一種液壓滑閥的製作方法與工藝

2023-05-18 08:13:11 1

本發明涉及一種液壓閥，具體涉及一種液壓滑閥。

背景技術：
目前，液壓系統被廣泛應用於工具機設備、工程機械和農業機械等領域。液壓滑閥作為液壓系統實現對設備和機械控制的重要元件之一，其控制性能的優劣對液壓系統有著重要的影響。液壓滑閥的控制性能受節流槽尺寸和閥口尺寸的影響。在液壓滑閥的工作過程中，當高壓油液以及油液中存在的固體顆粒快速流經閥口時，對閥芯的節流槽和閥口控制邊部位造成衝蝕磨損，引起節流槽尺寸和閥口尺寸的變化，導致液壓滑閥的控制性能退化。常規手段是通過對閥芯的整體替換，保證閥芯的節流槽和閥口控制邊的完整性和準確性，但是會造成資源的浪費和成本的提高。

技術實現要素：
為了解決由於閥芯的節流槽和閥口控制邊受到衝蝕磨損，而對閥芯進行整體替換，所引起資源浪費和成本提高的問題，尤其是對於大尺寸閥芯和專門用於對閥芯的節流槽和閥口控制邊進行控制性能試驗的液壓滑閥，本發明提出了一種新型液壓滑閥。該新型液壓滑閥包括閥體和閥芯，所述閥芯設有節流槽和閥口控制邊，所述閥芯包括閥芯基體、閥口體和閥芯套，所述閥芯基體包括連接杆和位於所述連接杆兩端的凸肩；所述凸肩與所述閥口體和所述閥芯套採用可拆式連接，且所述閥口體更靠近所述連接杆；所述節流槽和所述閥口控制邊位於所述閥口體部分。優選地，所述可拆式連接採用螺紋連接。進一步優選地，所述螺紋連接的其中之一螺紋為施必牢螺紋，與其配合的螺紋為普通螺紋。進一步優選地，所述螺紋連接採用唐氏螺紋連接。通過採用上述施必牢螺紋連接或者唐氏螺紋連接，在保證閥芯拆裝便捷的前提下，可以有效地提高由於液壓滑閥頻繁換向使閥芯受到周期性液壓衝擊力時連接件之間連接的牢固性。優選地，所述閥芯基體與所述閥口體之間，以及所述閥口體與所述閥芯套之間設有密封件，用於防止高壓油液沿閥芯的軸向和徑向發生滲漏，從而避免液壓滑閥的內洩漏問題。進一步優選地，所述密封件採用O型密封圈。優選地，所述閥口體表面設有耐磨抗衝蝕塗層，提高節流槽和閥口控制邊的耐磨抗衝蝕性能，延長其使用壽命。進一步優選地，所述耐磨抗衝蝕塗層選用鐵基自熔性合金塗層。優選地，所述凸肩設有定位臺，且所述定位臺位於凸肩中靠近所述連接杆的一端。優選地，所述閥芯套的端部設有外六角。與常規液壓滑閥相比，本發明的液壓滑閥通過對閥芯的改進產生了以下有益效果：1、通過將閥芯改進為分體式結構，並將閥芯最易受損的節流槽和閥口控制邊設於閥口體部分，使得節流槽和閥口控制邊受到破壞時，只需要對閥口體進行替換，即可滿足液壓滑閥對節流槽和閥口控制邊的結構尺寸要求，保證液壓滑閥的控制特性，而且極大的節省了資源和成本。2、通過替換設有不同結構尺寸節流槽的閥口體，可以在採用同一個液壓閥體的情況下，實現液壓滑閥的不同控制特性，保證閥口形式與控制特性的最佳匹配。對於專門用於閥芯的節流槽和閥口控制邊控制性能試驗的液壓滑閥來說，可以最大限度的減小其他尺寸對試驗的影響，保證了試驗變量的單一性。附圖說明圖1是本發明液壓滑閥的局部結構示意圖；圖2是圖1中所示閥芯放大後的局部剖視圖；圖3是圖2中F-F方向的剖視圖；圖4是圖2中A處的局部放大示意圖；圖5是普通螺紋連接的受力狀態示意圖；圖6是本發明中另一種閥芯的結構示意圖；圖7是圖6中H-H方向的剖視圖。