

图5为图1中右阀盖8的结构示意图；

图6为图1中第三组合密封圈14的结构示意图；

图7为图1中第二组合密封圈13的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述，并非对其保护范围的限制。

本具体实施方式中：

所述阀体3和所述阀芯4的材质均为45号钢。

所述圆锥面26的锥角为30～35°，母线长3～5mm。

所述左圆形凸台的直径为阀芯4直径的0.35～0.5倍。

所述阀芯用内密封圈的31的材质为耐油橡胶材料。

所述阀芯用外密封圈32的材质为四氟乙烯材料。

所述阀体用内密封圈33的材质为四氟乙烯材料。

所述阀体用外密封圈34的材质为耐油橡胶材料。

实施例中不再赘述。

实施例1

一种高压滑阀型单向阀。如图1所示，所述高压滑阀型单向阀包括阀体3、阀芯4、弹簧6、左阀盖1和右阀盖8。左阀盖1和右阀盖8通过螺栓16安装在阀体3对应的左端和右端，阀体3内装有阀芯4和弹簧6，弹簧6的一端与右阀盖8相接触，弹簧6的另一端与阀芯4的右端相接触；阀芯4的右圆柱面装有第一组合密封圈11，阀体3的内壁中部靠右处装有第二组合密封圈13，阀芯4的左圆柱面装有第三组合密封圈14；阀体3的左端面和右端面对应的装有左密封圈2和右密封圈7。

如图2所示，阀体3呈管状，在阀体3中部靠右处开有第一油口5，第一油口5的右侧开有第二油口12，第一油口5的开口朝上，第二油口12的开口朝下，第一油口5的中心线和第二油口12的中心线位于同一截面，第一油口5中心线的延长线和第二油口12中心线的延长线间的距离l1＝23～30mm。在阀体3的内壁开有第一沉割槽20和第二沉割槽18，第一沉割槽20的槽宽中心线与第一油口5中心线位于同一截面，第二沉割槽18的槽宽中心线与第二油口12中心线位于同一截面；在阀体3的内壁开有第二密封槽19，第二密封槽19位于第一沉割槽20和第二沉割槽18的中间位置处，第二密封槽19装有第二组合密封圈13；第二沉割槽18两个侧面为对称的环形斜面，环形斜面与内壁的夹角为40～43°。

如图2所示，在阀体3的壳体沿轴线设有控制油通道15，控制油通道15的出油口与阀体3的左腔17相通，控制油通道15的进油口与第二油口12相通，控制油通道15的出油口与阀体3左端面间的距离l2＝20～23mm；阀体3的左端面和右端面对应的开有左密封槽21和右密封槽22，左密封槽21和右密封槽22对应地装有左密封圈2和右密封圈7。

如图3所示，阀芯4为芯杆27与芯杆27左端的左圆柱体28和芯杆27右端的右圆柱体25构成的整体。左圆柱体28中部设有第三密封槽29，第三密封槽29装有第三组合密封圈14；在距离右圆柱体25的右端面5～10mm处设有第一密封槽24，第一密封槽24装有第一组合密封圈11；第三密封槽29和第一密封槽24相同，第一组合密封圈11和第三组合密封圈14相同。右圆柱体25的右端面同轴心地设有右圆形凸台23，右圆形凸台23为弹簧6的芯轴，右圆形凸台23的直径与弹簧6的内径相同，右圆柱体25的左端面和圆柱面间为圆锥面26。

如图1所示，阀芯4的左圆柱体28和右圆柱体25的直径与阀体3内壁的间隙为5～8μm。

如图1、图2和图4所示，所述左阀盖1的内侧同轴心地设有左圆形凸台，左圆形凸台的高度l3等于控制油通道15的出油口与阀体3左端面间的距离l2，左阀盖1上均匀地设有螺孔。

如图1和图5所示，右阀盖8的中心设有盲孔30，盲孔30为弹簧座，盲孔30的中心位置处设有泄漏油口9，右阀盖8上亦均匀地设有螺孔。

如图1所示，弹簧6的自由长度为45～70mm，压缩量为22～35mm。

如图1所示，本实施例1在关闭状态下，圆锥面26和右圆柱体25的圆柱面的交线与第二密封圈13左侧面的距离为0.5～1mm。

如图6所示，第三组合密封圈14由阀芯用内密封圈31和阀芯用外密封圈32组成。阀芯用外密封圈32的截面为矩形；阀芯用内密封圈31的截面呈“工”字状，阀芯用内密封圈31的截面两侧为对称的圆弧，阀芯用内密封圈31的中部宽度为3～4mm；阀芯用内密封圈31的宽度和阀芯用外密封圈32的宽度与第三密封槽29的宽度名义尺寸相同，宽度为5～6mm；阀芯用内密封圈31的高度为3～5mm，阀芯用外密封圈32的高度为2～3mm，阀芯用内密封圈的31的高度与阀芯用外密封圈32的高度之和与第三密封槽29高度的名义尺寸相同。

