一種閥門的製作方法
2023-10-31 02:17:42 1
本實用新型涉及一種閥門。
背景技術：
隨著船舶、車輛和工程機械的廣泛應用及新技術的不斷發展，液壓技術起著越來越重要的作用，相對於電力拖動和機械傳動，液壓傳動在現代工程領域有著諸多優勢，其具有功率密度大、響應快、結構緊湊、體積小、調速方便等優點，因此液壓技術目前已得到廣泛應用。行走機械、礦山機械、建築機械、船舶等工程機械都擁有較多的執行機構，因此需要用多個液壓閥來進行控制。如果採用分立的液壓控制閥來對執行結構進行單獨控制，將會使管路連接困難、整機布置複雜，並且會使得整機結構龐大，不能滿足液壓系統小型化的需求。整體式多路閥具有體積小、結構緊湊、管路連接簡單、壓力損失小、集成度高等優點，能同時控制多個液壓執行機構，並且可以使液壓系統結構緊湊，滿足液壓系統小型化的要求，其應用越來越廣泛。
工程機械作為基礎建設和經濟發展的重要設備，在工業裝備中發揮著重要的作用。隨著我國經濟的不斷發展，國家對基礎建設和基礎設施的投資規模日益擴大，工程機械正迎來全新的發展機遇，尤其對高性能工程機械的需求也與日俱增，因此工程機械在未來有著廣闊的市場前景。但是，由於國產液壓元件的可靠性低、使用壽命短，難以滿足工程機械對高可靠性、高穩定性液壓元件的需求，液壓系統的關鍵零部件一直依賴於進口。多路閥作為液壓系統用於直接控制流量和方向的核心元件，其性能直接決定了工程機械整機的性能。因此，研製高技術水平的液壓核心元件迫在眉睫，對高性 能的多路閥的研製將會使我國以後在液壓核心元件方面擺脫受制於人的局面，滿足快速響應市場的需求。
技術實現要素：
針對現有技術中存在的技術問題，本實用新型的目的是：提供一種閥門。
本實用新型的目的通過下述技術方案實現：一種閥門，包括閥體，閥體上開設有油路，所述油路包括執行油路，執行油路中設置有閥芯，所述閥芯的截流部對應供油口設置有節流槽，節流槽包括呈V形的起始導入段以及呈U形的輸出段，起始導入段連接於輸出段弧形部的端部處，起始導入段與輸出段交界處形成兩凸出的弧形肩部，兩弧形肩部分別與起始導入段出口兩側的邊緣連接，起始導入段的尖端入口深度向起始導入段的出口逐漸加深，輸出段的槽底為平底，輸出段的槽深深於起始導入段的出口深度形成一在起始導入段與輸出段之間的階梯。
優選的，還包括補油閥，補油閥設置在閥體的油路中，補油閥包括筒體、閥杆、活門以及彈簧，活門設置於筒體中，彈簧設置於活門的腔室中，閥杆伸進到活門的腔室且與彈簧的一端相連接，彈簧的另一端連接在活門的腔室中，筒體一端的內壁面上凸出有臺階面，活門對應臺階面的位置設置為錐形面，臺階面內側的筒體壁面上開設有補油口，所述筒體與閥杆之間通過螺紋連接。
優選的，還包括具有補油和過載卸壓功能的多功能閥，多功能閥設置在閥體的油路中，多功能閥包括調壓螺杆、調壓彈簧、先導活門、主筒體、主閥杆、補油活門以及補油彈簧，補油活門設置於主筒體中，補油彈簧設置於補油活門的通槽中，補油彈簧兩端分別與補油活門和主閥杆連接，主閥杆連接到補油活門的通槽中，主筒體一端的內壁面上凸出有補油臺階面，補油活門對應補油臺階面的位置設置為補油錐形面，補油臺階面內側的主筒體壁面上開設有油口，主閥杆軸向開設有卸壓通道，卸壓通道一端內壁面上凸起有環 形凸臺，另一端的內壁面上具有調壓螺紋，調壓彈簧和先導活門分別設置到卸壓通道中，調壓螺杆與調壓螺紋連接，調壓彈簧兩端分別與調壓螺杆和先導活門連接，先導活門凸出有錐臺，所述錐臺連接到環形凸臺的孔中，卸壓通道上開設有卸壓孔，卸壓孔與油口連通。
優選的，主筒體與補油活門之間具有間隙形成用於連通卸壓孔與油口的卸壓流道。
優選的，還包括管形阻尼塊以及阻尼彈簧，管形阻尼塊設置於通槽的槽口中，阻尼彈簧設置在通槽中，阻尼彈簧兩端分別與管形阻尼塊和主閥杆連接。
優選的，還包括密封螺栓以及密封圈，調壓螺杆部分凸出於主閥杆，密封圈和密封螺栓分別連接到凸出於主閥杆的調壓螺杆上，其中，密封螺栓將密封圈固定於調壓螺杆和主閥杆之間。
優選的，還設置有閥芯控制機構組，閥芯控制機構組包括左控機構和右控機構，左控機構和右控機構的結構相同，包括控制主體以及油嘴，控制主體上開設有油腔，油嘴與油腔連通，閥芯兩端分別與左控機構和右控機構的油腔連接。
