一种多功能的可调节启闭特性的螺纹插装阀的制作方法

本发明涉及一种新型的螺纹插装阀的技术领域，具体来讲，是一种多功能的可调节启闭特性的螺纹插装阀。

背景技术：

当前，液压插装阀已经广泛应用和正在创新发展，其中，按照“最少液阻原则”和“分解式液压回路设计”的二通插装阀控制（以下简称isocv）中，采用先导控制回路控制四个座阀主级的创新型四通回路组合和功能阀块，正在开始规模性替代基于iso4401的中大规格（ng16-32）板式连接的电液换向阀（滑阀主级）组合回路和阀块。

但是，现有的国内外的isocv产品样本中，尤其是基本型的单向阀和方向控制组件，大都是单一功能和配置，难以适应多种配置和灵活多变的需求；基本型单向阀和方向控制组件，经常用作由先导控制回路控制四个座阀主级的创新型四通回路组合和功能阀块中的“进油阻力”，用于控制开关和换向（连通高压端p和油缸的a、b腔，即p-a或p-b)。

大量使用和研究发现：基本型的方向控制组件的开关过程复杂，相关的结构特征和流体系统参数对其影响较大，总的来说，座阀主级具有“开快、关慢”和“开强、关弱”的特性。“开快、关慢”是因为座阀主级属于“线密封”，有信号即可开，而关闭为阀芯全行程后关，具有“时间差”特性。“开强”是由液压差开启，作用在阀芯上的力大；“关弱”是因为液压力平衡，复位弹簧力关闭，力很小的特性，具有“启闭力差”的特性。因此，现有市售产品难以适应四通回路中多种配置和灵活多变的需求，往往只能釆用定制型控制盖板和座阀主级，这导致供应链管理复杂化，交货期延长，成本增加和客户服务的难度加大。

基于以上情况，如何通过深化对座阀主级具有“开快、关慢”和“开强、关弱”的特性的研究，“创新开发”可以克服现有市售产品的不足，更好满足液压插装阀和创新型四通回路组合和功能阀块的各种发展的需求，本发明从以下几个方面进行了详细的分析和研究：

1，针对现有的国内外的isocv基本型的单向阀和方向控制组件，大都是单一功能和配置的现状，基于对开关特性的多种影响因素的分析和综合，提出有针对性的多功能和模块化配置的解决方案和新的控制模块和产品；

2，基于近年来在isocv基本型的单向阀和方向控制组件的基础上发展起来的新一代minisocv及minisoscv产品的类似需求，可兼容于它们之中；

3，进一步应用于各种液压插装阀和创新型四通回路组合和功能阀块的方案中，有利于合理化，并将推动液压插装阀和创新型四通回路组合和功能阀块的轻量化。

在现有主要由符合iso7368标准的二通插装阀、即盖板式插装阀组成的回路系统中，调节进油阻力的启闭特性主要采用增加先导网络中控制元件，如阻尼、小微型节流元件等，或者采用增加机械调节装置，如在顶部设置调节杆等措施来实现，但是这样会直接造成产品体积及加工成本大幅增大，并且这样的措施在实际工况中无法调整作用在阀芯上的弹簧力，而弹簧力在启闭特性中有着至关重要的作用，因此调节效果存在较大的限制。

另外，现有市场上符合iso7789的螺纹插装阀具有结构复杂、功能多样化的主要特点，它们主要应用于先导控制系统及具有辅助功能的控制回路中，较少应用于主回路控制中，即便某些规格的逻辑元件也受限于通流能力相对较小，且结构单一等原因，尤其是作为替代原有由盖板式插装阀组成回路的进油阻力，不能适用于对于启闭特性有调节需求的个性化场合。

因此，我们提出在上述全部由盖板式插装阀组成的主控制回路中，采用直控式螺纹插装阀来替代原先由盖板式插装阀组成的进油阻力，参见附图1所示，图1左侧为全部采用盖板式插装阀组成的四通控制回路，其外形尺寸为240(mm)×205(mm)×90(mm)，重量约为24kg，图1右侧为采用直控式螺纹插装阀来替代由盖板式插装阀组成的“进油阻力”的四通回路，其外形尺寸为181(mm)×135(mm)×90(mm)，重量约为12kg，可以看出，阀组体积和重量明显减小。

