本發(fā)明涉及流體傳動領(lǐng)域，特別涉及一種閥門。

背景技術(shù)：

流體傳動系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于軍工、航天、民用等領(lǐng)域，其主要的傳播介質(zhì)為空氣、液壓油、乳化液、純水等。在流體傳動系統(tǒng)中，當(dāng)介質(zhì)在管道中傳遞時(shí)，需要依靠閥門來控制流體的傳遞方向、流量及壓力。閥門通常包括閥芯和內(nèi)部設(shè)有流道的閥體，流道中包含一個(gè)流道截面發(fā)生變化的區(qū)域，閥芯的頭部設(shè)置在此區(qū)域附近。閥芯通過沿其縱向的往復(fù)運(yùn)動，使得閥芯的頭部與該區(qū)域的流道壁之間的間隙發(fā)生變化，從而使得通過該區(qū)域的流體流量發(fā)生變化。上述流道截面發(fā)生處的流道壁可與閥芯相配合控制閥門中流體的流量，因此將此區(qū)域稱為閥體的配合區(qū)，該配合區(qū)也相當(dāng)于本發(fā)明所述的第一流道和第二流道的結(jié)合處。閥門在使用過程中，由于閥體的配合區(qū)長期受到流體介質(zhì)及其中雜質(zhì)的沖蝕，并且在液壓系統(tǒng)中還會有汽蝕作用的影響，閥體的配合區(qū)常常容易損壞。

以錐閥為例，錐閥閥體的配合區(qū)相配合的面為錐面，因此得名錐閥。錐閥常見的兩種結(jié)構(gòu)形式如附圖1所示，第一種閥體為直角尖邊式，第二種閥體為錐面式。附圖1中區(qū)域A即為閥體的配合區(qū)，此區(qū)域經(jīng)過一段時(shí)間的工作后，在流體介質(zhì)及其中雜質(zhì)的沖蝕下極易發(fā)生損壞，致使錐閥的特性變差，不能滿足流體傳動系統(tǒng)的需要。當(dāng)閥體的配合區(qū)損壞時(shí)，往往需要更換整個(gè)閥體甚至整個(gè)閥門，維修更換成本較高。而不同規(guī)格錐閥的閥體也是不同的，對不同的閥體都需要庫存?zhèn)浼?，?dǎo)致庫存量及資金的增加。因此人們采取了不同的技術(shù)手段，對閥體進(jìn)行保護(hù)，從而延長閥體的使用壽命。

如中國專利文獻(xiàn)CN 204284524 U《液壓閥橡膠補(bǔ)償式單向閥》公開了一種液壓閥橡膠補(bǔ)償式單向閥，包括閥蓋、導(dǎo)向套、液壓閥橡膠擠出裝置、閥錐、閥箱體及閥橡膠；閥箱體的腔內(nèi)側(cè)活動設(shè)置閥座；閥座的外表面與閥箱體的內(nèi)表面接觸配合，接觸面之間設(shè)有閥座密封圈和油槽，油槽的進(jìn)油孔通到閥箱體的外壁注油口；閥座和閥箱體之間設(shè)置閥橡膠；閥橡膠的下方設(shè)置液壓閥橡膠擠出裝置，液壓閥橡膠擠出裝置由油腔和注油口組成，油腔與注油口通過油孔連通；閥錐通過閥彈簧壓在閥橡膠上；閥錐由導(dǎo)向套控制其上下運(yùn)動的軌跡。該專利文獻(xiàn)在單向閥內(nèi)部設(shè)置了方便拆卸更換的閥座，當(dāng)閥座被磨損至不能正常使用時(shí)，可以拆下更換備件；當(dāng)閥橡膠磨損或其他原因被損壞，根據(jù)磨損或損壞的嚴(yán)重程度，當(dāng)需要補(bǔ)償閥橡膠時(shí)，利用液壓閥橡膠擠出裝置，可準(zhǔn)確將閥橡膠按預(yù)定補(bǔ)償量擠出一段，以補(bǔ)償之前的損壞部分，避免閥錐和閥座相撞，確保單向閥正常工作。但該補(bǔ)償裝置包括閥橡膠、擠出裝置、油槽、油腔、注油口等裝置，安裝程序較為復(fù)雜。

