CN108005983A - 一种大流量电磁球阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种大流量电磁球阀，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推杆，第一推杆的右侧形成第一控制腔；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推杆，第二推杆的右侧形成第二控制腔，阀壳内还设有第一流道；滑动设置的阀芯，阀芯密封凸肩的宽度大于出油口的直径；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。本一种大流量电磁球阀能在流量大于40L/Min工况下可靠工作，且过渡位置无泄漏。

Description

一种大流量电磁球阀
技术领域
本发明涉及一种电磁球阀，尤其指一种大流量电磁球阀。
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，但是也存在以下缺点：
(1)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。
(2)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、且过渡位置无泄漏的一种大流量电磁球阀。
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推杆，第一推杆具有第一大轴部和第一细轴部而呈阶梯轴状，第一推杆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，以在第一推杆的右侧形成第一控制腔；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推杆，第二推杆具有第二大轴部和第二细轴部而呈阶梯轴状，第二推杆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，以在第二推杆的左侧形成第二控制腔，第二控制腔内设有使第二推杆保持右移趋势的弹簧，第一推杆的第一大轴部的第一直径大于第二推杆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，第一流道始终与压力油口相通；
滑动设置在阀壳内部通道位于第一阀套和第二阀套中间位置的阀芯，阀芯上从右至左依次设置有第一锥面、密封凸肩、第二锥面，密封凸肩的外周壁与阀壳的内孔之间形成液密封，密封凸肩的宽度大于出油口的孔径，第一推杆的第一细轴部与阀芯的右侧相互抵触，第二推杆的第二细轴部与阀芯的左侧相互抵触；
在第一推杆左移推动阀芯移动到其上的第二锥面封堵在第二阀口上的状态下，密封凸肩位于出油口左侧，出油口与压力油口阻断，同时出油口通过第一阀口后与回油口连通；
在第二推杆右移推动阀芯移动到其上的第一锥面封堵在第一阀口上的状态下，密封凸肩位于出油口右侧，出油口与回油口阻断，同时出油口通过第二阀口与压力油口连通；
在阀芯位于中间位置状态下，密封凸肩将出油口完全遮盖，出油口同时与回油口和压力油口阻断；
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。
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，这样虽然第二推杆的作用面积小于第一推杆的作用面积，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，这样第二推杆在作用力下推动阀芯向右运动，直至阀芯的第一锥面封堵住第一阀口，这样压力油口通过第二侧孔、第二阀口后和出油口相通，回油油口和出油口截止。
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，但因第一推杆的第一大轴部的第一直径大于第二推杆的第二大轴部的第二直径，油液作用在第一推杆上的面积大于作用在第二推杆上的面积，液压油作用在第一推杆上向左推动的力大于作用在第二推杆上向右推动的力，此时阀芯被推到其上的第二锥面封堵住第二阀口的位置，出油口通过第一阀口、第一侧孔后与回油口相通，压力油口和出油口截止。
3、弹簧的作用是当出油口、压力油口和回油口都无压力时，使第二推杆处于右推阀芯关闭第一阀口状态，保证先导控制阀不得电时，本电磁球阀处于工作位置。
4.、由于阀芯密封凸肩的宽度大于出油口的直径，阀芯位于中间位置状态下，密封凸肩将出油口完全遮盖，出油口同时与回油口和压力油口阻断。
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推杆和第二推杆的移动，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阀芯，实现油路的截止与否；通过设置阀芯密封凸肩的宽度大于出油口的直径，可以保证本发明的大流量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。
一种大流量电磁球阀，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推杆6，第一推杆6具有第一大轴部61和第一细轴部62而呈阶梯轴状，第一推杆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，以在第一推杆6的右侧形成第一控制腔7a。
