液壓閥的製作方法

2023-09-11 09:27:10 2

專利名稱：液壓閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種液壓閥，它有一個裝在閥門外殼中具有分段圓柱形內圓周的套筒，以及一個具有分段圓柱形外圓周裝在套筒內與之有軸向相對運動的活塞，在套筒或活塞中，設有液體的壓力腔;在活塞內外圓周上的壓力腔，除了有圓柱形密封面外，還有一個出口，在另一個零件上設繼續導引裝置，在閥門關閉時，此導引裝置通過一個裝在此另一個零件環槽中的密封圈或圓柱形相配密封面與出口分開，密封圈或相配密封面與上述密封面貼靠，在閥門打開時，密封圈和相配密封面處於出口的另一側，此時導引裝置與出口連通。
這種稱為「活塞式滑閥」的閥門已知有多種多樣的。
在沒有套筒的油壓系統中，應使活塞的密封面與設計在閥門外殼中的相配密封面之間有令人滿意的配合;出口可以是一個有任意軸向長度的環槽。
在水壓或乳化劑液壓系統中，由於液壓介質粘度很小，需要設置密封圈。在這種情況下，必須將壓力腔的出口限為一系列孔或一個窄縫。
無論是活塞因有這樣或那樣的壓力腔和出口或在相反流動方向因有較寬的繼續導引裝置而減少了橫截面，還是由於設密封圈槽而造成應力集中削弱了活塞，均使活塞大多數是在液壓作用下快速移動時，由於衝擊而有破壞的危險。這就限制了設計出一種導管所佔截面較大和金屬截面較小的體積小的活塞。
本發明的目的是避免活塞破壞的危險。
按本發明達到這一目的是從本文開頭所述類型的液壓閥出發，使活塞不運動，而套筒可在活塞上和在閥門外殼內移動。
迄今，由於結構和製造的原因，與直徑較大並具有足夠金屬截面的活塞相比，套筒可採用較少脆性的材料製成，以便有所要求的衝擊強度。它可以用黃銅製成，活塞則需要用淬火的不鏽鋼。此外，套筒應是一種能減小衝擊載荷的結構，例如是在兩個止擋之間運動的帶等。
通常套筒設計為液壓環形活塞，並可在液壓作用下移動。
最好將套筒設計為液壓的臺階形活塞，並通過在其小的活塞面上持續作用的液壓介質和最好再加上壓力彈簧，將套筒保持在一個終端位置，最好是關閉位置，並通過對它較大的活塞面用液壓介質有控制地加載，可使套筒移到其另一個終端位置。所以它的結構和工作既簡單又可靠。
臺階形活塞直徑較大的部分可同時用作上面提及的帶。
活塞最好軸向通過閥門外殼和徑向通過套筒支承。
徑向通過套筒支承省去了由於套筒和活塞互相配合準確的結構造成的每一種費用，並改善了這些零件之間的密封。
按此新的基本原則，閥門的具體結構有多種可能性。
以下所建議的結構是合乎要求和有優點的。
閾門在泵側的接頭和/或用戶側的接頭總是通入活塞的一個軸向通道或多個軸線互相平行的通道中。
套筒上設有多個徑向通道，它們至少在套筒的一個位置下，被一個設計在外殼內並與連接管尤其是回油管連接的環腔所包圍。
活塞有一個泵側圓柱形端段，最好帶有一個從活塞端面出發通到壓力腔內軸線平行的通道環;具有與此端段連接的壓力腔和出口，出口最好共同構成一個環形縫隙;具有與此出口連接的上述圓柱形環面，它最好與泵側圓柱段有相同的直徑。
活塞具有與上述最好軸向只有較小長度的圓柱環面連接的另一個環槽;與此環槽連接著一個用戶側圓柱形端段，它最好有比圓柱形環面為大的直徑，並最好有一個從環槽通往活塞用戶側端面的平行通道環。上述繼續導引裝置由一個環槽組成，或在曾提及的端段直徑較大的情況下，由只是在套筒內圓周上環繞圓柱形環面的一個臺階組成，在活塞另一個環槽中和在用戶側端段的通道中引導液體轉彎。