又如中國專利文獻(xiàn)CN 104747429 A《一種旋轉(zhuǎn)閥芯的錐閥》公開了一種旋轉(zhuǎn)閥芯的錐閥，包括安裝在閥體上外錐閥座和閥芯，在外錐閥座上設(shè)有頂絲孔，內(nèi)錐閥座作為耐磨環(huán)安裝在外錐閥座上，視窗安裝在閥體上，以便于更好地觀察閥芯閥體的運(yùn)動，對各種情況做出正確的處理。為了進(jìn)一步增加密封的持久型，閥芯上焊接有旋轉(zhuǎn)葉片，使得閥芯與內(nèi)錐閥座的磨損均勻，密封性持久。該專利申請將閥座分為外錐閥座和內(nèi)錐閥座兩部分，在錐閥工作時(shí)只對內(nèi)錐閥座進(jìn)行磨損，由于閥座是分體式的，所以在錐閥不滿足工作要求時(shí)，只需對內(nèi)錐閥座進(jìn)行更換，減小了更換的成本。但該專利申請的錐閥包括密封圈、頂絲孔、旋轉(zhuǎn)葉片等多個(gè)部件，制造加工和安裝程序較為復(fù)雜。

再如中國專利文獻(xiàn)CN 202326186 U《料漿輸送泵用分體式錐閥》公開了一種料漿輸送泵用分體式錐閥，包括外錐閥座和內(nèi)錐閥座，外錐閥座與內(nèi)錐閥座錐度配合密封。該專利文獻(xiàn)通過將易磨損的閥座設(shè)計(jì)成外錐閥座和內(nèi)錐閥座的組合體，錐度配合密封，可顯著減少備件的消耗，重量得以減輕，利于提高閥的壽命，降低運(yùn)行成本。但由于外錐閥座和內(nèi)錐閥座通過錐度來配合密封，密封效果需要借助其他的措施來得到保證，例如該專利文獻(xiàn)中公開的密封圈，由此便增加了密封元件的數(shù)量，提高了錐閥的安裝難度。另外，內(nèi)錐閥座是頂出裝置通過頂絲孔頂出的，所以內(nèi)錐閥座的內(nèi)表面距內(nèi)錐閥座中心線的距離不能小于頂絲孔距中心的距離，這就對內(nèi)錐閥座中流道的通徑產(chǎn)生了一定的限制。

另外，上述公開的專利文獻(xiàn)中，當(dāng)閥體被磨損不能正常使用時(shí)，需要用與原來閥體型號相同的閥體進(jìn)行更換，當(dāng)傳動系統(tǒng)中存在多種不同型號的閥門時(shí)，需要庫存各種不同型號的閥體，從而增加了備品備件的型號種類和數(shù)量。

綜上所述，如何提供一種簡單方便的措施，在方便安裝的同時(shí)可以有效地保護(hù)閥體，避免閥體的直接磨損，且在不同型號的閥產(chǎn)生磨損時(shí)，可以用相同型號的閥體進(jìn)行更換，即增強(qiáng)閥體的互換性，從而降低備件的庫存，成為流體傳動領(lǐng)域亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種閥門，包括閥體和閥芯，閥體內(nèi)設(shè)有相通的第一流道和第二流道，第一流道的橫截面積大于第二流道的橫截面積，閥芯包括頭部和位于第一流道內(nèi)的閥桿，其中，在第一流道和第二流道的結(jié)合處設(shè)置有與閥體可拆卸連接的插件，插件設(shè)有供流體流過的通孔，通孔的橫截面積小于第二流道的橫截面積，閥芯沿其縱向進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動時(shí)，通過頭部與通孔的開閉可實(shí)現(xiàn)第一流道與第二流道間的通斷。

