CN108005982A - 过渡位置无泄漏的大流量电磁球阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种过渡位置无泄漏的大流量电磁球阀，其特征在于：包括具有出油口、压力油口和回油口的阀壳；设有第一阀口的第一阀套，第一阀套的侧壁上开有第一侧孔，第一阀套内设有第一阀芯，第一阀芯的右侧形成第一控制腔，第一阀芯的左移能与第一阀口封堵；设有第二阀口的第二阀套，第二阀套的侧壁上开有第二侧孔，第二阀套内设有第二阀芯，第二阀芯的右侧形成第二控制腔，第二阀芯的右移能与第二阀口封堵，第二阀芯与第一阀芯相互抵触，阀壳内还设有第一流道；先导控制阀，安装在阀壳上，先导控制阀芯的先导压力油口与第二控制腔连通，先导出油口与第一控制腔连通，先导回油口与回油口连通。本过渡位置无泄漏的大流量电磁球阀能在流量大于40L/Min工况下可靠工作。

Description

过渡位置无泄漏的大流量电磁球阀

技术领域

本发明涉及一种电磁球阀，尤其指过渡位置无泄漏的大流量电磁球阀。

背景技术

控制阀类是液压系统主要原器件之一，其中电磁球阀是控制阀类的一种。电磁球阀就是阀芯为球形的电磁控制阀，它除具备电磁阀所有特点外，还有其独有的一些特性。其以电磁铁的推力为驱动力推动钢球来实现油路通断的球式电磁换向阀，适用于以各种矿物油为工作介质的液压系统，以实现无泄漏的液压控制。在满足流量-压降特性要求时，也可作为其他执行机构的方向控制。授权公告号为“CN202048222U”，名称为“直推式电磁球阀”的实用新型专利，公开了一种二位三通的电磁球阀，当电磁铁不通电时，弹簧直接将钢球压在T口端阀座上，P口和A口导通，A口与T口之间截止且无泄漏；当电磁铁通电时，电磁铁克服弹簧力将钢球推到P口端阀座上，A口和T口相通，P孔和A孔截止且无泄漏。虽然上述发明能实现两个工作位置的无泄漏控制，但是因为电磁铁的驱动力有限，流量越大时钢球上的液动力也越大，在流量大于40L/min的应用工况中，上述发明包括市场上的其它电磁球阀都不能可靠的完成工作。另外，虽然上述发明能实现两个工作位置的无泄漏，但在过渡位置，也就是钢球脱离T口端阀座或脱离P口端阀座，处于T口端阀座和P口端阀座之间，不和任何一端阀座接触密封时，此时P口、A口和T口是相通的，P口的油液会直接流回T口，此时是实现不了无泄漏的目的，这在对泄漏要求严格的应用场合是不允许的。

