一種超高壓液控集成換向閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于換向閥領(lǐng)域，更具體地，涉及一種超高壓液控集成換向閥。
【背景技術(shù)】
[0002]在工業(yè)領(lǐng)域，常需要進(jìn)行多通道多功能的切換。對于中低壓工況，常使用圓柱形滑閥實(shí)現(xiàn)二位二通、三位四通的換向功能，這種滑閥采用縫隙密封，換向動作簡單，但泄漏量大，密封性能不好，對于單個(gè)閥來說其中位機(jī)能和換向作用都較為單一，因此常常需要多個(gè)閥來組合使用。對于高壓工況，例如煤礦領(lǐng)域，液壓支架是必不可少的作業(yè)工具，液壓支架需要不停的切換液壓回路方向來完成升降動作，因此高壓液壓換向閥要求有良好的密封效果和可靠的換向性能，使用較多的是二位三通、三位四通的電磁換向閥，閥口結(jié)構(gòu)形式有錐閥和平板閥兩種，由于驅(qū)動方式采用電磁鐵驅(qū)動，驅(qū)動力受電磁鐵的功率等因素影響，導(dǎo)致閥的額定壓力和額定流量受到限制，目前市場上應(yīng)用于煤礦工業(yè)的換向閥壓力大多為40MPa，流量在3L/min這一范圍之內(nèi)。
[0003]此外，以近年來飛速發(fā)展的海洋資源的開發(fā)領(lǐng)域?yàn)槔蠖鄶?shù)深海潛水器都具有海水液壓浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，而浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)的核心部件之一換向閥則保證了深海裝備正常的上升與下潛，由于深海潛水器下潛深度大，這同樣要求換向閥不僅具有較高的額定壓力和可靠的密封性能，同時(shí)從整個(gè)系統(tǒng)角度上也有具有低流阻高效率的特點(diǎn)。目前深海潛水器所用到的換向閥采用多個(gè)單閥連接而成，受傳統(tǒng)驅(qū)動方式限制，流量和壓力都偏低，并且由于各單閥之間采用管道連接，系統(tǒng)效率低，不利于深海潛水器的使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種超高壓液控集成換向閥，其中結(jié)合換向閥自身的特征及其應(yīng)用的實(shí)際場合，相應(yīng)設(shè)計(jì)了采用液壓驅(qū)動的集成換向閥，并對其關(guān)鍵組件如閥芯組件、閥套的具體結(jié)構(gòu)及其具體設(shè)置方式進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)，相應(yīng)的可有效解決密封性能差、系統(tǒng)效率低的問題，同時(shí)還具備換向可靠性高，結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)超高壓工況下的雙向零泄漏密封，可用于超高壓條件下多通道多功能的換向，尤其適合用在深海潛水器的浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)中。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種超高壓液控集成換向閥，其特征在于，包括閥體和多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的單閥，其中:
[0006]該閥體上設(shè)有豎向閥孔和控制液進(jìn)口，所述豎向閥孔的上下兩端分別連接有螺堵和螺塞；所述螺塞的上下端分別開設(shè)有相互連通的液控腔室和控制液出口 ；
[0007]該單閥安裝在所述螺堵和螺塞之間，其包括閥套、閥桿和閥座；其中，所述閥套與所述螺塞抵接；所述閥桿呈倒T字型結(jié)構(gòu)，其下端與所述閥套呈密封狀滑動配合，并將所述閥套分隔成上下兩個(gè)液控腔；其中所述上液控腔與所述控制液進(jìn)口相連，所述下液控腔與所述液控腔室相連；所述閥桿的底部與所述液控腔室之間安裝有彈簧，并且其上端安裝有蓋帽；所述蓋帽的內(nèi)表面與所述閥桿的上端構(gòu)成球窩狀，以便于安裝閥球；所述閥桿上還套裝有位于所述閥套之上的支撐環(huán)；所述支撐環(huán)與所述螺堵之間安裝有閥座，所述閥座上開設(shè)有閥口。
[0008]作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述閥套采用分體式結(jié)構(gòu)，其包括上下分布的上閥套和下閥套，所述上閥套與所述支撐環(huán)抵接，所述下閥套與所述螺塞抵接；所述下閥套內(nèi)開設(shè)有與所述閥桿形狀相適應(yīng)的倒T字型空腔，該空腔上嵌裝有格萊圈密封件。
