大流量手動操縱閥的製作方法

2023-12-02 19:26:16 1

專利名稱：大流量手動操縱閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種二位三通液壓閥，特別涉及一種應用於煤礦採煤作業中所使用支架的液壓系統上的大流量手動操縱閥。
目前，煤礦用液壓支架的液壓系統中使用的操縱閥主要有中流量和大流量兩種，即80l／min、125l/min流量和200l／min兩種閥。隨著煤礦機械向大型化、高效化方向發展，也就要求液壓支架應具有大的工作阻力和快的移架速度。這就為大流量操縱閥應用提供了可觀的前景，也使得CF－PZ200／40大流量手動操縱閥在採煤支架液壓系統中得到了更為廣泛應用，該操縱閥結構如


圖1所示，它是由完全對稱布置的兩個二位三通閥組成。上述大流量閥通過幾年來的現場使用，發現它還存在著以下的不足之處a、結構複雜，元件繁多，體積較大，組裝、拆卸、維修均十分不便；b、操縱力較大，該閥實測的操縱力矩為38～40N.m，手把處操縱力為20～22kg，個別最大達30kg，操作起來太費力，井下的支架操作工人對此反應十分強烈，在井下曾發生過手把斷裂現象；c、密封性能的可靠性不太好，常出現回液閥芯封不住的現象，及進、回液壓力損失過大，產生閥體發熱現象，特別是存在著高壓腔密封處的密封圈在高壓射流衝擊下易損的不足之處。
本實用新型的目的就在於克服上述現有技術中的不足之處而提供一種結構簡單，密封性能好，操縱輕便的，並具有安裝、維護方便，性能可靠，使用壽命長的大流量手動操縱閥。
本實用新型的目的可採用以下措施來實現本實用新型的大流量手動操縱閥主要包括閥體，設置在閥體前端的手動操縱機構，鑲裝在閥體內腔中的進、回液閥套，和套裝在閥套內的進、回液閥芯，以及設置在閥體、閥套、閥芯和閥座之間相配合的接觸面上的密封環、墊，復位彈簧組成；其回液閥芯與進液閥芯配合面的密封形式採用剛性密封結構，即回液閥芯的後端面為一內錐臺面，進液閥芯的前端面作為回液閥芯的閥座而被加工成與回液閥芯後端內錐臺面相配合外錐臺結構。
本實用新型中回液閥芯的後端面上加工有一中心沉孔，該沉孔與回液閥芯前端面上加工出的斜向孔相連通。
其進液閥芯與進液閥套後端面相配合處的密封方式為密封圈端平面外伸的阻尼式密封結構，即其密封是通過進液閥套後端面緊壓安裝在進液閥芯上的密封圈外伸段來實現的。
在本實用新型進液閥芯上的環臺前端處加工有一槽深小於密封圈縱截面高度的環槽，密封圈的內環面卡裝在環槽內，通過密封壓帽將其緊壓在進液閥芯上，並將其前段的一部分置於密封壓帽外；密封壓帽通過螺紋連接方式安裝在進液閥芯的環臺上；密封圈的縱截面為矩形結構，在與密封壓帽壓緊配合處設置有一45°倒角。
本實用新型中的復位彈簧套裝在進液閥芯上，位於環臺和閥座間的彈簧腔內。
本實用新型的優點在於a、由於回液閥芯與進液閥芯配合面的密封形式採用剛性密封結構，即回液閥芯後端面上加工出的內錐與進液閥芯前端面上加工出的外錐配合實現密封，並在回液閥芯上加工出前後相通的孔，可使高壓液體通過該孔進入閥體前腔，使其壓力反作用於閥芯；上述兩結構特徵的採用，很好地實現了閥內各液壓力的平衡。