如何设计出一款能在流量大于40L/Min工况下可靠工作、且过渡位置无泄漏的电磁球阀是本领域技术人员需要解决的一个技术问题

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构简单合理、能在流量大于40L/Min工况下可靠工作的过渡位置无泄漏的大流量电磁球阀。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种过渡位置无泄漏的大流量电磁球阀，其特征在于：包括具有内部通道的阀壳，阀壳上开有与内部通道相通的出油口、压力油口和回油口，出油口位于压力油口和回油口之间；具有第一阶梯通孔的第一阀套，第一阀套的外周通过密封圈安装在阀壳的内部通道的右侧，第一阀套的侧壁上开有用以连通第一阶梯通孔和回油口的第一侧孔，第一阶梯通孔的小孔部形成用以连通出油口和第一侧孔的第一阀口，第一阀套内设有能左右滑移的第一阀芯，第一阀芯具有第一大轴部、第一中轴部、第一圆柱部和第一细轴部而呈阶梯轴状，第一阀芯的第一大轴部外周与第一阶梯通孔的大孔部内周壁设有密封圈密封，以在第一阀芯的右侧形成第一控制腔，第一阀芯的左移能使第一圆柱部伸入第一阀口形成间隙密封且第一中轴部与第一阀口封堵以阻断出油口和回油口连通，第一阀芯的右移则会使得出油口通过第一阀口和第一侧孔后与回油口连通；具有第二阶梯通孔的第二阀套，安装在阀壳的内部通道的左侧，第二阀套与第一阀套左右间隔设置，第二阀套的侧壁上开有用以连通第二阶梯通孔和压力油口的第二侧孔，第二阶梯通孔的小孔部形成用以连通出油口和第二侧孔的第二阀口，第二阀套内设有能左右滑移的第二阀芯，第二阀芯具有第二大轴部、第二中轴部、第二圆柱部和第二细轴部而呈阶梯轴状，第二阀芯的第二大轴部外周与第二阶梯通孔的大孔部内周壁设有密封圈密封，以在第二阀芯的左侧形成第二控制腔，第二阀芯的右移能使第二圆柱部伸入第二阀口形成间隙密封且第二中轴部与第二阀口封堵以阻断出油口和压力油口连通，第二阀芯的左移则会使得压力油口通过第二阀口和第二侧孔后与出油口连通，第二控制腔内设有使第二阀芯保持右移趋势的弹簧；第二阀芯的第二细轴部与所述第一阀芯的第一细轴部相互抵触，第一阀芯的第一大轴部的第一直径大于第二阀芯的第二大轴部的第二直径，阀壳内还设有与第二控制腔始终连通的第一流道，第一流道与P口相通；先导控制阀，安装在阀壳上，先导控制阀芯的先导压力油口通过设于阀壳内的第二流道始终与第二控制腔连通，先导控制阀芯的先导出油口通过设于阀壳内的第三流道始终与第一控制腔连通，先导控制阀芯的先导回油口通过设于阀壳内的第四流道始终与回油口连通。第二阀芯处于右移阻断出油口和压力油口连通的位置时，第二圆柱部伸入第二阀口的第二距离大于第一圆柱部脱离第一阀口的第一距离。

为利于将阀套及阀芯组装到阀壳内，上述阀壳由阀体、左端盖和右端盖，阀体内具有轴向贯穿的阶梯状通道，所述左端盖和右端盖分别固定在阀体左右两侧，并将所述阶梯状通道的左右两端遮盖形成所述阀壳的内部通道，所述出油口、压力油口和回油口设置在阀体上。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、当先导控制阀不得电时，先导控制阀的先导压力油口与先导出油口截止，先导出油口与先导回油口相通(先导回油口通过阀壳上的第四流道与回油口始终相通)，第一控制腔通过先导出油口、先导回油口和第四流道后与出油口相通，这样虽然第二阀芯的作用面积小于第一阀芯的作用面积，但因为第二控制腔的压力为压力油口的高压，第一控制腔的压力为低压基本为0，这样第二阀芯在作用力下推动第一阀芯向右运动，直至第二阀芯的第二中轴部将第二阀口关闭，第一阀芯的第一中轴部打开第一阀口，这样出油口通过第一阀口、第一侧孔后和出油口相通，压力油口和出油口截止。

2、先导控制阀得电时，压力油口的油液经过第一流道进入第二控制腔，并且通过第二流道进入先导控制阀的先导压力油口，因先导控制阀得电时先导压力油口和先导出油口相通，先导出油口与先导回油口截止，油液再由先导压力油口、先导出油口和第三流道后进入第一控制腔，这样第一控制腔和第二控制腔的压力都和压力油口的压力相等，但因第一阀芯的第一大轴部的第一直径大于第二阀芯的第二大轴部的第二直径，油液作用在第一阀芯上的面积大于作用在第二阀芯上的面积，液压油作用在第一阀芯上向左推动的力大于作用在第二阀芯上向右推动的力，此时第二阀芯被第一阀芯左端的第一细轴部顶到左端盖的右端面上，第一阀口被第一阀芯的第一中轴部关闭，第二阀芯的第二中轴部则打开第二阀口，压力油口通过第二侧孔、第二阀口后与出油口相通，同时，出油口与回油口截止，因第一阀套外周与阀壳的内部通道之间、第一阀芯的第一大轴部与第一阶梯通孔的大孔部内周壁之间设有密封圈密封，可以保证出油口到回油口无泄漏。

