一種液壓閥
2024-04-12 14:33:05 1
1.本發明涉及液壓閥技術領域，尤其涉及一種液壓閥。
背景技術：
2.液壓閥是一種用壓力油操作的自動化元件，它受配壓閥壓力油的控制，可用於遠距離控制水電站油、氣、水管路系統的通斷。液壓閥通常包括控制壓力的壓力控制閥、控制流量的流量控制閥以及控制通斷和流向的方向控制閥。
3.液壓閥除了其本身與外部裝置連接時存在外洩漏問題，其內部構造也容易由於進油口和出油口的壓差而出現液油洩漏。例如，液壓閥的閥芯與閥體之間存在間隙，在有壓差的情況下必然導致液油從間隙位置洩漏。液壓閥內洩漏嚴重影響著液壓閥的工作性能。在某些嚴格要求液壓閥無洩漏的工作場合下，普通液壓閥存在難以適應這種高精度環境。
4.因此，目前亟需解決現有技術中液壓閥內油液容易因閥芯和閥體之間存在間隙而洩露的問題。
技術實現要素：
5.有鑑於此，本發明的目的在於提出一種液壓閥，以解決現有技術中液壓閥的密封性較差的問題。
6.基於上述目的，本發明提供了一種液壓閥，包括：
7.閥體，其內部設有容腔，所述閥體沿其軸向方向依次間隔設置有與所述容腔連通的進油口和出油口；
8.端蓋，其部分伸入所述容腔中並與所述閥體固連，所述端蓋設有與所述出油口連通的通槽；
9.閥芯，穿過所述端蓋並沿軸向可動的進入所述容腔中，所述閥芯上設有沿軸向延伸的導油槽，所述導油槽與所述通槽始終連通；
10.所述閥芯具有與所述端蓋密封以封堵所述導油槽的非工作狀態，以及相對所述端蓋伸入所述容腔，以使所述所述進油口、所述導油槽和所述出油口相互連通的工作狀態。
11.進一步地，所述端蓋和所述閥芯之間設有第一密封件，在非工作狀態下，所述第一密封件位於所述導油槽和所述閥芯的伸入端之間，以封堵所述導油槽和所述進油口的油路。
12.進一步地，所述閥芯的伸入端與所述閥體之間連接有彈性件，所述彈性件具有驅使所述閥芯朝向遠離所述閥體的方向移動的彈性作用力。
13.進一步地，所述伸入端構造有環形凸臺，所述端蓋的伸入部分端面構造有凹槽，在非工作狀態下，所述環形凸臺因所述彈性件的彈性作用力卡置於所述凹槽中，以阻擋所述閥芯脫出所述端蓋。
14.進一步地，所述端蓋伸入所述容腔的最遠端位於所述進油口和所述出油口之間，所述端蓋和所述閥體之間依次設置有第二密封件和第三密封件，所述第二密封件位於所述
進油口和所述出油口之間，所述第三密封件位於所述通槽的相對外側。
15.進一步地，所述端蓋和所述閥芯之間設有第四密封件，所述第四密封件位於所述導油槽和所述閥芯的外露端之間。
16.進一步地，所述閥芯沿周向均勻設置有四個所述導油槽，所述端蓋沿周向均勻設置有四個所述通槽。
17.進一步地，所述導油槽的截面為矩形、三角形或圓弧形中的其一。
18.進一步地，所述閥體內設有限位臺階，所述端蓋伸入所述閥體的一端與所述限位臺階抵接連接。
19.進一步地，所述進油口和所述出油口偏離所述閥體的軸線設置。
20.從上面所述可以看出，本發明提供的液壓閥，閥體上設有進油口和出油口，在閥芯上設置導油槽，只有當閥芯相對端蓋伸入容腔時，導油槽和進油口及出油口才會相互連通，此設置能夠使液壓閥完成正常的油路斷通操作，從而有利於保證正常的工作狀態；由於在非工作狀態下閥芯和端蓋密封封堵導油槽，密封設置能夠避免油液從端蓋和閥芯配合的間隙處洩露，有利於提升液壓閥的密封效果。
附圖說明
21.為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
22.圖1a為本發明實施例中閥芯處於非工作狀態時的工作示意圖；
23.圖1b為本發明實施例中另一種示例性結構中閥芯處於非工作狀態時的工作示意圖；
24.圖2a為本發明實施例中閥芯處於工作狀態時的工作示意圖；
25.圖2b為本發明實施例中另一種示例性結構中閥芯處於工作狀態時的工作示意圖；
26.圖3為本發明實施例中閥體的結構示意圖；
27.圖4為本發明實施例中端蓋的斷面示意圖；
28.圖5a為本發明實施例中閥芯的部分斷面示意圖；