優(yōu)選地，插件包括設(shè)置在第一流道內(nèi)的肩部和插入第二流道內(nèi)的體部。

進(jìn)一步地，插件通過其外表面與第一流道和/或第二流道的流道壁的過盈配合與閥體進(jìn)行可拆卸連接。

優(yōu)選地，過盈配合的配合公差為H7/s6。

進(jìn)一步地，插件包括內(nèi)層結(jié)構(gòu)和外層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層結(jié)構(gòu)包括插件與頭部進(jìn)行配合的區(qū)域，外層結(jié)構(gòu)包括插件與第一流道和/或第二流道的流道壁進(jìn)行過盈配合的外表面，外層結(jié)構(gòu)的材料硬度低于閥體的材料硬度，內(nèi)層結(jié)構(gòu)的材料硬度介于閥體的材料硬度與頭部的材料硬度之間。

優(yōu)選地，插件位于第二流道內(nèi)的端面為平面或由周邊向中間凸起的凸面。

進(jìn)一步地，第一流道與第二流道的結(jié)合處為直角臺階結(jié)構(gòu)，插件的外表面與直角臺階結(jié)構(gòu)的臺階立面之間為過盈配合；或者第一流道與第二流道的結(jié)合處為倒錐面，插件的外表面與倒錐面之間為過盈配合。

優(yōu)選地，通孔與頭部進(jìn)行配合的孔口為直角棱邊或倒錐面。

進(jìn)一步地，頭部具有與通孔進(jìn)行配合的錐面，當(dāng)通孔與閥芯進(jìn)行配合的孔口為倒錐面時(shí)，通孔的倒錐面與頭部的錐面具有相同的錐度。

本發(fā)明在第一流道和第二流道的結(jié)合處設(shè)置可拆卸的插件，對閥體的配合區(qū)進(jìn)行有效的保護(hù)，當(dāng)插件在流體介質(zhì)及其中雜質(zhì)的沖蝕作用下發(fā)生損壞時(shí)，只需對插件進(jìn)行更換，顯著地降低了流體傳動系統(tǒng)的維護(hù)成本。當(dāng)插件需要拆卸時(shí)，只需使用頂出工具通過插件位于第二流道中的端面將插件頂出即可，拆裝十分方便。另外，當(dāng)傳動系統(tǒng)中存在多種型號的閥門時(shí)，可以通過不同型號的插件與相同型號的閥體、閥芯搭配來實(shí)現(xiàn)。這樣，廠家只需庫存一種規(guī)格的閥芯及閥體，就可以得到具有不同傳動性能的閥門，大大地增強(qiáng)了閥體與閥芯的互換性，降低了對備品備件的需求，從而降低了生產(chǎn)成本。

為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例并結(jié)合附圖詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的閥門的結(jié)構(gòu)圖；

圖2-1為本發(fā)明第一實(shí)施例的閥門的結(jié)構(gòu)圖；

圖2-2為本發(fā)明第一實(shí)施例的另一種閥門的結(jié)構(gòu)圖；

圖2-3為圖2-1中的插件的放大圖；

圖3-1為本發(fā)明第二實(shí)施例的閥門的結(jié)構(gòu)圖；

圖3-2為本發(fā)明第二實(shí)施例的另一種閥門的結(jié)構(gòu)圖。

元件標(biāo)號說明

100 閥門

1 閥體

11 臺階立面

21 頭部

22 閥桿

3 插件

31 通孔

32 肩部

33 體部

4 第一流道

5 第二流道

具體實(shí)施方式

以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。雖然本發(fā)明的描述將結(jié)合較佳實(shí)施例一起介紹，但這并不代表此發(fā)明的特征僅限于該實(shí)施方式。恰恰相反，結(jié)合實(shí)施方式作發(fā)明介紹的目的是為了覆蓋基于本發(fā)明的權(quán)利要求而有可能延伸出的其它選擇或改造。為了提供對本發(fā)明的深度了解，以下描述中將包含許多具體的細(xì)節(jié)。本發(fā)明也可以不使用這些細(xì)節(jié)實(shí)施。此外，為了避免混亂或模糊本發(fā)明的重點(diǎn)，有些具體細(xì)節(jié)將在描述中被省略。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

另外，在以下的說明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“頂”、“底”，不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。