優選的，所述左控機構和右控機構的油腔中均設置有限位軸、復位彈簧以及導向套筒，限位軸相對閥芯設置，復位彈簧套於導向套筒外側，復位彈簧一端連接到油腔的內壁上，另一端與導向套筒連接，導向套筒與閥芯連接。
優選的，所述限位軸包括限位端、調整軸以及限位調節螺母，調整軸外表面上開設限位調節螺紋，限位端對應閥芯設置，調整軸位於限位端後側，調整軸伸出於油腔後與限位調節螺母連接。
優選的，油路具有供油聯接油路以及回油聯接油路，所述執行油路為兩個以上，各執行油路的進油口分別與供油聯接油路連接，各執行油路的回油口與回油聯接油路連接。
本實用新型相對於現有技術具有如下的優點及效果：
1、本實用新型的節流槽能達到平穩啟動的效果，避免產生衝擊，當平穩啟動後又能滿足大流量的需求，從而獲得較大的加速度，其中，起始導入段的尖端入口深度向起始導入段的出口逐漸加深能保證開始進油時能控制流量逐漸且能平穩的增加，達到平穩啟動的效果，避免產生衝擊；而將輸出段槽底設置為平底且輸出段的槽深深於起始導入段的出口深度形成一在起始導入段與輸出段之間的階梯，這樣的設置不僅能便於加工，而且有利於在平穩啟動後能迅速加大流量以達到平穩啟動後能獲得較大的加速度。
附圖說明
圖1是本實用新型在油路中安裝補油閥和多功能閥的結構示意圖。
圖2是本實用新型在油路中安裝兩個補油閥且閥芯處於中位時的結構示意圖。
圖3是圖2的閥芯處於左位時的結構示意圖。
圖4是圖2的閥芯處於右位時的結構示意圖。
圖5是本實用新型的閥芯的結構示意圖。
圖6是本實用新型的節流槽的結構示意圖。
圖7是本實用新型的節流槽軸向的局部剖視圖。
圖8是本實用新型的節流槽徑向的剖視圖。
圖9是本實用新型的補油閥的結構示意圖。
圖10是本實用新型的多功能閥的結構示意圖。
圖11是本實用新型的節流槽的閥口開度與過流面積之間的線性圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限於此。
實施例一：
一種閥門，包括閥體，閥體上開設有油路1，所述油路包括執行油路2，執行油路中設置有閥芯3，所述閥芯的截流部對應供油口設置有節流槽，節流槽包括呈V形的起始導入段4以及呈U形的輸出段5，起始導入段連接於輸出段弧形部的端部處，起始導入段與輸出段連接後，輸出段弧形部還具有兩凸出的弧形肩部6，兩弧形肩部分別與起始導入段出口兩側的邊緣連接，起始導入段的尖端入口深度向起始導入段的出口逐漸加深，輸出段的槽底為平底，輸出段的槽深深於起始導入段的出口深度形成一在起始導入段與輸出段之間的階梯7。
優選的，還包括補油閥8，補油閥設置在閥體的油路中，補油閥包括筒體9、閥杆10、活門11以及彈簧12，活門設置於筒體中，彈簧設置於活門的腔室中，閥杆伸進到活門的腔室且與彈簧的一端相連接，彈簧的另一端連接在活門的腔室中，筒體一端的內壁面上凸出有臺階面13，活門對應臺階面的位置設置為錐形面14，臺階面內側的筒體壁面上開設有補油口15，所述筒體與閥杆之間通過螺紋連接。
優選的，還包括具有補油和過載卸壓功能的多功能閥16，多功能閥設置在閥體的油路中，多功能閥包括調壓螺杆17、調壓彈簧18、先導活門19、主筒體20、主閥杆21、補油活門22以及補油彈簧23，補油活門設置於主筒體中，補油彈簧設置於補油活門的通槽中，補油彈簧兩端分別與補油活門和主閥杆連接，主閥杆連接到補油活門的通槽中，主筒體一端的內壁面上凸出有補油臺階面24，補油活門對應補油臺階面的位置設置為補油錐形面25，補油臺階面內側的主筒體壁面上開設有油口26，主閥杆軸向開設有卸壓通道，卸壓通道一端內壁面上凸起有環形凸臺27，另一端的內壁面上具有調壓螺紋，調壓彈簧和先導活門分別設置到卸壓通道中，調壓螺杆與調壓螺紋連接，調壓彈簧兩端分別與調壓螺杆和先導活門連接，先導活門凸出有錐臺，所述錐臺連接到環形凸臺的孔中，卸壓通道上開設有卸壓孔28，卸壓孔與油口連通。
優選的，主筒體與補油活門之間具有間隙形成用於連通卸壓孔 與油口的卸壓流道29。
優選的，還包括管形阻尼塊30以及阻尼彈簧31，管形阻尼塊設置於通槽的槽口中，阻尼彈簧設置在通槽中，阻尼彈簧兩端分別與管形阻尼塊和主閥杆連接。
優選的，還包括密封螺栓32以及密封圈33，調壓螺杆部分凸出於主閥杆，密封圈和密封螺栓分別連接到凸出於主閥杆的調壓螺杆上，其中，密封螺栓將密封圈固定於調壓螺杆和主閥杆之間。