3、弹簧的作用是当出油口、压力油口和回油口都无压力时，使第二阀芯处于处于关闭第二阀口状态状态，保证先导控制阀不得电时，本电磁球阀处于工作位置。

4.当第二阀芯由截止位置、第一阀芯由打开位置过渡到第二阀芯打开、第一阀芯关闭的位置时，因为第二阀芯的第二圆柱部伸入第二阀口的第二距离大于第一阀芯的第一圆柱部脱离第一阀口的第一距离，当第一阀芯的第一圆柱部已经开始伸入第一阀口时，第二圆柱部还没有脱离第二阀口，这样就保证了过渡位置P口、A口和T口不会连通；同样当第一阀芯由截止位置、第二阀芯由打开位置过渡到第一阀芯打开、第二阀芯关闭的位置时，当第二阀芯的第一圆柱部已经开始伸入第二阀口时，第一圆柱部还没有脱离第一阀口，这样过渡位置P口、A口和T口不会连通。

因本电磁球阀通过先导控制阀得电与否切换油路，通过油路来驱动第一阀芯和第二阀芯的移动，而不是通过电磁力直接推动阀芯移动，因此即使在流量大于40L/Min工况下也能轻松推动第一阀芯和第二阀芯，实现油路的截止与否；通过设置第一圆柱部和第二圆柱部，并使第二距离大于第一距离，可以保证本发明的先导电磁球阀在过渡位置也无泄漏。

附图说明

图1为本发明实施例的结构剖视图；

图2为本发明实施例的原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1、2所示，为本发明的一个优选实施例。

过渡位置无泄漏的大流量电磁球阀，包括

具有内部通道的阀壳1，阀壳1上开有与内部通道相通的出油口A、压力油口P和回油口T，出油口A位于压力油口P和回油口T之间；阀壳1由阀体11、左端盖12和右端盖13，阀体11内具有轴向贯穿的阶梯状通道，所述左端盖12和右端盖13分别固定在阀体11左右两侧，并将所述阶梯状通道的左右两端遮盖形成所述阀壳1的内部通道，所述出油口A、压力油口P和回油口T设置在阀体11上。

具有第一阶梯通孔31的第一阀套3，第一阀套3的外周通过密封圈4安装在阀壳1的内部通道的右侧，第一阀套3的侧壁上开有用以连通第一阶梯通孔31和回油口T的第一侧孔32，第一阶梯通孔31的小孔部形成用以连通出油口A和第一侧孔32的第一阀口5a，第一阀套3内设有能左右滑移的第一阀芯6，第一阀芯6具有第一大轴部61、第一中轴部62、第一圆柱部63和第一细轴部64而呈阶梯轴状，第一阀芯6的第一大轴部61外周与第一阶梯通孔31的大孔部内周壁设有密封圈4密封，以在第一阀芯6的右侧形成第一控制腔7a，第一阀芯6的左移能使第一圆柱部63伸入第一阀口5a形成间隙密封且第一中轴部62与第一阀口5a封堵以阻断出油口A和回油口T连通，第一阀芯6的右移则会使得出油口A通过第一阀口5a和第一侧孔32后与回油口T连通。

具有第二阶梯通孔81的第二阀套8，第二阀套8的外周通过密封圈4安装在阀壳1的内部通道的左侧，第二阀套8与第一阀套3左右间隔设置，第二阀套8的侧壁上开有用以连通第二阶梯通孔81和压力油口P的第二侧孔82，第二阶梯通孔的小孔部形成用以连通出油口A和第二侧孔82的第二阀口5b，第二阀套8内设有能左右滑移的第二阀芯9，第二阀芯9具有第二大轴部91、第二中轴部92、第二圆柱部93和第二细轴部94而呈阶梯轴状，第二阀芯9的第二大轴部91外周与第二阶梯通孔81的大孔部内周壁设有密封圈4密封，以在第二阀芯9的左侧形成第二控制腔7b，第二阀芯9的右移能使第二圆柱部93伸入第二阀口5b形成间隙密封且第二中轴部92与第二阀口5b封堵以阻断出油口A和压力油口P连通，第二阀芯9的左移则会使得压力油口P通过第二阀口5b和第二侧孔82后与出油口A连通，第二控制腔7b内设有使第二阀芯9保持右移趋势的弹簧14，第二阀芯9的第二细轴部94与所述第一阀芯6的第一细轴部64相互抵触，第一阀芯6的第一大轴部61的第一直径D1大于第二阀芯9的第二大轴部91的第二直径D2，阀壳1内还设有与所述第二控制腔7b始终连通的第一流道1a，第一流道1a始终与P口相通。

