CN108386560B - 一种耐热防卡液压滑阀 - Google Patents

Abstract

一种耐热防卡液压滑阀，阀芯（3）安装于阀体（1）上的阀孔（12）中，阀芯（3）内部开设有左储腔（6）和右储腔（14），左储腔（6）与右储腔（14）由阀芯油孔（4）连通，左储腔（6）由左螺堵（5）封堵，右储腔（14）由右螺堵（13）封堵，阀芯（3）中左储腔（6）和右储腔（14）内储存有高比热冷却物（17）；进油口（16）与进油沉割槽（7）连通，出油口（15）与出油沉割槽（10）连通；所述O型腔（8）和C型腔（9）均开设于阀体（1）的阀孔（12）周围。

Description

一种耐热防卡液压滑阀

技术领域

本发明涉及液压阀技术领域，具体为一种耐热防卡液压滑阀。

背景技术

液压阀液压技术中重要的基础元件。在液压系统中，液压阀控制着系统中油液的压力、流量和方向，因此液压阀的性能对整个系统的性能起着至关重要的作用。同时，滑阀在液压系统中的应用非常普遍，是各类液压阀中采用最多的一种结构形式。滑阀中节流口处流动状态比较复杂，局部能量损失较大，易造成阀芯、阀体局部温升变形，造成卡阀现象。

液压阀卡紧是液压系统中较为常见的故障之一，严重地威胁着系统的稳定性和安全性。液压元件出现液压卡紧时，会对液压系统以及阀的工作性能产生很大影响，轻者会使液压元件内的相对移动件（如阀芯等）运动时的摩擦阻力增加，造成动作迟缓，甚至动作或自动循环错乱的现象，从而使系统失效。重者会使液压元件内的相对运动件完全卡住，不能运动，造成不能动作（如换向阀不能换向等）的现象，甚至还会危及设备及人身安全。

检索现有公开文献专利发现关于液压阀卡紧问题的研究主要有：文献“液压滑阀径向间隙温度场的CFD研究”（刘晓红，何坚，刘桓龙，机械工程学报，2006(5): 231-234.）建立了液压滑阀在使用过程中因节流温升而发生的阀芯卡滞的二维CFD模型，分析了开口大小、工作压力以及径向间隙对径向间隙内的温度分布的影响，为液压滑阀设计和优化提供了理论参考。文献“非全周开口滑阀的节流温升与形变”（冀宏，曹永，王建森等，兰州理工大学学报，2011（05）：56-60.）研究发现主阀节流口流束在靠近固体壁面的区域温度较高，流束中心部位温度较低，阀体和阀芯在节流口附近及流束冲击壁面局部较高，由此产生的阀芯和阀体不均匀变形量达几微米，而且阀芯和阀体发生整体弯曲变形，这些可能直接导致滑阀的阀芯卡滞。专利“一种利用电磁吸力修复电液比例阀卡紧故障的方法”（CN201210173955.8） 提出利用电磁吸力修复由污染和径向力不平衡造成的卡紧故障的方法。专利“一种超声波液压阀”（CN201210094835.9）提出利用超声振动修复由污染和径向力不平衡造成的卡涩、卡紧故障，且结构简单、成本低廉。

上述研究及专利，为节流温升致液压阀卡滞问题的理论机理方面提供了一定参考，但是专利中所提出的修复阀芯卡紧的技术方法均属于一种被动式的解决办法，并没有从液压阀自身出发赋予液压阀一定的耐热防卡能力。另外，关于在液压滑阀阀体和阀芯内开设冷却油道进行有源主动冷却的相关技术尚未见到报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐热防卡液压滑阀，实现液压阀有源主动冷却，使得液压滑阀具备耐热防卡能力，提高液压滑阀工作的可靠性，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明是一种耐热防卡液压滑阀，包括阀芯3、阀体1、阀孔12、进油口16、进油沉割槽7、出油口15、出油沉割槽10、O型腔8、C型腔9、冷却油进口11、冷却油出口2、 左螺堵5、右螺堵13，所述阀芯3安装于阀体1上的阀孔12中，阀芯3内部开设有左储腔6和右储腔14，左储腔6与右储腔14由阀芯油孔4连通，左储腔6由左螺堵5封堵，右储腔14由右螺堵13封堵，阀芯3中左储腔6和右储腔14内储存有高比热冷却物17；进油口16与进油沉割槽7连通，出油口15与出油沉割槽10连通；所述O型腔8和C型腔9均开设于阀体1的阀孔12周围。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：基于工程实践中发现的节流温升致阀芯卡滞故障和有关数值计算结果，通过在阀体上阀口附近发热集中区域开设冷却油道和阀芯内部填充高比热物质，实现了液压阀有源主动冷却，将阀口油液粘性摩擦所产生的热量及时带走，能够有效避免阀芯阀体因热形变所产生的卡滞故障，使得液压滑阀具备耐热防卡能力，提高了液压滑阀工作的可靠性。

