CN107489785A - 一种可拆卸式球阀结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可拆卸式两位三通球阀结构；包括阀套，所述阀套内设置左钢球、左钢球座、分离销座、分离销、右钢球座、右钢球、衔铁、推杆和过滤网螺栓，所述阀套内部设有一凸台结构，过滤网螺栓设有外螺纹结构，与阀套内部的内螺纹结构形成紧密配合，通过螺纹旋紧的方式，使过滤网螺栓往内挤压，直至过滤网螺栓、左钢球座、分离销座、右钢球座、阀套凸台表面紧密贴合。本发明钢球座和分离销座均与阀套成小间隙配合，方便后续拆卸。本发明将凸台从中间移动至右端，只需一次加工即可完成，而且凸台中间没有断口。而且分离销座外围开有一个环形凹槽，便于A口油液从凹槽直接进入阀套内部，减小液阻。

Description

一种可拆卸式球阀结构

技术领域

本发明涉及一种可拆卸式球阀结构。

背景技术

高速开关阀是目前液压领域中典型的数字阀，由于其具有较强的抗污染能力、较快的启闭特性以及较强的抗干扰能力、目前被广泛运用在各类液压系统中，例如车辆的ABS防抱死系统、燃料喷射系统等。目前市场上的具有两位三通功能的高速开关阀多为弹簧复位的滑阀结构，众所周知，滑阀会不可避免地带来泄露，尤其是在高压场合。而且滑阀与阀套的配合关系将会直接影响泄露和工作频响。配合过松将会无法控制泄露问题，配合过紧将会导致阀芯受到的阻力增大，从而导致高速开关阀动态特性受到影响。

球阀结构由于其球面可以与阀口形成有效的密封，因此被广泛运用于各类液压开关阀或者单向阀中。然而，大多的球阀只包含一个钢球结构，因此只能实现两位两通的液压机能。如何将两个钢球配合实现联动，从而实现两位三通的液压机能是目前开关阀领域的一项难点技术。

此外，目前市场上的高速开关阀还存在装配工艺复杂，导致拆卸困难的问题。因为高速开关阀的工作场合不定，为避免在一些高压场合形成高速开关阀内部泄露或者油液向外泄露，许多高速开关阀内部都采用焊接或者过盈配合等装配工艺实现不同油腔之间的密封，由此导致后续维修时拆卸的困难。而且，通过上述工艺配合的各个零部件，在高油压和大电磁推力的情况下，一旦在工作时发生相对移动，则会导致高速开关阀性能突变，并导致整个液压系统性能改变，而在各种不可复原的装配工艺下装配而成的高速开关阀，在此时却很难通过拆卸来修复其内部结构。只能通过更换新的高速开关阀来解决上述问题。

为了克服现有高速开关阀通过一些难以复原的装配工艺来实现内部结构的固定配合，从而实现密封以及机械运动等功能。CN104390031A提出了一种高压大推力两位三通球阀结构，其通过在阀套的内腔设有左凸台和右凸台，左钢球座位于所述左凸台内且相互大过盈配合，右钢球座位于所述右凸台内且相互大过盈配合的方式实现钢球座的定位。但CN104390031A中存在如下缺点：

1.两个钢球与阀套为大过盈配合，因此在装配的时候需要采用敲入的方法。该方法比较麻烦，而且从后续的可拆卸性能考虑，大过盈敲入的方法很难实现后续的拆卸。此外，大过盈是一个定性的描述，具体多大的过盈，在该方案中并没有说清楚，如果过盈量太小，在高压、大电磁推力、以及高速开关阀工作时候的高频振动下，很有可能发生移动；如果过盈量很大，虽然能提供较大的摩擦力保证钢球做与阀套之间固定，但是大过盈对阀套和钢球座的挤压，有可能会导致零部件变形，破坏原有的力学性能，降低材料使用寿命。此外，高速开关阀在高压、大电磁力以及高速启闭情况下，受到较大而且高频的作用力，包括钢球和分离销在内的一些零部件会产生疲劳损耗，无法满足高速开关阀正常工作需要，必须更换，这个时候，其方案无法满足内部零部件更换的功能需求。

2.对比方案的凸台位于阀套中间，因此加工这个凸台势必需要从左端和右端进行两次加工，也就是需要两次对刀，装夹。对比文件强调的安装精度，很有可能在两次装夹和对刀中被破坏。而且对比文件的凸台中还开设有一个断口，在空间如此狭长的阀套内进行断口的开设会给加工带来不少的难度。