第二阀芯9处于右移阻断出油口A和压力油口P连通的位置时，第二圆柱部93伸入第二阀口5b的第二距离L2大于第一圆柱部63脱离第一阀口5a的第一距离L1。

先导控制阀10，安装在所述阀壳1上，先导控制阀芯10的先导压力油口P1通过设于阀壳1内的第二流道1b始终与第二控制腔7b连通，先导控制阀芯10的先导出油口A1通过设于阀壳1内的第三流道1c始终与第一控制腔7a连通，先导控制阀芯10的先导回油口T1通过设于阀壳1内的第四流道1d始终与回油口连T通。

本先导式电磁球阀的工作原理及过程如下。

1、当先导控制阀10不得电时，先导控制阀10的先导压力油口P1与先导出油口A1截止，先导出油口A1与先导回油口T1相通(先导回油口T1通过阀壳1上的第四流道1d与回油口T始终相通)，第一控制腔7a通过先导出油口A1、先导回油口T1和第四流道1d后与出油口T相通，这样虽然第二阀芯9的作用面积小于第一阀芯6的作用面积，但因为第二控制腔7b的压力为压力油口P的高压，第一控制腔7a的压力为低压基本为0，这样第二阀芯9在作用力下推动第一阀芯6向右运动，直至第二阀芯9的第二中轴部92将第二阀口5b关闭，第一阀芯6的第一中轴部62打开第一阀口5a，这样出油口A通过第一阀口5a、第一侧孔32后和回油口T相通，压力油口P和出油口A截止。

2、先导控制阀10得电时，压力油口P的油液经过第一流道1a进入第二控制腔7b，并且通过第二流道1b进入先导控制阀10的先导压力油口P1，因先导控制阀10得电时先导压力油口P1和先导出油口A1相通，先导出油口A1与先导回油口T1截止，油液再由先导压力油口P1、先导出油口A1和第三流道1c后进入第一控制腔7a，这样第一控制腔7a和第二控制腔7b的压力都和压力油口P的压力相等，但因第一阀芯6的第一大轴部61的第一直径D1大于第二阀芯9的第二大轴部的第二直径D2，油液作用在第一阀芯6上的面积大于作用在第二阀芯9上的面积，使得液压油作用在第一阀芯6上向左推动的力大于作用在第二阀芯9上向右推动的力，此时第二阀芯6被第一阀芯9左端的第一细轴部93顶到左端盖12的右端面上，第一阀口5a被第一阀芯6的第一中轴部62关闭，第二阀芯9的第二中轴部92则打开第二阀口5b，压力油口P通过第二侧孔82、第二阀口5b后与出油口T相通，同时，出油口A与回油口T截止，因第一阀套3外周与阀壳1的内部通道之间、第一阀芯6的第一大轴部与第一阶梯通孔31的大孔部内周壁之间设有密封圈4密封，可以保证出油口A到回油口T无泄漏。

3、弹簧14的作用是当出油口A、压力油口P和回油口T都无压力时，使第二阀芯9处于关闭第二阀口5b状态状态，保证先导控制阀10不得电时，本电磁球阀处于工作位置。

4.当第二阀芯9由截止位置、第一阀芯6由打开位置过渡到第二阀芯9打开、第一阀芯6关闭的位置时，因为第二阀芯9的第二圆柱部93伸入第二阀口5b的第二距离L2大于第一阀芯6的第一圆柱部63脱离第一阀口5a的第一距离L1，当第一阀芯6的第一圆柱部63已经开始伸入第一阀口5a时，第二圆柱部93还没有脱离第二阀口5b，这样就保证了过渡位置P口、A口和T口不会连通；同样当第一阀芯6由截止位置、第二阀芯9由打开位置过渡到第一阀芯6打开、第二阀芯9关闭的位置时，由于L2大于L1,而第一阀芯6和第二阀芯9的移动距离一样，因此第二阀芯9开启后第二圆柱93脱离第二阀口5b的距离小于第一阀芯6闭合后第一圆柱63伸入第一阀口5a的距离，这样当第二阀芯9的第一圆柱部93已经开始伸入第二阀口5b时，第一圆柱部63还没有脱离第一阀口5a，这样过渡位置P口、A口和T口不会连通。

尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种过渡位置无泄漏的大流量电磁球阀，其特征在于：包括

具有内部通道的阀壳(1)，阀壳(1)上开有与内部通道相通的出油口(A)、压力油口(P)和回油口(T)，出油口(A)位于压力油口(P)和回油口(T)之间；

具有第一阶梯通孔(31)的第一阀套(3)，第一阀套(3)的外周通过密封圈(4)安装在阀壳(1)的内部通道的右侧，第一阀套(3)的侧壁上开有用以连通第一阶梯通孔(31)和回油口(T)的第一侧孔(32)，第一阶梯通孔(31)的小孔部形成用以连通出油口(A)和第一侧孔(32)的第一阀口(5a)，第一阀套(3)内设有能左右滑移的第一阀芯(6)，第一阀芯(6)具有第一大轴部(61)、第一中轴部(62)、第一圆柱部(63)和第一细轴部(64)而呈阶梯轴状，第一阀芯(6)的第一大轴部(61)外周与第一阶梯通孔(31)的大孔部内周壁设有密封圈(4)密封，以在第一阀芯(6)的右侧形成第一控制腔(7a)，第一阀芯(6)的左移能使第一圆柱部(63)伸入第一阀口(5a)形成间隙密封且第一中轴部(62)与第一阀口(5a)封堵以阻断出油口(A)和回油口(T)连通，第一阀芯(6)的右移则会使得出油口(A)通过第一阀口(5a)和第一侧孔(32)后与回油口(T)连通；

具有第二阶梯通孔(81)的第二阀套(8)，第二阀套(8)的外周通过密封圈(4)安装在阀壳(1)的内部通道的左侧，第二阀套(8)与第一阀套(3)左右间隔设置，第二阀套(8)的侧壁上开有用以连通第二阶梯通孔(81)和压力油口(P)的第二侧孔(82)，第二阶梯通孔的小孔部形成用以连通出油口(A)和第二侧孔(82)的第二阀口(5b)，第二阀套(8)内设有能左右滑移的第二阀芯(9)，第二阀芯(9)具有第二大轴部(91)、第二中轴部(92)、第二圆柱部(93)和第二细轴部(94)而呈阶梯轴状，第二阀芯(9)的第二大轴部(91)外周与第二阶梯通孔(81)的大孔部内周壁设有密封圈(4)密封，以在第二阀芯(9)的左侧形成第二控制腔(7b)，第二阀芯(9)的右移能使第二圆柱部(93)伸入第二阀口(5b)形成间隙密封且第二中轴部(92)与第二阀口(5b)封堵以阻断出油口(A)和压力油口(P)连通，第二阀芯(9)的左移则会使得压力油口(P)通过第二阀口(5b)和第二侧孔(82)后与出油口(A)连通，第二控制腔(7b)内设有使第二阀芯(9)保持右移趋势的弹簧(14)，第二阀芯(9)的第二细轴部(94)与所述第一阀芯(6)的第一细轴部(64)相互抵触，第一阀芯(6)的第一大轴部(61)的第一直径(D1)大于第二阀芯(9)的第二大轴部(91)的第二直径(D2)，阀壳(1)内还设有与所述第二控制腔(7b)始终连通的第一流道(1a)，所述第一流道(1a)始终与压力油口(P)相通；

第二阀芯(9)处于右移阻断出油口(A)和压力油口(P)连通的位置时，第二圆柱部(93)伸入第二阀口(5b)的第二距离(L2)大于第一圆柱部(63)脱离第一阀口(5a)的第一距离(L1)；

先导控制阀(10)，安装在所述阀壳(1)上，先导控制阀芯(10)的先导压力油口(P1)通过设于阀壳(1)内的第二流道(1b)始终与第二控制腔(7b)连通，先导控制阀芯(10)的先导出油口(A1)通过设于阀壳(1)内的第三流道(1c)始终与第一控制腔(7a)连通，先导控制阀芯(10)的先导回油口(T1)通过设于阀壳(1)内的第四流道(1d)始终与回油口连(T)通。

2.根据权利要求1所述的过渡位置无泄漏的大流量电磁球阀，其特征在于：所述阀壳(1)由阀体(11)、左端盖(12)和右端盖(13)，阀体(11)内具有轴向贯穿的阶梯状通道，所述左端盖(12)和右端盖(13)分别固定在阀体(11)左右两侧，并将所述阶梯状通道的左右两端遮盖形成所述阀壳(1)的内部通道，所述出油口(A)、压力油口(P)和回油口(T)设置在阀体(11)上。