具體實施方式圖1為本發明液壓滑閥的局部結構示意圖。該液壓滑閥包括閥體1和閥芯2，閥體1設有閥體孔11以及用於油液流通的油路X和油路Y。閥芯2位於閥體孔11內，沿閥體孔11的軸線方向左右移動，控制油路X和油路Y的連通狀態，並且在節流槽222和閥口控制邊223的作用下，實現對油液的控制。通過對節流槽222的結構尺寸調整，可以使液壓滑閥具有不同的控制特性。在液壓滑閥工作過程中，高壓油液以及油液中存在的固體顆粒在通過油路X和油路Y時，對閥芯2的節流槽222和閥口控制邊223造成衝蝕磨損，使液壓滑閥的控制特性受到影響。為了保證閥芯2的節流槽222和閥口控制邊223的完整性和準確性，並減少對資源和成本的浪費，本發明對液壓滑閥進行了改進，改進後的液壓滑閥不需要對閥芯2進行整體替換就可以使閥芯2具有完整和準確的節流槽222和閥口控制邊223。具體而言，現有閥芯2通常為整體式結構，而本發明中，閥芯2採用分體式結構。如圖2所示，閥芯2包括閥芯基體21、閥口體22以及閥芯套23，閥芯基體21包括連接杆211以及位於連接杆211兩端的凸肩212，凸肩212上設有與閥口體22和閥芯套23連接的外螺紋213以及在連接過程中對閥口體22進行軸向定位的定位臺214。其中，定位臺214位於外螺紋213尾部，並靠近連接杆211。通過對位於連接杆211兩端定位臺214的定位面之間距離的控制，保證閥口體22的安裝位置以及重複安裝的位置一致性。此外，在閥芯基體21與閥口體22之間設有O型密封圈24，在閥口體22與閥芯套23的接觸面之間設有O型密封圈25，通過設置O型密封圈24和25可以防止位於油路X(或油路Y)與連接杆211處的高壓油液沿閥芯2的軸向和徑向相互滲漏，從而避免液壓滑閥的內洩漏的問題。進一步優選，在閥芯套23外圓表面設有均壓槽234，使位於閥芯套23同一圓周上各處的壓力油互相溝通,使閥芯2在閥體孔11中心定位，消除由於閥芯2圓周方向液壓力分布不均而產生的液壓卡緊力。結合圖3，本實施例中閥口體22設有四個矩形節流槽222，並且四個節流槽底邊的內切圓直徑尺寸d1大於定位臺214的外徑尺寸d2，保證裝配後閥口體22的節流槽222和閥口控制邊223不受定位臺214的影響。在其他實施例中，根據對液壓滑閥的控制特性的要求不同，可以設置不同結構尺寸和數量的節流槽222，例如V形節流槽或者組合式節流槽。本發明將閥芯2改進為分體式結構，並將閥芯2的易損部位節流槽222和閥口控制邊223設置在閥口體22上。因此通過對閥口體22的替換，不僅可以滿足液壓滑閥對節流槽222和閥口控制邊223的結構尺寸要求，保證液壓滑閥的控制特性，而且可以極大的節省資源和成本。並且通過更換設有不同結構尺寸節流槽222的閥口體22，可以在採用同一個閥體1的情況下，實現液壓滑閥的不同控制特性。為了提高閥芯2採用螺紋連接時各連接件之間連接的牢固性，本發明對螺紋連接進行了如下的進一步改進：本實施例中，外螺紋213採用施必牢螺紋結構，閥口體22的內螺紋221和閥芯套23的內螺紋231採用普通螺紋結構，由施必牢外螺紋與普通內螺紋組成的連接副具有抗震防鬆脫特性。結合圖4，採用施必牢螺紋的外螺紋213的牙底處設有一個30度楔形斜面，在外螺紋213與內螺紋221相互擰緊時，內螺紋221的牙頂處齒尖可以緊緊地頂在楔形斜面上，產生更大的鎖緊力。