3.对比文件中推销座10与阀套9采用小过盈配合，在油液的润滑作用下，以及高速开关阀工作时的振动下，推销座有可能发生轴向的位移。一旦移动至左钢球座或者右钢球座的油液出口位置，将出口堵住，将直接导致开关阀的功能失效。

4.对比文件中的钢球座并没有进行详细的形状说明，从附图中参考可得，为一个圆柱环形，油液从油口中进出时候，只能通过圆柱环与钢球周边的空隙，造成较大的液阻。

发明内容

本发明提供了一种可拆卸式的两位三通球阀结构，球阀结构可以确保高速开关阀在高压下能有效实现密封，防止泄露；可拆卸式结构可以确保高速开关阀内部各个零部件的紧密配合，并同时方便拆卸，为后续高速开关阀的维修以及内部零部件的更换提供了极大的便利。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种可拆卸式两位三通球阀结构，包括阀套，所述阀套内设置左钢球、左钢球座、分离销座、分离销、右钢球座、右钢球、衔铁、推杆，所述衔铁的外侧布置用于控制衔铁动作的电磁铁组件，所述衔铁与推杆连接，所述推杆的端部与右钢球的右端连接，所述右钢球位于右钢球座的通孔内，所述右钢球的左端与分离销的右端连接，所述分离销安装在分离销座上，所述分离销的左端与左钢球连接，所述左钢球位于所述左钢球座内；所述阀套内部设有一凸台结构，所述右钢球座的顶面与阀套内部的凸台结构接触面紧密贴合，右钢球座的底面与分离销座的右接触面紧密贴合；分离销座的左接触面与左钢球座的底面紧密接触，左钢球座的顶面与过滤网螺栓的顶面紧密贴合，所述过滤网螺栓设有外螺纹结构，与阀套内部的内螺纹结构形成紧密配合，通过螺纹旋紧的方式，使过滤网螺栓往内挤压，直至过滤网螺栓、左钢球座、分离销座、右钢球座、阀套凸台表面紧密贴合。

优选的，所述的左钢球座和右钢球座均开设有一环形凹槽用于安装O型密封圈；左钢球座上安装的O型密封圈用于实现P腔与A腔的油液密封，右钢球座上安装的O型密封圈用于实现T腔与A腔的油液密封。

优选的，所述的左钢球座、分离销座、右钢球座三者与阀套为小间隙配合。

优选的，所述的左钢球与右钢球为尺寸相同的钢球，左钢球座与右钢球座结构相同。

进一步的，所述的左钢球座、右钢球座中开设有一个通孔，通孔孔径小于钢球的直径，用于油液的流通；左钢球座、右钢球座中开设有一个环抱式结构，用于放置钢球。

进一步的，所述的分离销座设有通孔，孔径大于分离销的直径；分离销穿过分离销座的通孔；推杆与衔铁之间为固定配合。

更加优选的，所述衔铁、推杆、右钢球、右钢球座、分离销、分离销座、左钢球和左钢球座的中心线均位于所述阀套的轴线上。

更加优选的，所述的凸台结构与所述阀套呈一体。

本发明结构的钢球座和分离销座均与阀套成小间隙配合，方便后续拆卸。本发明将凸台从中间移动至右端，只需一次加工即可完成，而且凸台中间没有断口。分离销座两边有一个弧形的凹口，在分离销座与钢球座紧密贴合的情况下，不阻碍钢球座阀口油液的进出，而且由于分离销座受到左右两个钢球座的挤压，在阀套内部的位置固定，不会发生轴向移动。而且分离销座外围开有一个环形凹槽，便于A口油液从凹槽直接进入阀套内部，减小液阻。