如图7所示，第二组合密封圈13由阀体用内密封圈33和阀体用外密封圈34组成。阀体用内密封圈33的截面形状与阀芯用外密封圈32的截面形状相同，阀体用外密封圈34的截面形状与阀芯用内密封圈31的截面形状相同。

实施例2

一种高压滑阀型单向阀。除下述技术参数外，其余同实施例1：

所述第一油口5中心线的延长线和第二油口12中心线的延长线间的距离l1＝30～40mm。

所述环形斜面与内壁的夹角为42～45°

所述控制油通道15的出油口与阀体3左端面间的距离l2＝22～25mm；

所述阀芯4的左圆柱体28和右圆柱体25的直径与阀体3内壁的间隙为7～10μm。

弹簧6的自由长度为55～80mm，压缩量为30～40mm。

本具体实施方式和现有技术相比具有以下优点：

1、当高压油从第二油口12进入、经过控制油通道15进到左腔17时，高压油作用在阀芯4的左端面上，推动阀芯4往右移动，弹簧6被压缩，阀口打开(第二油口12与第一油口5相通)，高压油从第二油口12流往第一油口5，由于阀芯4为滑阀结构不易发生错位，作用于阀芯4左端面的作用力使得阀芯4移动快速且平稳。

2、当第二油口12处于低压回油时，弹簧6推动阀芯4左移复位，同时也能限位；关闭阀口，切断第二油口12和第一油口5，防止第一油口5上部油液流空，阀芯4运动位置准确，保证了高压滑阀型单向阀工作的稳定性，同时避免了相关执行元件内部的液压油流空。

3、本具体实施方式的阀芯4的右圆柱体25左端面加工有圆锥面26，圆锥面26的锥角为30～35°，母线长为3～5mm，以减缓高压油的冲击。在关闭状态下，圆锥面26和右圆柱体25的圆柱面的交线与第二密封圈13左侧面的距离为0.5～1mm，阀体3和阀芯4的配合间隙为5～10μm，起间隙密封作用，减少了配合间隙带来的液压油泄漏量，使得高压滑阀型单向阀密封性能良好。

4、在阀芯4的左圆柱体28中部设有第三密封槽29，第三密封槽29安装有第三组合密封圈14；在距离右圆柱体25的右端面5～10mm处设有第一密封槽24，第一密封槽24安装有第一组合密封圈11。有效的减少了液压油的泄漏，使得高压滑阀型单向阀密封性能良好。

第一组合密封圈11、第三组合密封圈14均由阀芯用内密封圈31和阀芯用外密封圈32组成，阀芯用外密封圈32的截面为矩形面，宽度为5～6mm，高度为2～3mm，材质为四氟乙烯材料；阀芯用内密封圈31的截面呈“工”字状，宽度为5～6mm，高度为3～5mm，两侧为对称的圆弧，中部宽度为3～4mm，材质为耐油橡胶材料。

第二组合密封圈13由阀体用内密封圈33和阀体用外密封圈34组成，阀体用内密封圈33的截面形状与阀芯用外密封圈32的截面形状相同，材质为四氟乙烯材料；阀体用外密封圈34的截面形状与阀芯用内密封圈31的截面形状相同，材质为耐油橡胶材料。显著减少了液压油的泄漏，使得密封性能得到了有效的提高，通过组合密封圈的密封与环形间隙配合密封对高压滑阀型单向阀起到了双道的密封作用，密封性能良好。

5、右阀盖8的中心设有盲孔30，盲孔30为弹簧座，盲孔30的中心位置设有泄露油口9，当阀芯4向右移动过程中，右腔10内部的泄露油通过泄露油口9排出，避免了泄露油在右腔10内形成背压，使得阀芯4的移动过程快速且平稳。

6、在阀芯4左移过程中，左腔17的液压油通过控制油通道15流回油箱，左腔17的液压油起到了缓冲作用，避免了阀芯4的左圆柱体28的左端面与左阀盖1的左圆形凸台的机械冲击，使得阀芯4运动平稳，避免了液压冲击，进而延长了高压滑阀型单向阀的使用寿命。

因此，本具体实施方式具有无液压与机械冲击、密封性好、稳定性好和寿命长的特点。