這就使得本閥的操縱力遠遠小於目前現有大流量手動操縱閥的操縱力(操縱力矩小於20N.m，手柄處的操縱力小於10kg)；剛性密封的採用還解決了現有技術中回液閥芯密封性能差的不足之處，並延長了使用壽命(一般可達20萬次以上)；特別是由於進液閥芯不僅起閥芯的作用，其前端面還可起到回液閥芯閥座作用，加之其它部件的簡化，使得本實用新型的結構得以簡化，從而也實現了克服現有技術中所存在的結構複雜，元件繁多，體積較大，組裝、拆卸、維修均十分不便的不足之處的目的；b、為了解決高壓腔密封處的密封圈在高壓射流衝擊下易損的不足之處，本實用新型在其進液閥芯與進液閥套後端面相配合處的密封，即高壓腔的閉合密封方式為密封圈端平面外伸的阻尼式獨特密封結構，即其密封時，是通過進液閥套後端面緊壓安裝在進液閥芯上的密封圈外伸段來實現的，這一密封方式保證了密封的可靠性；開啟時，進液閥芯在最初開啟時有一定的阻尼長度，該阻尼是靠進液閥套的內圓面和進液閥芯的外圓面，即閥套、閥芯之間配合面的間隙來實現的；當進液閥芯開啟到越過阻尼長度時，進液密封付開始打開。上述這一密封形式在進液閥芯開啟時，完全避開了高壓射流的衝擊，大大提高了其密封性能和使用壽命，經試驗，其使用次數超過21000次後，密封圈仍未損壞；c、該閥通流能力大，閥內最小通道為 15mm通徑孔(進液閥芯的內孔)。進液閥芯的有效開啟量為5mm，回液閥芯的有效開啟量為5.8mm，進、回液阻力損失遠遠小於其它同類閥及煤礦支架閥類試驗規範的要求，應用本實用新型的閥可明顯減少移架循環時間，提高移架速度，移架循環時間可由以前的20秒減少到10秒左右。
附圖的圖面說明如下
圖1為現有技術的CF－PZ200／40大流量手動操縱閥主視圖。
圖2是本實用新型的主視圖。
圖3是圖2中回液閥芯與進液閥芯配合面處密封結構的局部視圖。
圖4是圖2中高壓腔密封處的阻尼式密封結構的局部視圖。
本實用新型以下將結合實施例(附圖)作以詳細的描述如圖2所示，本實用新型的大流量手動操縱閥是由兩個二位三通閥組成，上下結構呈完全對稱設置(圖中只畫出了上半部結構)，在其閥體(10)的前端部設置有由操縱手柄(1)、凸輪(2)、壓塊(3)組成的手動操縱機構，在閥體內腔中鑲裝有進、回液閥套(5)(6)，進、回液閥芯(7)(4)套裝在進、回液閥套(5)(6)內，起將閥芯(7)通道與工作腔A相連通作用的閥座(9)安裝在進液閥芯的後端，密封環、墊設置在閥體、閥套、閥芯和閥座之間相配合的接觸面上，復位彈簧(8)套裝在進液閥芯上，位於閥芯環臺和閥座間的彈簧腔內；其回液閥芯(4)與進液閥芯(7)配合面的密封形式採用剛性密封結構(如圖3所示)，即回液閥芯的後端面為一內錐臺面，進液閥芯的前端面作為回液閥芯的閥座而被加工成與回液閥芯後端內錐臺面相配合外錐臺結構；回液閥芯(4)的後端面上加工有一中心沉孔，該沉孔與回液閥芯前端面上加工出的斜向孔相連通。
本實用新型中進液閥芯(7)與進液閥套(6)後端面相配合處的密封，即高壓腔的閉合密封方式為密封圈端平面外伸的阻尼式密封結構，即其密封時，是通過進液閥套(6)後端面緊壓安裝在進液閥芯(7)上的密封圈(11)外伸段來實現的，這一密封方式保證了密封的可靠性；在開啟時，進液閥芯在最初開啟時有一定的阻尼長度，該阻尼是靠進液閥套的內圓面和進液閥芯的外圓面，即閥套、閥芯之間配合面的間隙來實現的；當進液閥芯開啟到越過阻尼長度時，進液密封付開始打開；上述這一密封形式在進液閥芯開啟時，完全避開了高壓射流的衝擊，大大提高了其密封性能和使用壽命。具體結構如圖4所示，進液閥芯(7)上的環臺(13)前端處加工有一槽深小於密封圈(11)縱截面高度的環槽(14)，密封圈(11)的內環面卡裝在環槽(14)內，通過密封壓帽(12)將其緊壓在進液閥芯(7)上，並將其前段的一部分置於密封壓帽外；密封壓帽(12)通過螺紋連接方式安裝在進液閥芯(7)的環臺(13)上；密封圈(11)的縱截面為矩形結構，在與密封壓帽(12)壓緊配合處設置有一45°倒角。