附图说明

图1是可拆卸式两位三通球阀结构的示意图。

图2是本发明实施例阀套的剖面图。

图3是本发明实施例分离销座的结构图。

图4是本发明实施例过滤网螺栓的结构图。

图5是本发明实施例钢球座的结构图。

图中，阀套1，第一O型密封圈2，左钢球座3，分离销座4，右钢球座5，推杆6，电磁铁组件7，衔铁8，第三O型密封圈9，右钢球10，第二O型密封圈11，分离销12，左钢球13，过滤网螺栓14，右钢球座O型密封圈15，左钢球座O型密封圈16。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种可拆卸式两位三通球阀结构，包括阀套，所述阀套内设置左钢球13、左钢球座3、分离销座4、分离销12、右钢球座5、右钢球10、衔铁8、推杆6和过滤网螺栓14，所述衔铁8的外侧布置用于控制衔铁8动作的电磁铁组件，所述衔铁8与推杆6连接，所述推杆6的端部与右钢球10的右端连接，所述右钢球10位于右钢球座5的通孔内，所述右钢球10的左端与分离销12的右端连接，所述分离销12安装在分离销座4上，所述分离销12的左端与左钢球13连接，所述左钢球13位于所述左钢球座3内；所述阀套内部设有一凸台结构，所述右钢球5的顶面与阀套内部的凸台结构接触面紧密贴合，右钢球座5的底面与分离销12座4的右接触面紧密贴合；分离销座4的左接触面与左钢球座3的底面紧密接触，左钢球座3的顶面与过滤网螺栓14的顶面紧密贴合，所述过滤网螺栓14设有外螺纹结构，与阀套内部的内螺纹结构形成紧密配合，通过螺纹旋紧的方式，使过滤网螺栓14往内挤压，直至过滤网螺栓14、左钢球座3、分离销座4、右钢球座5、阀套凸台表面紧密贴合。

优选的，所述的左钢球座3和右钢球座5均开设有一环形凹槽用于安装O型密封圈；左钢球座3上安装的O型密封圈16用于实现P腔与A腔的油液密封，右钢球座5上安装的O型密封圈15用于实现T腔与A腔的油液密封。因此只要通过工具将过滤网螺栓拧开，即可轻松实现左钢球座、分离销座、右钢球座三者从阀套内部拆卸出来。

优选的，所述的左钢球座3、分离销座4、右钢球座5三者与阀套为小间隙配合。

优选的，所述的左钢球13与右钢球10为尺寸相同的钢球，左钢球座3与右钢球座5结构相同。

进一步的，所述的左钢球座3、右钢球座5中开设有一个通孔，通孔孔径小于钢球的直径，用于油液的流通；左钢球座、右钢球座中开设有一个环抱式结构，用于放置钢球。左钢球座3、右钢球座5的结构特征对钢球产生运动轨迹的限制，有利于钢球高效的工作。环抱式结构由多个环抱柱组成，柱间设有空隙，钢球一旦移动，油液即可通过空隙流通，如图5所示。

如图3所示，所述的分离销座4设有通孔，孔径大于分离销12的直径；分离销12穿过分离销座4的通孔；推杆6与衔铁8之间为固定配合。分离销座两边有一个弧形的凹口，不阻碍钢球座阀口油液的进出，而且由于分离销座受到左右两个钢球座的挤压，在阀套内部的位置固定，不会发生轴向移动。

所述衔铁8、推杆6、右钢球10、右钢球座5、分离销12、分离销座4、左钢球13和左钢球座3的中心线均位于所述阀套的轴线上。

所述的凸台结构与所述阀套呈一体。

阀套上安装有第一O型密封圈2，第二O型密封圈11，第三O型密封圈9用于与外部结构实现密封；所述的第一O型密封圈2位于P口与A口之间的阀套上；所述的第二O型密封圈11位于A口和T口之间的阀套上，所述的第三O型密封圈9位于T口与电磁铁之间。

再进一步，通过改变分离销的长度便可改变阀口的开口量，从而调节阀的一系列参数，在同一个阀的前提下，只需更换分离销便可方便地实现阀的参数的调整，无需从阀套结构、电磁铁性能、电磁铁控制方式等方面实现调整。

如图1和4所示，本发明的技术构思为：阀套内部的凸台结构起到固定右钢球座右向轴向位移的作用；过滤网螺栓通过拧紧的方式起到固定左钢球座左向轴向位移的作用；左钢球座、分离销座、右钢球座三者通过挤压紧密贴合，实现了三者在阀套内部的固定安装与配合。在高油压，大电磁推力的情况下，左钢球座、分离销座、右钢球座三者仍然可以有效的保持相对静止，并有效地与阀套保持相对静止，有效实现定位。