因此，对该方案中的螺纹插装阀的启闭特性提出了新的需求，要求能够直接与负载、泵源以及控制回路特性相匹配。

本发明提出了一种多功能的可调节启闭特性的螺纹插装阀，可以解决上述存在的问题，能够满足应用范围逐渐增大的螺纹插装阀技术的要求。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺陷，提供一种多功能的可调节启闭特性的螺纹插装阀。

在现有的全部采用盖板式插装阀组成的典型四通控制回路中，由于盖板式插装阀的启闭和关闭过程中存在“时间差”，导致控制回路中瞬间会产生所谓的“路路通”，这对于某些对于控制精度要求比较高的场合是极为不利的。传统解决办法为采用增加控制盖板中的控制元件，如阻尼、小微型节流元证明这种解决办法存较大的局限性。件等，或者采用增加机械调节装置，如在顶部设置调节杆等措施来实现，事实

现在市场上已经推出了新一代的基于螺纹插装阀和盖板式插装阀的混杂组合方案，它在模块化组合以及轻量化设计有着较大优势，上述传统回路存在的问题已经转化为作为替代原有盖板式插装阀组成回路中进油阻力的新型螺纹插装阀所需要解决的问题。

正是基于以上情况，本发明的技术解决方案是，提供一种主要由阀套、阀芯、螺纹连接器、主弹簧、调节弹簧、嵌入式调节装置、密封圈及挡环组成的螺纹插装阀，该螺纹插装阀通过采用嵌入式调节装置调节先导控制腔的有效容积、阀芯行程、弹簧刚度以及通过采用不同的阀芯结构等措施，达到具有多功能的可调节启闭特性的效果，能够解决上述问题。

所述阀芯的尾部末端设有两个径向对称的三角形窗口或矩形窗口，阀芯带尾部可以抑制阀芯的开启，且可以加速阀芯的关闭；

此阀芯的行程可通过顶部设置的行程限制器来进行调节，阀芯行程是直接影响阀芯启闭时间的重要因素；

所述螺纹连接器上设有一个控制油口，用于连接阀芯上部的先导控制腔与外部先导控制油，取代原先设置在控制盖板上的控制油口；

所述主弹簧与调节弹簧双重作用在阀芯上，可以加快阀芯的关闭；

嵌入式调节装置中的单向节流装置可以加速阀芯关闭，抑制阀芯开启，容腔调节器可以改变阀芯上部先导容腔的大小，直接影响阀芯的平均开关时间。

有益效果：

本发明提供的一种多功能的可调节启闭特性的螺纹插装阀，通过替代原先由盖板式插装阀在四通回路中所构成的进油阻力，并且定制化地设计开发出能够满足进油阻力的多功能的可调节启闭特性的螺纹插装阀，主要特征优点列出如下：

1.相对于现有技术中符合iso7368标准的控制回路，本发明提出采用多功能的可调节启闭特性的螺纹插装阀作为进油阻力，更有针对性和方便地解决启闭特性调节的问题；

2.现有技术中符合iso7789标准的螺纹插装阀，受限于螺纹插装阀的最大扭矩等问题，存在结构单一且通流能力等特点，并不能完全适用于上述控制回路中，而本发明中的螺纹插装阀是面向进油阻力特性定制化开发的，完全能够用于对启闭特性有调节需求的应用场合。