[0009]作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述閥體上開設(shè)有與所述支撐環(huán)相連通的工作口，以便于向所述支撐環(huán)內(nèi)通入水。
[0010]作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述閥座上設(shè)有異形孔流道，以便使得液流狀態(tài)穩(wěn)定。
[0011]作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述液控腔室和控制液出口通過阻尼孔相連。
[0012]作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述閥球?yàn)楦呔鹊奶沾汕颉?br>[0013]作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述超高壓液控集成換向閥采用液壓驅(qū)動。
[0014]作為進(jìn)一步優(yōu)選的，所述單閥優(yōu)選為四個(gè)，各單閥的控制相互獨(dú)立。
[0015]總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn):
[0016]1.本發(fā)明提供的一種超高壓液控集成換向閥，其閥桿頂端和蓋帽的內(nèi)表面都成球窩形狀以用于安裝閥球，閥桿頂端球窩直徑和蓋帽內(nèi)表面直徑大于閥球直徑，使得密封時(shí)閥球可以靈活轉(zhuǎn)動以便更好的與閥口配合進(jìn)而實(shí)現(xiàn)柔性補(bǔ)償功能，該柔性補(bǔ)償調(diào)節(jié)功能大大提高了閥口的密封性能，降低了加工誤差和材料特性帶來的影響，密封性能良好，可靠性高，能夠?qū)崿F(xiàn)超高壓工況下的雙向零泄漏密封，使其可用于超高壓液壓系統(tǒng)換向功能，尤其適合深海潛水器浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0017]2.本發(fā)明的閥座在水平通孔基礎(chǔ)上增加斜通孔，采用上述具有特殊通孔的閥座，使得換向閥的流阻低，提高了換向閥效率；本發(fā)明的閥芯采用倒拉式打開方式，閥芯上端沒有推桿，避免了傳統(tǒng)的推桿打開方式帶來的差動流通，也減小了流阻，大大提高了系統(tǒng)的效率；本發(fā)明的驅(qū)動方式采用液控驅(qū)動，相比傳統(tǒng)電磁驅(qū)動，可以提供更大的驅(qū)動力，不受環(huán)境因素影響，也避免了電磁帶來的安全隱患，可靠性更高；本發(fā)明在螺塞上開有阻尼孔，由于閥口在打開時(shí)需要瞬時(shí)通入高壓控制液，阻尼孔有效的減緩了換向閥的振動與沖擊，使閥口的開啟更加平穩(wěn)；本發(fā)明的閥套采用分體式結(jié)構(gòu)，以便使得格萊圈密封件更容易安裝；本發(fā)明中的各單閥的控制相互獨(dú)立，通過不同的邏輯組合可以實(shí)現(xiàn)多種中位機(jī)能的切換?？傮w而言，本發(fā)明的超高壓換向閥具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、換向可靠、效率高等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的超高壓液控集成換向閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明的超高壓液控集成換向閥的閥芯組件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明的超高壓液控集成換向閥的閥座結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4是本發(fā)明的超高壓液控集成換向閥的閥套結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5是本發(fā)明的超高壓液控集成換向閥的螺塞結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6是本發(fā)明的超高壓液控集成換向閥的功能示意圖；
[0024]圖7是本發(fā)明的超高壓液控集成換向閥的整體示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0026]如圖1-7所示，一種超高壓液控集成換向閥，包括閥體2和四個(gè)結(jié)構(gòu)相同的單閥，閥體2上開設(shè)有控制液進(jìn)口 11以及四個(gè)用于