【第一實(shí)施例】

如附圖2-1及附圖2-2所示，本發(fā)明的第一實(shí)施例提供了一種閥門100，包括閥體1和閥芯，閥體1內(nèi)設(shè)有相通的第一流道4和第二流道5，第一流道4的橫截面積大于第二流道5的橫截面積，閥芯包括頭部21和位于第一流道4內(nèi)的閥桿22，在第一流道4和第二流道5的結(jié)合處設(shè)置有與閥體1可拆卸連接的插件3，插件3設(shè)有供流體流過的通孔31，通孔31的橫截面積小于第二流道5的橫截面積，閥芯沿其縱向進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動時(shí)，通過頭部21與通孔31的開閉可實(shí)現(xiàn)第一流道4與第二流道5間的通斷。本實(shí)施例中，閥門100可以是附圖2-1和附圖2-2所示的錐閥，也可以是其他類型的閥，例如球閥、滑閥等。

在閥門的工作過程中，閥體的配合區(qū)，即第一流道4與第二流道5的結(jié)合處，由于長期受到流體介質(zhì)及其中雜質(zhì)的沖蝕，極易發(fā)生損壞，此時(shí)需要對整個(gè)閥體進(jìn)行更換，以滿足流體傳動系統(tǒng)的需要。本發(fā)明第一實(shí)施例在第一流道4和第二流道5的結(jié)合處設(shè)置可拆卸的插件3，對閥體1的配合區(qū)進(jìn)行有效的保護(hù)，延長了閥體1的使用壽命。由于插件3是可拆卸的，當(dāng)插件3在流體介質(zhì)及其中雜質(zhì)的沖蝕作用下發(fā)生損壞時(shí)，只需對插件3進(jìn)行更換，而不是更換整個(gè)閥體1，顯著地降低了流體傳動系統(tǒng)的維護(hù)成本。插件3的通孔31的橫截面積小于第二流道5的橫截面積，由此可保證插件3上有位于第二流道5中的端面，當(dāng)插件3需要拆卸時(shí)，只需使用頂出工具通過插件3位于第二流道5中的端面將插件3頂出即可，拆裝十分方便。

另外，本發(fā)明對插件3的形狀沒有其他特殊的要求，可以將其設(shè)計(jì)成任意一種易于加工的形狀。優(yōu)選地，插件3包括設(shè)置在第一流道4內(nèi)的肩部32和插入第二流道5內(nèi)的體部33，如附圖2-3所示。本實(shí)施例中提供的插件3只需要經(jīng)過簡單的幾道車削工序即可完成，這使得插件3的尺寸調(diào)整十分方便。當(dāng)傳動系統(tǒng)中存在多種型號的閥門時(shí)，可以通過不同型號的插件3與相同型號的閥體1、閥芯搭配來實(shí)現(xiàn)。這樣，對于使用流體傳動系統(tǒng)的廠家，只需庫存一種規(guī)格的閥芯及閥體，就可以得到具有不同傳動性能的閥門，大大地增強(qiáng)了閥體與閥芯的互換性，降低了對備品備件的需求，從而降低了生產(chǎn)成本。

進(jìn)一步地，插件3的外表面與第一流道4和/或第二流道5的流道壁為過盈配合，以使插件3與第一流道4和/或第二流道5的流道壁之間密封連接，防止插件3與閥體1之間存在流體滲漏，保證閥門100工作性能的可靠性。

優(yōu)選地，過盈配合的配合公差為H7/s6，此配合公差為同時(shí)滿足密封性和易裝配性的優(yōu)選配合公差。

進(jìn)一步地，插件3包括內(nèi)層結(jié)構(gòu)和外層結(jié)構(gòu)，內(nèi)層結(jié)構(gòu)至少包括插件3與頭部21進(jìn)行配合的區(qū)域，其材料硬度介于閥體1的材料硬度與頭部21的材料硬度之間，以防止插件3在流體介質(zhì)及其中雜質(zhì)的沖蝕下過快損壞，從而降低插件3的更換頻率。優(yōu)選地，插件3的內(nèi)層結(jié)構(gòu)采用滿足上述硬度要求的金屬材料。插件3的外層結(jié)構(gòu)至少包括插件3與第一流道4和/或第二流道5的流道壁進(jìn)行過盈配合的外表面，其材料硬度低于閥體1的材料硬度。這是由于在插件3的拆裝過程中，插件3的外表面與流道壁都不可避免地會產(chǎn)生磨損，眾所周知，兩個(gè)不同硬度的表面發(fā)生接觸時(shí)，硬度小的表面更容易產(chǎn)生磨損。插件3的外層結(jié)構(gòu)采用硬度小于閥體的材料，使得插件3拆裝過程中的磨損主要發(fā)生在插件3的外表面，以避免對閥體1的磨損。另外，插件3的外層結(jié)構(gòu)采用硬度較小的材料也能使得拆裝過程更加容易。優(yōu)選地，插件3的外層結(jié)構(gòu)采用硬度低于閥體1的金屬材料。