29.圖5b為本發明實施例中閥芯的另一種示例性的部分斷面示意圖。
30.附圖標記說明
31.1、閥體；11、第一環形部分；12、第二環形部分；13、限位臺階；14、第三環形部分；
32.2、端蓋；21、擋臺；22、通槽；23、凹槽；24、伸入部分；
33.3、閥芯；31、伸入端；32、外露端；33、導油槽；34、彈性件；35、環形凸臺；
34.4、第一密封件；5、第二密封件；6、第三密封件、7、第四密封件。
具體實施方式
35.為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，並參照附圖，對本發明進一步詳細說明。
36.需要說明的是，除非另外定義，本發明實施例使用的技術術語或者科學術語應當
為本公開所屬領域內具有一般技能的人士所理解的通常意義。本公開中使用的「第一」、「第二」以及類似的詞語並不表示任何順序、數量或者重要性，而只是用來區分不同的組成部分。「包括」或者「包含」等類似的詞語意指出現該詞前面的元件或者物件涵蓋出現在該詞後面列舉的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。「連接」或者「相連」等類似的詞語並非限定於物理的或者機械的連接，而是可以包括電性的連接，不管是直接的還是間接的。「上」、「下」、「左」、「右」等僅用於表示相對位置關係，當被描述對象的絕對位置改變後，則該相對位置關係也可能相應地改變。
37.本技術的一個或多個實施例中提供了一種液壓閥，包括閥體1、端蓋2和閥芯3，其中，閥體1作為液壓閥的主體，其上設置有用於將閥體1固定在外部裝置上的安裝基礎，例如，閥體1的端面設置有螺紋通孔，閥體1通過穿設螺紋通孔的螺栓件固定連接在閥塊上。當然，本實施例中對閥體1的安裝形式僅做舉例說明。
38.如圖1a和圖2a所示，本實施例所述的液壓閥中，閥體1的內部設有容腔，所述閥體1沿其軸向依次間隔設置有與所述容腔連通的進油口p和出油口a；端蓋2的部分伸入所述容腔中並與所述閥體1固連，所述端蓋2設有與所述出油口a連通的通槽22；閥芯3穿過所述端蓋2並沿軸向可動的進入所述容腔中，所述閥芯3上設有沿軸向延伸的導油槽33，所述導油槽33與所述通槽22始終連通；所述閥芯3具有與所述端蓋2密封以封堵所述導油槽33的非工作狀態，以及相對所述端蓋伸入所述容腔，以使所述進油口p、所述導油槽33和所述出油口a相互連通的工作狀態。
39.通過上述描述可以看出，本實施例中的液壓閥的閥體1上設有進油口p和出油口a，在閥芯3上設置導油槽33，只有當閥芯3相對端蓋伸入容腔時，導油槽33和進油口p及出油口a才會相互連通，此設置能夠使液壓閥完成正常的油路斷通操作，從而有利於保證正常的工作狀態；由於在非工作狀態下閥芯3和端蓋2密封封堵導油槽33，能夠避免油液從端蓋2和閥芯3配合的間隙處洩露，從而有利於提升液壓閥的密封效果。
40.需要說明的是，本技術實施例中所指代的方位詞，例如「左」、「右」、「內」「外」等均以圖示結構為參考進行說明，也就是說，朝向閥體1內部的一側為內側，遠離閥體1容腔的一側為外側，對此，本技術實施例中下文不再贅述。
41.在一些實施例中，如圖1a和圖3所示，閥體1的一端具有連通容腔的開口，端蓋2能夠插入開口從而封堵容腔。沿閥體1朝向開口的方向，閥體1內部依次設置有第一環形部分11、第二環形部分12和第三環形部分14，其中，第一環形部分11的內徑小於第二環形部分12，第一環形部分11用於容納安裝彈性件34，第二環形部分12為容納閥芯3的部分，閥芯3能夠在第二環形部分12中移動，此設置能夠使彈性件34穩定的卡置於閥體1中，避免彈性件34脫出容腔，第三環形部分14用於容納端蓋2的伸入部分24。
42.在一些實施例中，所述進油口p和所述出油口a偏離所述閥體1的軸線設置，也就是說，進油口p和出油口a的軸線並不與閥體1的軸線相交，此設置能夠避免油液進入閥體1時直接衝擊閥芯3表面，從而避免在長期使用下閥芯3被油液衝擊變形而偏移軸線的情況，有利於保證閥芯3長期穩定的工作狀態。