附图说明

图1本发明采用直控式螺纹插装阀来替代由盖板式插装阀组成的“进油阻力”的四通回路对比图；

图2本发明带嵌入式单向节流装置以及容腔调节器的螺纹插装阀结构示意图；

图3本发明带行程限制器的螺纹插装阀不带尾部的阀芯结构示意图；

图4本发明带行程限制器的螺纹插装阀尾部带两个对称的矩形窗口的阀芯结构示意图；

图5本发明带调节弹簧的螺纹插装阀结构示意图；

图6本发明带调节弹簧和行程限制器的螺纹插装阀结构示意图；

图7本发明带容腔调节器的螺纹插装阀结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

实施例1、请参阅图2，所示的一种多功能的可调节启闭特性的螺纹插装阀，主要由阀套1-1-0、阀芯1-2-1、螺纹连接器1-3-1、主弹簧1-4-1-1、调节弹簧1-4-1-2、嵌入式调节装置1-5-1、密封圈和挡环组件1-6-0组成；

其中，阀芯根据不同的回路要求，具体来讲是流量控制要求，尾部采用带两个对称的三角形窗口的阀芯1-2-1；

螺纹连接器1-3-1上设有个直孔式的先导油口h1-7-1，用于连接阀芯上部的先导控制腔c1-9-1与外部先导控制油，通过先导控制腔的进油或出油状态来改变阀芯的运动位移；

弹簧组件1-4-1，它包括主弹簧1-4-1-1以及调节弹簧1-4-1-2，它的中心轴线a1-8-0与嵌入式调节装置、阀套及阀芯的轴线相互重合；

主弹簧1-4-1-1，它的中心轴线a1-8-0与嵌入式调节装置、阀套及阀芯的轴线相互重合，并直接作用在阀芯1-2-1上，主弹簧的刚度、丝径及预压缩量均为影响上述螺纹插装阀启闭特性的关键因素，调节弹簧1-4-1-2作用在嵌入式调节装置组件1-5-1上，它的轴线与主弹簧轴线相互重合。

嵌入式调节装置组件1-5-1，主要包括嵌入式单向节流装置1-5-1-2以及容腔调节器1-5-1-1，通过上述嵌入式单向节流装置可以控制先导控制腔内压力油的进出状态，当先导控制腔进油时，单向节流装置内的单向阀打开，压力油从外部流进先导控制腔，阀芯关闭；当先导控制腔放油时，只能通过单向节流装置内的节流孔，阀芯打开；而容腔调节器1-5-1-1可以直接决定先导控制腔c1-9-1的容腔大小。

密封圈和挡环组合1-6-0安装在阀套1-1-0的下端部，用于保证进油腔和回油腔之间的密封作用，以及安装在阀套1-1-0的上端部，用于阀套和螺纹连接器之间的密封固紧；

实施例2、参见附图3，一种多功能的可调节启闭特性的螺纹插装阀，主要由阀套1-1-0、阀芯1-2-2、螺纹连接器1-3-2、主弹簧1-4-2、嵌入式调节装置1-5-2、密封圈和挡环组件1-6-0组成。

其中，阀芯根据不同的回路要求，具体来讲是流量控制要求，采用不带尾部的阀芯结构1-2-2。

螺纹连接器1-3-2上设有一个斜孔式的控制油口h1-7-2，用于连接阀芯上部的先导控制腔c1-9-2与外部先导控制油，通过先导控制腔的进油或出油状态来改变阀芯的运动位移；

主弹簧1-4-2，它的轴线a1-8-0与嵌入式调节装置、阀套及阀芯的轴线相互重合，并直接作用在阀芯1-2-2上；

嵌入式调节装置1-5-2为行程限制器，用于调节在阀芯1-2-2启闭时的位移，可以直接影响进油腔包括启闭、关闭时间及通流能力在内的启闭特性，更有利于克服上述提及的“时间差”问题，从而有效解决控制回路中存在的瞬态“路路通”问题。

实施例3、参见附图4，一种多功能的可调节启闭特性的螺纹插装阀，主要由阀套1-1-0、阀芯1-2-3、螺纹连接器1-3-2、主弹簧1-4-2、嵌入式调节装置1-5-2、密封圈和挡环组件1-6-0组成；

其中，阀芯根据不同的回路要求，具体来讲是流量控制要求，尾部采用带两个对称的矩形窗口的阀芯结构1-2-3；

螺纹连接器1-3-2上设有一个斜孔式的控制油口h1-7-2，用于连接阀芯上部的先导控制腔c1-9-3与外部先导控制油，通过先导控制腔的进油或出油状态来改变阀芯的运动位移；