優選的，還設置有閥芯控制機構組，閥芯控制機構組包括左控機構和右控機構，左控機構和右控機構的結構相同，包括控制主體以及油嘴34，控制主體上開設有油腔35，油嘴與油腔連通，閥芯兩端分別與左控機構和右控機構的油腔連接。
優選的，所述左控機構和右控機構的油腔中均設置有限位軸36、復位彈簧37以及導向套筒41，限位軸相對閥芯設置，復位彈簧套於導向套筒外側，復位彈簧一端連接到油腔的內壁上，另一端與導向套筒連接，導向套筒與閥芯連接。
優選的，所述限位軸包括限位端38、調整軸39以及限位調節螺母40，調整軸外表面上開設限位調節螺紋，限位端對應閥芯設置，調整軸位於限位端後側，調整軸伸出於油腔後與限位調節螺母連接。
優選的，油路具有供油聯接油路以及回油聯接油路，所述執行油路為兩個以上，各執行油路的進油口分別與供油聯接油路連接，各執行油路的回油口與回油聯接油路連接。
本實用新型的工作過程及工作原理：本實用新型可以用於控制液壓馬達，使用時，將液壓馬達的進油口和出油口分別連接到本實用新型的執行油路的進口和出口上。
在左控機構的油腔中充入液壓油進行加壓，閥芯在液壓油的推動下，向右運動，左控機構的復位彈簧拉伸，右控機構的復位彈簧收縮，油液在執行油路中進行逆時針流動，由於本實用新型在閥芯上設置有節流槽，因此，在油液進入執行油路時，在節流槽開度為 0-2mm時，這段的節流主要是起始導入段起作用，過流面積不斷變大，但是油液流量變化梯度較小，同時在開度為2mm時，過流面積開始突變，這是起始導入段與輸出段的臨界點，在開度大於2mm後，輸出段開始起作用，過流面積不斷變大且變化梯度較大。在位移為2-3.5mm時，這段節流由起始導入段和輸出段的前半段同時起作用，可以看出這段過流面變化梯度最大；在位移為3.5-6.5mm時，起始導入段和輸出段全部起作用，這段的面積變化和面積梯度仍然較大，從圖11中可以看出在閥口開度為0-2mm和2-6.5mm兩段，過流面積都具有良好的線性度。
呈V形的起始導入段和呈U形的輸出段組合型的節流槽過流面積的變化有利於流量的控制，特別是在有多路執行油路(即多路閥)時，更有利於第一聯執行油路和第二聯執行油路流量的控制，在液壓馬達的啟動階段不需要大流量，以避免流量的突然增大而造成系統衝擊；在開啟過後，需要大流量時，過流面積的迅速增大，可以獲得較大的流量，使液壓馬達獲得較大的加速度，同時由於其良好的線性度可以使液壓馬達運行平穩和精確控制。
為了保證當油路中產生負壓時，溶解在油液裡的空氣不至於逸出油液，產生真空，引起噪音，在油路或執行油路上設置了補油閥，當油路或執行油路中產生負壓時，補油閥在壓力差的作用下將油液從油箱中補充回負壓區中，以避免形成真空，產生氣蝕和噪音。
當油路或執行油路為高壓時，活門在彈簧和油壓的作用下處於關閉狀態，此時補油閥不工作；當油路或執行油路為負壓時，即油壓低於油箱壓力時，油箱油壓作用在活門上，克服彈簧阻力推動活門向右移動打開，此時油路或執行油路和補油口連通，油箱油液補進負壓區以避免生成氣泡，產生氣蝕和噪音。
當設置多路執行油路時，可在其中一路執行油路中設置多功能閥，其可限制該執行油路的油壓以避免對與該執行油路連接的元件造成損壞，同時也能實現補油的功能，避免系統出現氣蝕。如，當 該執行油路與空調馬達連接。
多功能閥的工作原理：在常態下，該執行油路沒有超過調定壓力且也沒有出現負壓時，多功能閥處於關閉狀態，即此時不工作。當空調馬達受到外界異常的衝擊力或執行結構發生故障時，空調馬達將產生異常高壓，使該執行油路油壓不斷上升，當油壓上升到超過設定值時，先導活門在高壓的油壓作用下克服調壓彈簧的彈力，向右移動打開，油液從卸壓孔流出並通過油口排出到油箱，該執行油路油壓下降，保護了油路和空調馬達。
多功能閥補油時的工作原理：當該執行油路為負壓時，即油壓低於油箱壓力時，補油活門在油箱油壓作用下克服補油彈簧阻力，推動補油活門移動打開，使得油口與該執行油路連通，油箱油液在壓力的作用下補進負壓區，避免生成氣泡，產生氣蝕和噪音。
上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護範圍之內。