上述結構共同給出一種有突出優點的本發明的設計，即在整個直線式軸向流動的滑閥中只有很小的轉彎。
這種閥門的壓力損失很小，它可以快速流動，並因而有較大流量。
為了進一步提高流量，對於不受機械載荷的活塞，通道可以佔其橫截面中的較大部分。
作為另一種有優點的結構和組合，建議活塞的另一個環形槽和設計在閥門外殼中的環腔大體處於相同平面中;其通道也同樣在這一平面上的套筒位置為上面所述之關閉位置。因此，當閥門裝在泵和用戶之間時，此閥對回油路是打開的。
在前面所述之打開位置下，通道與環腔被一個裝在閥門外殼環槽中的密封圈或一個圓柱配合面分開，密封圈或配合面緊貼著套筒的一個圓柱密封面。因此在閥門的打開位置回油關閉。
設計為臺階形活塞的套筒上小活塞面受到由閥的泵側接頭來的液壓介質加載，這可藉助於此處活塞在閥門外殼中不密封的配合和/或通過軸線互相平行的通道中之一的一個徑向出口來實現。
設計在閥門外殼內的環腔同時又是臺階形活塞的臺階的運動空間。
附圖給出了一個本發明的實施例。


圖1液壓閥軸向剖面;
圖2液壓閥軸向剖面，左邊是打開位置，右邊表示關閉位置，圖中表示了不同情況下的流動路線。
外殼1中鑽或銑有孔2，孔中裝入閥3。外殼1和另外兩個外殼4和5用螺釘連接在一起。外殼4中有表示為孔的泵連接管P和回油管R，外殼5上設有通往用戶A的液壓軟管插入式接頭6。結構是成對的，第二個沒有在圖中表示的閥門用於用戶B。A和B例如是礦井支架中工作缸不同的活塞側兩個缸內腔。
孔2的形狀是臺階形圓柱，它有一個直徑較小的下段和直徑較大的上段。孔內裝有一個相應的設計為臺階形活塞的套筒7。孔2底部的一個孔8通過中間密封墊「O」形圈9，與一個通往泵連接管P的連接孔10相連。在上端的孔2擴張部分中裝有一個環形蓋11。在套筒7和環形蓋11中，裝有一個在孔2的底部和外殼5之間軸向固定的活塞12，套筒7和環形蓋11通過相同的內徑互相平滑連接。
活塞12具有一個泵側圓柱形端段13，一個中間圓柱段14，以及一個用戶側圓柱形端段15。在具有相同直徑的泵側端段13和中間段14之間，切出一個窄的縫隙16。在中間段14和用戶側端段15之間製成一個較平直和較寬的環形槽17。
穿過泵側圓柱形端段13，延伸著例如8個通入縫隙16的孔18。以同樣的方式，一些直徑較大的孔19，從環形槽17穿過用戶側圓柱形端段15，這些孔在直徑比端段13大的端段15中位於更靠外的地方。
如已說到的，套筒7作為臺階狀活塞與臺階狀孔2相配。套筒同樣為臺階狀的內表面與活塞12相配。套筒7的內臺階用標號40表示。一方面套筒內圓周的一個擴張段套在用戶側圓柱形端段15上，另一方面以其圓周較小的部分套在中間圓柱段14和泵側圓柱形端段13上。套筒在這兩部分之間被縫隙20斷開，縫隙20通過一系列接片21連接。
在一個設在套筒7內部的臺階上壓有彈簧22，彈簧22另一端作用在孔2的底部。
套筒7與圓柱形端段15以及外殼壁之間，通過裝在套筒內的「O」形圈23和24密封。套筒7與中間圓柱段14和圓柱形端段13之間，用裝在套筒內的「O」形圈25密封。在套筒外側用兩個裝在外殼壁槽中的「O」形圈26和27密封。「O」形圈28和29使環形蓋11的兩側密封。蓋沿軸向的對外密封通過裝在外殼5槽中的「O」形圈30來實現，此外，外殼將此蓋11固定住。因此，「O」形圈28至30是孔2完整的密封裝置。