主弹簧1-4-2，它的轴线a1-8-0与嵌入式调节装置、阀套及阀芯的轴线相互重合，并直接作用在阀芯1-2-3上；

嵌入式调节装置1-5-2为行程限制器，用于调节在阀芯1-2-3启闭时的位移，可以直接影响进油腔包括启闭、关闭时间及通流能力在内的启闭特性，更有利于克服上述提及的“时间差”问题，从而有效解决控制回路中存在的瞬态“路路通”问题。

实施例4、参见附图5，一种多功能的可调节启闭特性的螺纹插装阀，主要由阀套1-1-0、阀芯1-2-2、螺纹连接器1-3-3、主弹簧1-4-3-1、调节弹簧1-4-3-2、嵌入式调节装置1-5-3、密封圈和挡环组件1-6-0组成；

其中，阀芯根据不同的回路要求，具体来讲是流量控制要求，采用不带尾部的阀芯结构1-2-2；

螺纹连接器1-3-3上设有一个斜孔式的控制油口h1-7-3，用于连接阀芯上部的先导控制腔c1-9-4与外部先导控制油，通过先导控制腔的进油或出油状态来改变阀芯的运动位移；

弹簧组件1-4-3，它包括主弹簧1-4-3-1以及调节弹簧1-4-3-2，它的轴线a1-8-0与嵌入式调节装置、阀套及阀芯的轴线相互重合；

嵌入式调节装置1-5-3主要用来调节阀内所设调节弹簧的预压缩量，阀芯1-2-2在启闭时，主弹簧1-4-3-1以及调节弹簧1-4-3-2共同作用在阀芯1-2-2上。

实施例4、参见附图6，一种多功能的可调节启闭特性的螺纹插装阀，主要由阀套1-1-0、阀芯1-2-2、螺纹连接器1-3-3、主弹簧1-4-3-1、调节弹簧1-4-3-2、嵌入式调节装置1-5-4、密封圈和挡环组件1-6-0组成；

其中，阀芯根据不同的回路要求，具体来讲是流量控制要求，采用不带尾部的阀芯结构1-2-2；

螺纹连接器1-3-3上设有一个斜孔式的控制油口h1-7-3，用于连接阀芯上部的先导控制腔c1-9-5与外部先导控制油，通过先导控制腔的进油或出油状态来改变阀芯的运动位移；

弹簧组件1-4-3，它包括主弹簧1-4-3-1以及调节弹簧1-4-3-2，它的轴线a1-8-0与嵌入式调节装置、阀套及阀芯的轴线相互重合；

嵌入式调节装置1-5-4主要用来调节阀内所设调节弹簧的预压缩量以及阀芯1-2-2启闭时的位移，阀芯1-2-2在启闭时，主弹簧1-4-3-1以及调节弹簧1-4-3-2共同作用在阀芯1-2-2上。

实施例6、参见附图7，一种多功能的可调节启闭特性的螺纹插装阀，主要由阀套1-1-0、阀芯1-2-2、螺纹连接器1-3-4、主弹簧1-4-4、嵌入式调节装置1-5-5、密封圈和挡环组件1-6-0组成；

其中，阀芯根据不同的回路要求，具体来讲是流量控制要求，采用不带尾部的阀芯结构1-2-2；

螺纹连接器1-3-4上设有一个斜孔式的控制油口h1-7-4，用于连接阀芯上部的先导控制腔c1-9-6与外部先导控制油，通过先导控制腔的进油或出油状态来改变阀芯的运动位移。

主弹簧1-4-4，它的轴线a1-8-0与嵌入式调节装置、阀套及阀芯的轴线相互重合，并直接作用在阀芯1-2-2上；

嵌入式调节装置1-5-5为容腔调节器，用于调节先导控制腔c1-9-6的容积大小，而先导控制腔的容积是直接影响阀芯启闭特性的重要因素之一。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。