43.如圖4所示，在一些實施例中，端蓋2包括伸入閥體1內部的伸入部分24，以及相對閥體1外露的擋臺21，端蓋2插入閥體1的開口中時，通過共同穿經端蓋2和閥體1的螺栓件固定連接。在此，進一步地，閥體1上設置有一限位臺階13，端蓋2伸入閥體1的一端與限位臺階
13抵接連接，也就是說，端蓋2插入開口中時，插入部分的端部與限位臺階13抵接，外露的擋臺21與閥體1的外端面抵接，由此，可以保證端蓋2與閥體1之間的連接穩定性，同時，限位臺階13和端蓋2之間又構成一道彎折的迷宮密封，有效提升了端蓋2和閥體1之間的密封效果。
44.進一步地，端蓋2伸入所述容腔的最遠端位於所述進油口p和所述出油口a之間，所述端蓋2和所述閥體1之間依次設置有第二密封件5和第三密封件6，所述第二密封件5位於所述進油口p和所述出油口a之間，所述第三密封件6位於所述通槽22的相對外側。
45.在上述實施例中，第二密封件5位於進油口p和出油口a之間，當端蓋2的伸入部分24的端部與限位臺階13抵接後，第二密封件5封堵端蓋2和閥體1之間的間隙，從而避免油液從端蓋2和閥體1之間的間隙部分洩露；第三密封件6位於通槽22的相對外側，當端蓋2與閥體1固定連接後，油液從出油口a流出時，第三密封件6能夠避免流經通槽22的油液從端蓋2和閥體1之間的間隙部分洩露，從而有效提升了端蓋2和閥體1之間的密封效果。
46.需要說明的是，在端蓋2朝向閥體1的外側壁上開設有兩個環形槽，第二密封件5和第三密封件6分別嵌合至環形槽中，從而形成第二密封件5和第三密封件6的固定。作為一種可替換的實施方式，也可以在閥體1朝向端蓋2的內側壁上開設環形槽，通過嵌合在閥體1內側壁上的方式固定第二密封件5和第三密封件6。
47.在一些實施例中，閥芯3穿經端蓋2進入閥體1的容腔中，在此，閥芯3能夠受外力作用向圖示中的左側方向移動，對閥芯3施加外力作用的方式可以採用現有技術中成熟的直線驅動結構，例如液壓驅動、電磁驅動或機械驅動等，本實施例中對此不做絕對限定。
48.如圖5a所示，本實施例中的閥芯3包括位於導油槽33靠近容腔的一側的伸入端31，以及位於導油槽33遠離容腔的一側的外露端32，其中，端蓋2和閥芯3之間還設置有第四密封件7，第四密封件7對應設於閥芯3的導油槽33和外露端32之間的部分，在此，作為一種具體的實施方式，可以在端蓋2朝向閥芯3的內側壁上開設卡槽、並將第四密封件7嵌合至卡槽中的方式固定第四密封件7。
49.如圖1a所示，在一些實施例中，閥芯3的伸入端31與閥體1之間連接有彈性件34，彈性件34具有驅使閥芯3朝向遠離閥體1的方向移動的彈性作用力。具體的，彈性件34優選的採用現有技術中高性能的柱形彈簧，彈性件34的一端卡置於閥體1的第一環形部分11中，另一端套設於閥芯3的伸入端31上，在非工作狀態下，彈性件34處於彈性壓縮狀態，也就是說，此時閥芯3被彈性件34彈性頂推而使閥芯3與端蓋2形成密封；施加外力使閥芯3向內伸入時，外力克服彈性件34的彈性力，彈性件34進一步被壓縮，以使閥芯3能夠繼續向容腔內部移動。
50.作為一種可替換的實施方式，彈性件34可以省略，當省略彈性件34時，閥芯3與外部的直線驅動機構連接時，非工作狀態下直線驅動機構應拉動閥芯3使閥芯3與端蓋2形成密封。
51.在一些實施例中，閥芯3的伸入端31上構造有環形凸臺35，端蓋2的伸入部分24端面上構造有凹槽23，在非工作狀態下，環形凸臺35因所述彈性件34的彈性作用力卡置於所述凹槽23中，以阻擋所述閥芯3脫出所述端蓋2。在此，設置環形凸臺35和凹槽23配合能夠避免在非工作狀態下油液衝擊閥芯3使閥芯3的伸入端31偏移軸線，有利於保證閥芯3的伸入端31在非工作狀態下更加穩定。
52.需要說明的是，本技術中的非工作狀態是指閥芯3未接收外力推動向容腔內部移
動的狀態，在非工作狀態下，閥芯3的環形凸臺35受彈性件34的彈性作用力而被頂推卡置至凹槽23中。