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推杆9，第二推杆9具有第二大轴部91和第二细轴部92而呈阶梯轴状，第二推杆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，以在第二推杆9的左侧形成第二控制腔7b，第二控制腔7b内设有使第二推杆9保持右移趋势的弹簧14，第一推杆6的第一大轴部61的第一直径D1大于第二推杆9的第二大轴部91的第二直径D2，阀壳1内还设有与第二控制腔7a始终连通的第一流道1a，第一流道1a始终与P口相通。
滑动设置在阀壳1内部通道位于第一阀套3和第二阀套8中间位置的阀芯2，阀芯2上从右至左依次设置有第一锥面21、密封凸肩20、第二锥面22，密封凸肩20的外周壁与阀壳1的内孔之间形成液密封，密封凸肩20的宽度D大于出油口A的孔径第一推杆6的第一细轴部62与阀芯2的右侧相互抵触，第二推杆9的第二细轴部92与阀芯2的左侧相互抵触。
在第一推杆6左移推动阀芯2移动到其上的第二锥面22封堵在第二阀口5b上的状态下，密封凸肩20位于出油口A左侧，出油口A与压力油口P阻断，同时出油口A通过第一阀口5a后与回油口T连通。
在第二推杆9右移推动阀芯2移动到其上的第一锥面封堵在第一阀口5a上的状态下，密封凸肩20位于出油口A右侧，出油口A与回油口T阻断，同时出油口A通过第二阀口5b后与压力油口P连通。
在阀芯2位于中间位置状态下，密封凸肩20将出油口A完全遮盖，出油口A同时与回油口T和压力油口P阻断。
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，这样虽然第二推杆9的作用面积小于第一推杆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，这样第二推杆9在作用力下推动阀芯2和第一推杆6向右运动，直至阀芯2的第一锥面21封堵住第一阀口5a，这样压力油口P通过第二侧孔82、第二阀口5b后和出油口A相通，回油油口T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，但因第一推杆6的第一大轴部61的第一直径D1大于第二推杆9的第二大轴部的第二直径D2，油液作用在第一推杆6上的面积大于作用在第二推杆9上的面积，使得液压油作用在第一推杆6上向左推动的力大于作用在第二推杆9上向右推动的力，此时阀芯2被推到其上的第二锥面22封堵住第二阀口5b的位置，出油口T通过第一阀口5a、第一侧孔32后与回油口T相通，压力油口P和出油口T截止。
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，使阀芯2处于关闭第一阀口5a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.由于阀芯2中密封凸肩20的宽度D大于出油口A的直径阀芯2位于中间位置状态下，密封凸肩20将出油口A完全遮盖，出油口A同时与回油口T和压力油口P阻断。
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推杆(6)，第一推杆(6)具有第一大轴部(61)和第一细轴部(62)而呈阶梯轴状，第一推杆(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，以在第一推杆(6)的右侧形成第一控制腔(7a)；
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推杆(9)，第二推杆(9)具有第二大轴部(91)和第二细轴部(92)而呈阶梯轴状，第二推杆(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，以在第二推杆(9)的左侧形成第二控制腔(7b)，第二控制腔(7b)内设有使第二推杆(9)保持右移趋势的弹簧(14)，第一推杆(6)的第一大轴部(61)的第一直径(D1)大于第二推杆(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P口相通；
滑动设置在阀壳(1)内部通道位于第一阀套(3)和第二阀套(8)中间位置的阀芯(2)，所述阀芯(2)上从右至左依次设置有第一锥面(21)、密封凸肩(20)、第二锥面(22)，密封凸肩(20)的外周壁与阀壳(1)的内孔之间形成液密封，密封凸肩(20)的宽度(D)大于出油口(A)的孔径第一推杆(6)的第一细轴部(62)与阀芯(2)的右侧相互抵触，第二推杆(9)的第二细轴部(92)与阀芯(2)的左侧相互抵触；
在第一推杆(6)左移推动阀芯(2)移动到其上的第二锥面(22)封堵在第二阀口(5b)上的状态下，所述密封凸肩(20)位于出油口(A)左侧，出油口(A)与压力油口(P)阻断，同时出油口(A)通过第一阀口(5a)后与回油口(T)连通；
在第二推杆(9)右移推动阀芯(2)移动到其上的第一锥面(21)封堵在第一阀口(5a)上的状态下，所述密封凸肩(20)位于出油口(A)右侧，出油口(A)与回油口(T)阻断，同时出油口(A)通过第二阀口(5b)后与压力油口(P)连通；
在阀芯(2)位于中间位置状态下，所述密封凸肩(20)将出油口(A)完全遮盖，所述出油口(A)同时与回油口(T)和压力油口(P)阻断；
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所述的一种大流量电磁球阀，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。
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