CN106545667B - 基于slm技术的比例换向阀镂空阀芯及比例换向阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于SLM技术的比例换向阀镂空阀芯及比例换向阀，其包括：阀芯主体和封盖两部分。其中阀芯主体的阀芯主体的内部具有特殊的支撑结构；所述封盖的凸台上具有外螺纹，与阀芯主体右端具有内螺纹的通孔通过螺纹配合，形成完整的阀芯。本发明将SLM快速成型技术应用于阀芯的制造，从而设计出具有特殊内部结构的比例换向阀阀芯，提高阀芯运动中的散热性能，防止油液温度过高而导致阀芯受热膨胀引起卡死现象；同时减轻阀芯的质量，从而提高频响，并且减小阀芯运动过程中的摩擦力，显著提高比例换向阀的使用性能和寿命。

Description

基于SLM技术的比例换向阀镂空阀芯及比例换向阀
技术领域
本发明属于电液比例控制领域，尤其涉及一种基于SLM技术的比例换向阀镂空阀芯及比例换向阀。
背景技术
电液比例换向阀是电液比例控制技术的重要组成部分。图1是现有的一种直动式比例换向阀的剖视图，主要由阀体，阀芯，压力弹簧，比例电磁铁和放大器组成。阀芯置于阀体中，通过比例电磁铁的吸合使阀芯左右移动实现换向，从而实现流量变化或油路通断。阀芯作为比例换向阀的关键部分，其结构设计和制造质量对比例换向阀的工作性能具有决定性影响。然而由于阀芯的设计和制造受限于传统的机床加工，使得很多性能优越的阀芯结构仅仅停留在设计阶段。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有直动式比例换向阀阀芯结构设计和加工的局限，提供了一种基于SLM技术的比例换向阀镂空阀芯及比例换向阀，所要解决的技术问题是将选择性激光熔融(SLM)快速成型技术应用于阀芯的制造，从而设计出具有特殊内部结构的比例换向阀阀芯，提高阀芯运动中的散热性能，防止油液温度过高而导致阀芯受热膨胀引起卡死现象；同时减轻阀芯的质量，从而提高频响，并且减小阀芯运动过程中的摩擦力，显著提高比例换向阀的使用性能和寿命。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案实现的：一种基于SLM技术的比例换向阀镂空阀芯及比例换向阀，包括阀芯主体，所述阀芯主体的外部沿阀芯主体轴线方向开有若干节流口组，所述节流口组由若干沿阀芯主体圆周方向均匀分布的节流口组成；所述阀芯主体为中空结构，所述阀芯主体内一体填充有支撑部，所述阀芯主体一端开有通孔，所述通孔上封堵有封盖。
进一步的，所述支撑部由若干支撑单元相连而成，所述支撑单元由一个球体和六根支杆组成，所述六根支杆一体成型在球体上，相连两根支杆相互垂直。
进一步的，所述阀芯通过选择性激光熔融(SLM)快速成型技术制得。
本发明还提供一种比例换向阀，包括阀体、压力弹簧、比例电磁铁、放大器和上述的阀芯；所述阀芯设置在阀体内，所述阀体的两端均设置有比例电磁铁，所述压力弹簧的一端抵住阀芯的一端，压力弹簧的一端抵住比例电磁铁，所述放大器与比例电磁铁相连。
本发明有益效果如下：
1、本发明在阀芯内部设计特殊的支撑结构，且通过SLM快速成型技术可以直接成型内部支撑，提高阀芯运动中的散热性能，防止油液温度过高而导致阀芯受热膨胀引起卡死现象；同时，支撑结构可以有效的弥补阀芯内部中空后可能出现的强度不足的问题。
2、本发明在阀芯右端开有通孔，便于SLM快速成型后，排出与清理阀芯中残余粉末。阀芯主体与封盖采用螺纹结合，可以提高联结强度。
3、本发明在阀芯内部的支撑结构极大地减轻了阀芯的质量，可以有效地提高比例换向阀的频响。同时阀芯的轻量化的实现可以减小阀芯运动过程中的摩擦力，从而显著提高比例换向阀的使用可靠性和寿命。
附图说明
图1是现有的一种直动式比例换向阀的剖视图；
图2是现有的一种直动式比例换向阀的阀芯示意图；
图3是本发明实施例的直动式比例换向阀的阀芯的轴测图；
图4是本发明实施例的直动式比例换向阀的阀芯剖视图；
图5是图4中C-C向剖视图；