53.為了進一步加強非工作狀態下閥芯3和端蓋2之間的密封效果，端蓋2和閥芯3之間還設置有第一密封件4，在非工作狀態下，第一密封件4位於導油槽33和閥芯3的伸入端31之間，以封堵導油槽33和進油口p的油路。在此，端蓋2朝向閥芯3的內側壁上開設有環形槽，第一密封件4被嵌合至環形槽中，第一密封件4至少部分與閥芯3接觸，且在非工作狀態下，第一密封件4不與導油槽33接觸。
54.在一些實施例中，閥芯3沿軸向均勻設置有四個導油槽33，端蓋2沿軸向均勻設置有四個通槽22，在此，導油槽33的截面可以被設置為矩形、三角形或圓弧形，只要其相對閥芯3內凹形成油路即可。設置四個導油槽33能夠進一步提升油液流通的工作效果，有利於快速導通油液從而形成工作狀態。
55.前述的工作狀態是指閥芯3朝向容腔繼續向內移動後，進油口p和導油槽33連通，導油槽33和通槽22連通，通槽22和出油口a連通的通暢油路狀態，導油槽33在閥芯3上至少具有一定距離，該距離可以用以下場景進行參考：當閥芯3向容腔移動至最大程度時，導油槽33也始終與通槽22處於連通狀態。避免導油槽33的長度過短而影響通暢油路狀態。
56.需要說明的是，第一密封件4、第二密封件5、第三密封件6和第四密封件7可以採用現有成熟的高性能密封圈，應具有良好的彈性和耐腐蝕性能等，在此具體的，可以採用o型密封圈或y型密封圈等，本實施例中對此僅做舉例說明。當第一密封件4、第二密封件5、第三密封件6和第四密封件7被嵌合固定時，各密封件至少部分應伸出所在的環形槽，伸出的部分被彈性壓緊，從而形成良好的密封效果。
57.本技術實施所述液壓閥的工作原理如下：
58.如圖1a所示，當閥芯3處於非工作狀態時，油路處於被封堵狀態，此時，閥芯3受彈性件34的彈性作用力而使其伸入端31與端蓋2抵接；在此狀態下，進油口p和導油槽33被第一密封件4密封而處於斷開狀態，導油槽33、通槽22和出油口a處於連通；
59.如圖2a所示，當外力推動閥芯3向容腔內部移動時，外力克服彈性件34的彈性作用力，導油槽33隨閥芯3的移動越過第一密封件4，此時閥芯3處於工作狀態，由進油口p進入的油液流入第二環形部分12和端蓋2凹槽23所在的高壓油腔中，隨後經由導油槽33引導至通槽22，並由通槽22流出出油口a，形成完整暢通的油路。
60.如圖5b所示，作為一種可替換的實施方式，本發明實例中的閥芯3亦可採用第二種類型，即在閥芯3中段垂直於其軸線的方向加工左右兩組通孔，每組包括兩個互相垂直加工的通孔(亦或任意個沿軸向均勻加工的通孔)，並將左右兩組通孔於閥芯3內部導通。
61.如圖1b所示，在前述的閥芯的結構前提下，本技術實施所述液壓閥的工作原理如下：當閥芯3處於非工作狀態時，油路處於被封堵狀態，此時，閥芯3受彈性件34的彈性作用力而使其伸入端31與端蓋2抵接；在此狀態下，進油口p和導油槽33的左側孔被第一密封件4密封而處於斷開狀態，導油槽33的左右兩側通孔均位於第一密封件4右側。
62.如圖2b所示，在前述的閥芯的結構前提下，當外力推動閥芯3向容腔內部移動時，外力克服彈性件34的彈性作用力，導油槽33的左側通孔隨閥芯3的移動越過第一密封件4，此時閥芯3處於工作狀態，由進油口p進入的油液流入第二環形部分12和端蓋2凹槽23所在的高壓油腔中，隨後經由導油槽33的左側通孔進入，從導油槽33的右側通孔流出，並由通槽
22流出出油口a，形成完整暢通的油路。
63.所屬領域的普通技術人員應當理解：以上任何實施例的討論僅為示例性的，並非旨在暗示本公開的範圍(包括權利要求)被限於這些例子；在本發明的思路下，以上實施例或者不同實施例中的技術特徵之間也可以進行組合，步驟可以以任意順序實現，並存在如上所述的本發明的不同方面的許多其它變化，為了簡明它們沒有在細節中提供。
64.本發明的實施例旨在涵蓋落入所附權利要求的寬泛範圍之內的所有這樣的替換、修改和變型。因此，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何省略、修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。