同時，由於外螺紋213牙底處30度楔形斜面的存在，使外螺紋213和內螺紋221在接觸點S處產生的法向力P與螺紋軸線的夾角變成60度，法向力P增大，由此產生更大的防松摩擦力。結合圖5，當閥口體22受到的外界張力為P0時，本實施例中螺紋的法向力P＝P0/cos60°＝2P0，常規螺紋的法向力P＝P0/cos30°＝1.15P0，由此產生的防松摩擦力之比約為12(本實施例):7(常規螺紋)，因此，本實施例採用的螺紋連接可以獲得更大的防松摩擦力。此外，本實施例中的施必牢螺紋在咬合過程，內螺紋221的牙頂處齒尖發生變形，使螺紋咬合面承受的載荷均勻地分布在接觸的螺旋線全長上，增加受力螺紋牙數，避免了由於普通螺紋連接時承載力主要集中在局部螺紋咬合面而容易出現的滑牙情況，從而提高螺紋連接的可靠性。因此，本發明通過採用施必牢螺紋連接，提高了閥芯2在受到高壓油液衝擊時的抗震防鬆脫能力，保證了液壓滑閥的工作穩定可靠性。由於閥口體22為易損件，因此本實施例中閥口體22的內螺紋221選用普通螺紋結構，便於加工。此外，閥芯套23同樣採用上述連接方式與閥芯基體21連接，此處不再做重複描述。本實施例採用的施必牢螺紋連接是利用摩擦防鬆脫的原理實現螺紋之間連接的牢固性。在其他實施例中，也可以根據螺紋尺寸和加工情況採用唐氏螺紋連接，利用螺紋自身的結構特點達到防鬆脫目的。採用唐氏螺紋連接時，外螺紋213為包括左旋和右旋兩種旋向螺紋的複合螺紋結構，該外螺紋213既可以與左旋內螺紋連接，也可以與右旋內螺紋連接。此時，內螺紋221採用左旋(或右旋)螺紋，內螺紋231採用右旋(或左旋)螺紋，依次與閥芯基體21連接並藉助位於閥芯套23端部的外六角233實現鎖緊。該連接類似於雙螺母鎖緊，但是與普通雙螺母鎖緊不同的是，當閥口體22受到油液壓力的衝擊出現鬆動時，其松退的方向正好是閥芯套23的擰緊方向，而閥芯套23的擰緊又恰恰阻止了閥口體22的松退，使閥口體22無法鬆脫，從而實現閥口體22與閥芯基體21之間連接的緊固性。其它實施例中，閥芯2還可以採用如圖6所示的非螺紋連接形式，閥口體22a與閥芯套23a設有內徑尺寸一致的通孔，並且該通孔的內徑尺寸與凸肩212a的外圓的外徑尺寸相匹配。結合圖7，閥口體22a和閥芯套23a依次與閥芯基體21a套裝，並通過定位臺214和軸端擋圈26進行軸向定位，通過位於閥口體22a上的凸齒224和位於定位臺214處的凹槽216進行徑向定位，防止閥口體22a相對於閥芯基體21a發生移動。通過該連接方式同樣可以實現閥芯2的快速拆裝，並且採用該連接方式時，根據閥芯2的尺寸大小和結構要求，可以將閥口體22a和閥芯套23a加工為一體式結構。進一步優化，為了提高閥口體22表面的耐磨性和抗衝蝕性，在閥口體22表面設置一層耐磨抗衝蝕塗層，提高節流槽222和閥口控制邊223自身耐磨和抗衝蝕性能。本實施例中，通過電鍍的方式在閥口體22表面設置一層鐵基自熔性合金塗層，使節流槽222和閥口控制邊223表面產生一層均勻的耐磨抗衝蝕塗層，提高耐磨抗衝蝕性能，延長使用壽命。並且通過對閥口體22單獨進行表面強化處理，可以避免對閥芯整體進行表面處理時，由於閥芯軸向尺寸較大，而引起尺寸變形的問題。