在圖1所示的關閉位置下，孔2內的環腔用標號31表示，它通過孔32和另一個只用點劃線代表的孔33與回油管R連通。
同樣只用點劃線代表的在外殼1和4中鑽出的控制脈衝管34通向套筒7和蓋11之間。
在圖1所示的關閉位置下，「O」形圈25緊貼著活塞12的中間圓柱段14，來自泵連接管P，經連接孔10、孔8、一些孔18和縫隙16的液壓在這裡終止。
由於在圓柱形端段13和孔2的底部之間沒有密封，所以套筒7的下側除了壓力彈簧22的作用力以外，作為環狀活塞面還附加地作用有全部泵壓，即使在按圖2左邊所示的打開位置下也是如此。出口35可與一個孔18連通。
為了將套筒7移到閥門的打開位置，泵壓通過控制脈衝管34作用在套筒7上部較大的環形活塞面上。在隨後的套筒7移動下，「O」形圈25移過縫16，並在此縫隙16的另一側貼靠在圓柱形端段13上。
與此同時，套筒的縫隙20移過「O」形圈26，所以「O」形圈26在縫隙20之上緊密地貼靠在套筒上，縫隙20被包圍在「O」形圈26和27之間，並因而被關閉。
如圖1左邊的波狀線所示，現在液壓介質可從縫隙16流出，經過套筒7倒角的內臺階40轉彎後繼續沿軸向流動，並在只是略微地重新向內拐彎後到達環形槽17中，最後進入一些孔19中，然後，液壓介質在孔19的末端流出，進入插入式接頭6中。與中部圓柱段14相比，圓柱形端段15有較大的直徑，因而使孔19的位置可比孔18更加靠外，以及，與縫隙16相比，環形槽17有較大的軸向長度，這兩個方面的結果是使重新向內拐彎和流入孔19能平滑地進行。
圖2中右邊的波狀線表示，在前面曾提及的第二個閥中，壓力介質是如何能同時從用戶B回流到回流管R中的。壓力介質經孔19流入活塞12的環形槽17和套筒7中，在接片21之間經過縫隙20從套筒流出，並流入上文曾提及的孔2內的環腔31中，並最終從那裡經孔32、33流入回油管。
此外，由於孔19有較大的橫截面，所以儘管有較強的轉彎，閥門仍可以有較大的流量。相比之下，閥門的體積較小。此外，結構簡單，價格低廉;密封圈25至27例如還同時起控制流體轉向的作用，套筒7起活塞的作用。
權利要求
1.液壓閥(3)有一個裝在閥門外殼(1)中具有分段圓柱形內圓周的套筒(7)，以及一個具有分段圓柱形外圓周裝在套筒內與之有軸向相對運動的活塞(12)，在套筒(7)或活塞(12)中，設有液體的壓力腔(16)，在零件(12)的內外圓周上的壓力腔除了圓柱形密封面(14)外，還有一個出口(16)，在另一個零件(7)上設繼續導引裝置(40)，在閥門關閉時(圖1)，此導引裝置通過一個裝在此另一個零件(7)環槽中的密封圈(25)或圓柱形相配密封面與出口(16)分開，密封圈或相配密封面與上述密封面(14)貼靠，在閥門打開時(圖2左邊)，密封圈(25)和相配密封面處於出口(16)的另一側，此時導引裝置與出口(16)連通，其特徵為活塞(12)不運動，套管(7)可在活塞(12)上和在閥門外殼(1)內移動。
2.按照權利要求1所述的閥，其特徵為套筒(7)設計為液壓環形活塞，它可在液壓(34)作用下移動。