進(jìn)一步地，插件3位于第二流道5內(nèi)的端面為平面，將頂出裝置的作用面設(shè)計(jì)為平面，使得在拆出插件3時(shí)，有利于人員操作。

優(yōu)選地，當(dāng)?shù)谝涣鞯?與第二流道5的結(jié)合處為直角臺階結(jié)構(gòu)時(shí)，插件3的外表面與該直角臺階結(jié)構(gòu)的臺階立面11之間為過盈配合；第一流道4與第二流道5的結(jié)合處為倒錐面時(shí)，插件3的外表面與該倒錐面之間為過盈配合。目前常見的閥體的配合區(qū)通常有直角臺階型和錐面型兩種結(jié)構(gòu)，如附圖2-1和附圖2-2所示，插件3的外表面的形狀與配合區(qū)相匹配，提高插件3與流道壁之間的密封性。

進(jìn)一步地，通孔31與頭部21進(jìn)行配合的孔口為直角棱邊，這樣使得插件3結(jié)構(gòu)簡單，易于制造。

優(yōu)選地，第一流道4、第二流道5以及通孔31的橫截面為圓形。

【第二實(shí)施例】

如附圖3-1及附圖3-2所示，本發(fā)明的第二實(shí)施例提供了一種閥門100，包括閥體1和閥芯，閥體1內(nèi)設(shè)有相通的第一流道4和第二流道5，第一流道4的橫截面積大于第二流道5的橫截面積，閥芯包括頭部21和位于第一流道4內(nèi)的閥桿22，在第一流道4和第二流道5的結(jié)合處設(shè)置有與閥體1可拆卸連接的插件3，插件3設(shè)有供流體流過的通孔31，通孔31的橫截面積小于第二流道5的橫截面積，閥芯沿其縱向進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動時(shí)，通過頭部21與通孔31的開閉可實(shí)現(xiàn)第一流道4與第二流道5間的通斷。本實(shí)施例中，閥門100可以是附圖3-1和附圖3-2所示的錐閥，也可以是其他類型的閥門，例如球閥、滑閥等。

本實(shí)施例和第一實(shí)施例的主要區(qū)別在于：插件3位于第二流道5內(nèi)的端面為凸面；通孔31與頭部21進(jìn)行配合的孔口為倒錐面。

本實(shí)施例中，插件3位于第二流道5內(nèi)的端面為由周邊向中間凸起的凸面，在拆出插件3時(shí)，該凸面為頂出裝置的作用面。將此作用面設(shè)計(jì)為由周邊向中間凸起的形狀，這樣當(dāng)頂出裝置作用于該面時(shí)，會產(chǎn)生一個(gè)由周邊指向中心的分力，使得插件3插入第二流道5中的部分產(chǎn)生一個(gè)朝向中心軸線的變形，從而更容易將插件3從閥體1內(nèi)拆出來。優(yōu)選地，該凸面為錐面，更方便加工。

進(jìn)一步地，通孔31與頭部21進(jìn)行配合的孔口為倒錐面，該倒錐面與頭部21的錐面具有相同的錐度?？卓诓捎玫瑰F面時(shí)，使得第一流道4到第二流道5的截面過渡比較平緩，增大了配合區(qū)的沖蝕面，可以延長插件3的使用壽命。當(dāng)閥門100為錐閥時(shí)，閥芯的錐面與通孔31的倒錐面具有相同的錐度，使得閥門100具有更為可靠的通斷性能。

綜上所述，本發(fā)明提供的上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。