附图说明

图1本发明结构示意图，图2是图1中A-A向剖视图，图3是图1中B-B向剖视图，附图标记及对应名称为：阀体1，冷却油出口2，阀芯3，阀芯油孔4，左螺堵5，左储腔6，进油沉割槽7，O型腔8，C型腔9，出油沉割槽10，冷却油进口11，阀孔12，右螺堵13，右储腔14，出油口15，进油口16，高比热冷却物17。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1~图3所示，本发明是一种耐热防卡液压滑阀，包括阀芯3、阀体1、阀孔12、进油口16、进油沉割槽7、出油口15、出油沉割槽10、O型腔8、C型腔9、冷却油进口11、冷却油出口2、 左螺堵5、右螺堵13，所述阀芯3安装于阀体1上的阀孔12中，阀芯3内部开设有左储腔6和右储腔14，左储腔6与右储腔14由阀芯油孔4连通，左储腔6由左螺堵5封堵，右储腔14由右螺堵13封堵，阀芯3中左储腔6和右储腔14内储存有高比热冷却物17；进油口16与进油沉割槽7连通，出油口15与出油沉割槽10连通；所述O型腔8和C型腔9均开设于阀体1的阀孔12周围。

如图1所示，高比热冷却物17为水或者硅油。水和硅油热容量大、热导率大，冷却效果好。

如图1~图3所示，O型腔8开设于进油沉割槽7与出油沉割槽10之间；C型腔9包络在出油沉割槽10周围，且与O型腔8连通，能够实现冷却油与阀口及附近壁面热量的充分交换。

如图1~图3所示，冷却油进口11与C型腔9连通，冷却油出口2与O型腔8连通，冷却油来自液压泵出口，冷却油出口2单独接回油箱。

如图1~图3所示，所述阀芯3安装于阀体1上的阀孔12中，阀芯3内部开设有左储腔6和右储腔14，左储腔6与右储腔14由阀芯油孔4连通，左储腔6由左螺堵5封堵，右储腔14由右螺堵13封堵，阀芯3中左储腔6和右储腔14内储存有高比热冷却物，可周期性更换冷却物确保良好的冷却效果。进油口16与进油沉割槽7连通，出油口15与出油沉割槽10连通。O型腔8和C型腔9均开设于阀体1的阀孔12周围，通过冷却介质将阀口油液粘性摩擦所产生的热量及时带走。

如图1所示，冷却油进口11与C型腔9连通，冷却油出口2与O型腔8连通，使得冷却油与工作介质反向流动利于充分冷却，却油来自液压泵出口，冷却油出口2单独接回油箱。

本发明的工作原理：通过在阀体上阀口附近发热集中区域开设冷却油道和阀芯内部填充高比热物质，实现液压阀有源主动冷却，将阀口油液粘性摩擦所产生的热量及时带走，可有效避免阀芯阀体因热形变所产生的卡滞故障，使得液压滑阀具备耐热防卡能力，提高液压滑阀工作的可靠性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种耐热防卡液压滑阀，包括阀芯（3）、阀体（1）、阀孔（12）、进油口（16）、进油沉割槽（7）、出油口（15）、出油沉割槽（10）、O型腔（8）、C型腔（9）、冷却油进口（11）、冷却油出口（2）、左螺堵（5）、右螺堵（13），其特征在于所述阀芯（3）安装于阀体（1）上的阀孔（12）中，阀芯（3）内部开设有左储腔（6）和右储腔（14），左储腔（6）与右储腔（14）由阀芯油孔（4）连通，左储腔（6）由左螺堵（5）封堵，右储腔（14）由右螺堵（13）封堵，阀芯（3）中左储腔（6）和右储腔（14）内储存有高比热冷却物（17）；进油口（16）与进油沉割槽（7）连通，出油口（15）与出油沉割槽（10）连通；所述O型腔（8）和C型腔（9）均开设于阀体（1）的阀孔（12）周围；所述高比热冷却物（17）为水或者硅油；所述O型腔（8）开设于进油沉割槽（7）与出油沉割槽（10）之间；所述C型腔（9）包络在出油沉割槽（10）周围，且与O型腔（8）连通；所述冷却油进口（11）与C型腔（9）连通，冷却油出口（2）与O型腔（8）连通，冷却油来自液压泵出口，冷却油出口（2）单独接回油箱。