3.按照權利要求1或2所述之閥，其特徵為活塞(12)軸向通過閥門外殼(1、5)和徑向通過套筒(7)支承。
4.按照權利要求1至3之一所述之閥，其特徵為閥門在泵側的接頭(8)和/或在用戶側的接頭(6)，總是通入活塞(12)的一個軸向通道或多個軸線互相平行的通道(18，19)中。
5.按照權利要求1至4之一所述之閥，其特徵為套筒(7)上設有多個徑向通道(20、21)，它們至少在套筒(7)的一個位置下，被一個設計在外殼(1)內，並與連接管(33、34)尤其是回油管(32、31)連接的環腔(31)所包圍。
6.按照權利要求4或5所述之閥，其特徵為活塞(12)有一個泵側圓柱形端段(13)，最好帶有一個從活塞(12)端面出發通到壓力腔(20)內軸線平行的通道(18)環;具有與此端段(13)連接的壓力腔和出口(16)，出口最好共同構成一個環形縫隙(16);具有與此出口(16)連接的上述圓柱形環面(14)，它最好與泵側圓柱段(13)有相同的直徑。
7.按照權利要求6所述之閥，其特徵為活塞(12)具有與上述最好在軸向只有較小長度的圓柱形環面(14)連接的另一個環槽(17);與此環槽連接著一個用戶側圓柱形端段(15)，它最好有比圓柱形環面(14)為大的直徑，並最好有一個從環槽(17)通往活塞(12)用戶側端面的平行通道(19)環;上述繼續導引裝置(40)由一個環槽組成，或在曾提及的端段(15)直徑較大的情況下，由只是在套筒(7)內圓周上環繞著圓柱形環面(14)的一個臺階(40)組成，在活塞的另一個環槽(17)中和在用戶側端段(15)的通道(19)中引導液體轉彎。
8.按照權利要求5和7所述之閥，其特徵為活塞(12)的另一個環形槽(17)和設計在閥門外殼(1)中的環腔(31)大體處於相同的平面中;其通道(20、21)也同樣在這一平面上的套筒(7)所在的位置，是權利要求1所述之關閉位置。
9.按照權利要求5至8之一所述之閥，其特徵為在權利要求1所述之打開位置(圖2左邊)下，通道(20、21)與環腔(31)，被一個裝在閥門外殼(1)環槽中的密封圈(26)或一個圓柱配合面分開，密封圈或配合面緊貼著套筒(7)的一個圓柱密封面。
10.按照權利要求2至9之一所述之閥，其特徵為套筒(7)被設計為液壓的臺階形活塞，它通過在它較小的活塞面上持續作用的液壓介質並最好再加上一個壓力彈簧(22)，使套筒保持在一個終端位置(圖1)，最好是關閉位置;並通過在它較大的活塞面上用液壓介質有控制地加載(34)，可使套筒(7)移到其另一個終端位置(圖2左邊)。
11.按照權利要求4和10所述之閥，其特徵為較小的活塞面由從閥門(3)泵側接頭(8)來的液壓介質加載，這最好藉助於此處活塞(12)在閥門外殼(1)中不密封的配合，和/或利用軸線互相平行的通道(18)中一個的至少一個徑向出口(35)來進行。
12.按照權利要求5至9和10之一所述之閥，其特徵為上述環腔(31)是臺階形活塞(7)的臺階的運動空間。
全文摘要
在一種液壓滑閥(3)中，活塞(12)固定地安裝在一個可移動的套筒(7)中。
文檔編號F16K31/38GK1087161SQ93109750
公開日1994年5月25日 申請日期1993年8月28日 優先權日1992年8月31日
發明者菲裡克斯·伊科爾, 艾恩斯特·麥特吉 申請人:伊科爾機械製造股份有限公司和合資公司