图6是本发明实施例的支撑部轴侧示意图；
图7是本发明实施例的支撑单元轴侧示意图；
图中，阀体1、阀芯2、压力弹簧3、比例电磁铁4、放大器5、阀芯主体6、封盖7、节流口8、支撑部9、球体10、支杆11、节流口12。
具体实施方式
有关本发明的前述以及其他技术内容，特点和功效，下面结合附图作进一步描述。
图1和图2是现有的一种直动式比例换向阀的剖视图，主要由阀体1、阀芯2、压力弹簧3、比例电磁铁4和放大器5组成，所述阀芯2设置在阀体1内，所述阀体1的两端均设置有比例电磁铁4，所述压力弹簧3的一端抵住阀芯2的一端，压力弹簧3的一端抵住比例电磁铁4，所述放大器5与比例电磁铁4相连，通过比例电磁铁4的吸合使阀芯2左右移动实现换向，从而实现流量变化或油路通断。
激光熔融快速成型技术是一种金属增材制造技术，基于离散—堆积原理，将三维模型分层，以激光逐层熔融金属粉末进行材料累积的方式完成样件成型，因此可以成型复杂结构。
如图3-6所示，一种基于SLM技术的比例换向阀镂空阀芯及比例换向阀，包括阀芯主体6，所述阀芯主体6的外部沿阀芯主体6轴线方向开有若干节流口组12，所述节流口组12由若干沿阀芯主体6圆周方向均匀分布的节流口8组成；所述阀芯主体6为中空结构，所述阀芯主体6内一体填充有支撑部9，所述阀芯主体6一端开有通孔，所述通孔上封堵有封盖7。
如图7所示，所述支撑部由若干支撑单元相连而成，所述支撑单元由一个球体10和六根支杆11组成，所述六根支杆11一体成型在球体10上，相连两根支杆11相互垂直。较之图2所示的现有的比例阀阀芯，本发明可以提高阀芯运动中的散热性能，减轻阀芯的质量，减小摩擦力，提高频响和阀芯的使用寿命。
所述阀芯通过选择性激光熔融(SLM)快速成型技术制得。
本发明还提供一种比例换向阀，包括阀体1、压力弹簧3、比例电磁铁4、放大器5和权利要求1-4任一项所述的阀芯2；所述阀芯2设置在阀体1内，所述阀体1的两端均设置有比例电磁铁4，所述压力弹簧3的一端抵住阀芯2的一端，压力弹簧3的一端抵住比例电磁铁4，所述放大器5与比例电磁铁4相连。
针对现有直动式比例换向阀阀芯结构设计和加工的局限，本发明的阀芯通过选择性激光熔融(SLM)快速成型技术制得，本发明在阀芯内部设计特殊的支撑结构，且通过SLM快速成型技术可以直接成型内部支撑，提高阀芯运动中的散热性能，防止油液温度过高而导致阀芯受热膨胀引起卡死现象；同时，支撑结构可以有效的弥补阀芯内部中空后可能出现的强度不足的问题。本发明在阀芯右端开有通孔，便于SLM快速成型后，排出与清理阀芯中残余粉末。阀芯主体与封盖采用螺纹结合，可以提高联结强度。本发明在阀芯内部的支撑结构极大地减轻了阀芯的质量，可以有效地提高比例换向阀的频响。同时阀芯的轻量化的实现可以减小阀芯运动过程中的摩擦力，从而显著提高比例换向阀的使用可靠性和寿命。

Claims (2)

1.一种基于SLM技术的比例换向阀镂空阀芯，包括阀芯主体（6），所述阀芯主体（6）的外部沿阀芯主体（6）轴线方向开有若干节流口组（12），所述节流口组（12）由若干沿阀芯主体（6）圆周方向均匀分布的节流口（8）组成，其特征在于，所述阀芯主体（6）为中空结构，所述阀芯主体（6）内一体填充有支撑部（9），所述阀芯主体（6）一端开有通孔，所述通孔上封堵有封盖（7）；
所述支撑部（9）由若干支撑单元相连而成，所述支撑单元由一个球体（10）和六根支杆（11）组成，所述六根支杆（11）一体成型在球体（10）上，相邻两根支杆（11）相互垂直。
2.一种比例换向阀，其特征在于，包括阀体（1）、压力弹簧（3）、比例电磁铁（4）、放大器（5）和权利要求1所述的阀芯（2）；所述阀芯（2）设置在阀体（1）内，所述阀体（1）的两端均设置有比例电磁铁（4），所述压力弹簧（3）的一端抵住阀芯（2）的一端，压力弹簧（3）的一端抵住比例电磁铁（4），所述放大器（5）与比例电磁铁（4）相连。
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