当对电磁铁通电的时候，衔铁产生推力，通过推杆6将力作用与右钢球10，同理，右钢球10向左运动，右边的阀口关闭，同时通过推销将左钢球13顶往左边，左边的油口开启。油液就实现了从P到A口。该阀是一个高速开关阀，能实现几十甚至上百的频响，也就是每秒钟开关几十下甚至上百下。

高速开关阀中，如果左右两个钢球座没有得到很好的轴向固定，那么当P口的油压很高时，左钢球座有可能在高油压的情况下发生向右的位移，如此一来，右钢球的有效行程就被增大，阀口完全开启时开口面积增大，随之流量也增大。同理，当电磁力较大，右边的推杆作用与右钢球上的电磁力也较大，很有可能右钢球座发生向左的位移。由于设计了凸台结构和过滤网螺栓14，左钢球座、右钢球座的轴向位移受到限制，两个钢球座之间的距离得到了保证，其定位位置直接决定阀口的开度，即便在高油压大推力的情况下仍然可以保证很高的轴向定位精度。

本发明依靠液压力实现钢球复位，电磁铁断电时，左钢球在进油口的油液压力下将阀口堵住，其原理与单向阀相似。当左钢球顶住油口时，左钢球通过推杆将右钢球向右推，右边阀口开启。电磁铁通电时，衔铁带动右钢球向左运动，右钢球在电磁力的推动下，与右钢球座紧密贴合，实现A腔与T腔的密封，同时，右钢球推动分离销和左钢球向左运动，此时左钢球与左钢球座分离，P腔与A腔联通。运用两个单向阀相互配合使用的方法，实现两位三通的功能。

调节推杆的长度可以调节钢球的有效行程，即阀口的开口面积。

Claims (8)

1.一种可拆卸式两位三通球阀结构，包括阀套，所述阀套内设置左钢球、左钢球座、分离销座、分离销、右钢球座、右钢球、衔铁、推杆和过滤网螺栓，所述衔铁的外侧布置用于控制衔铁动作的电磁铁组件，所述衔铁与推杆连接，所述推杆的端部与右钢球的右端连接，所述右钢球位于右钢球座的通孔内，所述右钢球的左端与分离销的右端连接，所述分离销安装在分离销座上，所述分离销的左端与左钢球连接，所述左钢球位于所述左钢球座内，其特征在于：所述阀套内部设有一凸台结构，所述右钢球座的顶面与阀套内部的凸台结构接触面紧密贴合，右钢球座的底面与分离销座的右接触面紧密贴合；分离销座的左接触面与左钢球座的底面紧密接触，左钢球座的顶面与过滤网螺栓的顶面紧密贴合，所述过滤网螺栓设有外螺纹结构，与阀套内部的内螺纹结构形成紧密配合，通过螺纹旋紧的方式，使过滤网螺栓往内挤压，直至过滤网螺栓、左钢球座、分离销座、右钢球座、阀套凸台表面紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的可拆卸式两位三通球阀结构，其特征在于所述的左钢球座和右钢球座均开设有一环形凹槽用于安装O型密封圈；左钢球座上安装的O型密封圈用于实现P腔与A腔的油液密封，右钢球座上安装的O型密封圈用于实现T腔与A腔的油液密封。

3.根据权利要求1所述的可拆卸式两位三通球阀结构，其特征在于所述的左钢球座、分离销座、右钢球座三者与阀套为小间隙配合。

4.根据权利要求1所述的可拆卸式两位三通球阀结构，其特征在于所述的左钢球与右钢球为尺寸相同的钢球，左钢球座与右钢球座结构相同。

5.根据权利要求1或4所述的可拆卸式两位三通球阀结构，其特征在于所述的左钢球座、右钢球座中开设有一个通孔，通孔孔径小于钢球的直径，用于油液的流通；左钢球座、右钢球座中开设有一个环抱式结构，用于放置钢球。

6.根据权利要求1所述的可拆卸式两位三通球阀结构，其特征在于所述的分离销座设有通孔，孔径大于分离销的直径；分离销穿过分离销座的通孔；推杆与衔铁之间为固定配合。

7.根据权利要求1或4所述的可拆卸式两位三通球阀结构，其特征在于所述的衔铁、推杆、右钢球、右钢球座、分离销、分离销座、左钢球和左钢球座的中心线均位于所述阀套的轴线上。

8.根据权利要求1所述的可拆卸式两位三通球阀结构，其特征在于所述的凸台结构与所述阀套呈一体。