本實用新型的工作過程如下手柄(1)中位時如圖2所示，在液壓力和復位彈簧(8)的作用下，進液閥芯(7)通過密封圈(11)緊壓在進液閥套(6)的後端面上(如圖4所示高壓腔閉合密封時，在進液閥芯和進液閥套的密封配合面之間並未完全閉合，其兩者間存在一定的間隙X，以保證兩者之間處於最佳密封狀態)，工作腔A與高壓腔P不通而與回液腔O連通。當手柄(1)上抬時，操縱機構中的壓塊(3)將回液閥芯(4)壓下，回液閥芯(4)右移到一定位置時與進液閥芯(7)閉合，使O腔與A腔隔開，當回液閥芯推動進液閥芯繼續右移時，即進入高壓腔的最初開啟段的阻尼區段(圖4所示y段，閥套、閥芯之間配合面的間隙段)，當進液閥芯開啟到越過阻尼長度時，進液密封付開始打開(阻尼段的設置有效避開了高壓腔開啟時瞬間所產生的高壓射流的衝擊)，使P腔通過進液閥芯圓周上的進液孔與A腔溝通，向工作機構的A腔提供高壓工作液。另外，在進液密封付開始打開時，部分高壓液體通過回液閥芯上的通孔進入前閥腔，反作用於閥芯，起到助力的作用，從而達到減輕工人勞動強度的目的；手柄下壓時，對稱設置在下閥腔內的另一個二位三通閥的P腔與工作機構的另一A腔導通，其工作過程同上。
權利要求1.一種大流量手動操縱閥，它包括閥體(10)，設置在閥體前端的操縱機構(1)(2)(3)，鑲裝在閥體內腔中的進、回液閥套(6)(5)，和套裝在閥套內的進、回液閥芯(7)(4)，以及設置在閥體、閥套、閥芯和閥座之間相配合的接觸面上的密封環、墊，其特徵在於回液閥芯(4)與進液閥芯(7)配合面的密封形式採用剛性密封結構，回液閥芯(4)的後端面為一內錐臺面，進液閥芯(7)的前端面作為回液閥芯的閥座而被加工成與回液閥芯後端內錐臺面相配合外錐臺結構。
2.根據權利要求1所述的大流量手動操縱閥，其特徵在於回液閥芯(4)的後端面上加工有一中心沉孔，該沉孔與回液閥芯(4)前端面上加工出的斜向孔相連通。
3.根據權利要求1所述的大流量手動操縱閥，其特徵在於進液閥芯(7)與進液閥套(6)後端面相配合處的密封方式為密封圈端平面外伸的阻尼式密封結構，即其密封是通過進液閥套(6)後端面緊壓安裝在進液閥芯(7)上的密封圈(11)外伸段來實現的。
4.根據權利要求3所述的大流量手動操縱閥，其特徵在於進液閥芯(7)上的環臺(13)前端處加工有一槽深小於密封圈(11)縱截面高度的環槽(14)，密封圈(11)的內環面卡裝在環槽(14)內，通過密封壓帽(12)將其緊壓在進液閥芯(7)上，並將其前段的一部分置於密封壓帽外；密封壓帽(12)通過螺紋連接方式安裝在進液閥芯(7)的環臺(13)上。
5.根據權利要求3或4所述的大流量手動操縱閥，其特徵在於密封圈(11)的縱截面為矩形結構，在與密封壓帽(12)壓緊配合處設置有一45°倒角。
6.根據權利要求1所述的大流量手動操縱閥，其特徵在於復位彈簧套(8)裝在進液閥芯上，位於環臺和閥座間的彈簧腔內。
專利摘要一種大流量手動操縱閥、它包括閥體，設置在閥體前端的手動操縱機構，鑲裝在閥體內腔中的進、回液閥套，和套裝在閥套內的進、回液閥芯，以及密封環、墊，特徵是回流閥芯與進液閥芯配合面的密封形式採用剛性密封結構，回液閥芯的後端面為一內錐臺面，進液閥芯的前端面作為回液閥芯的閥座而被加工成與回液閥芯後端內錐臺面相配合外錐臺結構。其優點是結構簡單，密封性能好，流量大，操縱輕便，並具有安裝、維護方便，性能可靠的特點。
文檔編號F15B13/00GK2208116SQ9422020
公開日1995年9月20日 申請日期1994年8月25日 優先權日1994年8月25日
發明者向家雨, 王富, 魯廣文, 羅恩波 申請人:鄭州煤礦機械廠