CN110985697A - 一种阀门及挖掘机 - Google Patents

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郭文博
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Abstract

本发明的实施例提供了一种阀门及挖掘机，涉及机械结构技术领域。本发明的实施例提供的阀门包括阀体、阀芯、第一密封结构和第二密封结构。阀体具备阀腔以及与阀腔连通的第一孔和第二孔。阀芯包括可转动地设置在阀腔内的转动部，通过转动部相对阀腔的转动改变第一孔和第二孔的通断。第一密封结构设置在阀体与阀芯之间，从而形成径向密封，第二密封结构设置在阀体与阀芯之间且形成角密封，通过径向密封保证了阀体与阀芯之间的密封性能，通过设置角密封，防止在阀门关闭时，由于阀芯受到液压力和冲击力产生的偏载力的作用，导致在高压侧阀芯与阀体之间的间隙增大所导致的泄漏问题，进一步保证了密封效果。

Description

一种阀门及挖掘机
技术领域
本发明涉及机械结构技术领域，具体而言，涉及一种阀门及挖掘机。
背景技术
挖掘机是目前工程施工中最常用的土方机械之一，在挖掘机的破碎高压管路上通过阀门中阀体与阀芯的相对转动控制管路的通断，阀门由于转配工艺的需求，阀芯和阀体之间需要保证一定的间隙量，因此在阀门的使用过程中，为了防止液压油从阀芯和阀体之间泄露，在阀芯和阀体之间设置有密封件以保证密封效果。
然而当现有的阀门处于关闭状态时，阀门处仍然会出现漏油现象，密封效果差。
发明内容
本发明的目的包括，例如，提供了一种阀门，其能够改善现有技术中阀门处密封效果差，易出现漏油现象的问题。
本发明的目的还包括，提供了一种挖掘机，其能够改善现有技术中密封效果差，易出现漏油现象的问题。
本发明的实施例可以这样实现：
本发明的实施例提供了一种阀门，其包括阀体、阀芯、第一密封结构和第二密封结构，所述阀体具备阀腔以及与所述阀腔连通的第一孔和第二孔；所述阀芯包括转动部，所述转动部可转动地设置于所述阀腔内，且所述转动部用于改变所述第一孔和所述第二孔的通断；所述第一密封结构设置在所述阀体与所述阀芯之间以形成径向密封，所述第二密封结构设置于所述阀体与所述阀芯之间以形成角密封。
可选的，所述阀体具有设置在所述阀腔一端的台阶部；所述阀芯还包括连接在所述转动部一端的凸起部，所述凸起部具有用于与所述阀体抵接的抵接面，所述抵接面与所述转动部的外周壁连接以形成容纳所述台阶部的空间；所述第二密封结构包括设置在所述空间内的第一密封圈，所述第一密封圈与所述台阶部密封配合以形成所述角密封。
可选的，所述台阶部设置有倒角，所述倒角、所述抵接面和所述外周壁围成第一密封空间，所述第一密封圈设置在所述第一密封空间内。
可选的，所述外周壁靠近所述抵接面的一端还设置有凹槽，所述凹槽、所述抵接面和所述倒角围成所述第一密封空间。
可选的，所述阀芯还包括设置在所述转动部远离所述凸起部一端的小径段，所述小径段的径向尺寸小于所述转动部的径向尺寸；所述转动部和所述小径段的连接处形成第二密封空间；所述阀门还包括第三密封结构，所述第三密封结构包括设置在所述第二密封空间内的第二密封圈。
可选的，所述第三密封结构还包括可拆卸地连接在所述小径段处的挡环，所述挡环与所述阀体抵接定位；所述第二密封圈设置在所述挡环与所述转动部之间。
可选的，所述阀门还包括卡接在所述小径段处的卡簧，所述卡簧与所述挡环抵接，以将所述挡环压紧在所述卡簧与所述阀体之间。
可选的，所述第一密封结构包括第三密封圈以及两个挡圈，两个所述挡圈沿所述阀芯的轴向设置在所述第三密封圈的两侧。
可选的，所述第一密封结构的数量为两个；所述转动部与所述阀体转动配合的外周壁在远离所述阀体的方向上凹陷以形成第一密封槽，两个所述第一密封结构中的一个设置在所述第一密封槽内；所述阀体与所述外周壁配合的内周壁在远离所述转动部的方向上凹陷以形成第二密封槽，两个所述第一密封结构中的另一个设置在所述第二密封槽内。
本发明的实施例还提供了一种挖掘机。该挖掘机包括上述任意一种阀门。
本发明实施例的阀门及挖掘机的有益效果包括，例如：
本发明的实施例提供了一种阀门，该阀门包括阀体、阀芯、第一密封结构和第二密封结构。阀体具备阀腔以及与阀腔连通的第一孔和第二孔。阀芯包括可转动地设置在阀腔内的转动部，通过转动部相对阀腔的转动改变第一孔和第二孔的通断。第一密封结构设置在阀体与阀芯之间，从而形成径向密封，第二密封结构设置在阀体与阀芯之间且形成角密封，通过径向密封保证了阀体与阀芯之间的密封性能，通过设置角密封，防止在阀门关闭时，由于阀芯受到液压力和冲击力产生的偏载力的作用，导致在高压侧阀芯与阀体之间的间隙增大所导致的泄漏问题，进一步保证了密封效果。
本发明的实施例还提供了一种挖掘机，其包括上述的阀门。由于该挖掘机包括上述的阀门，因此也具有密封效果好，在受到偏载力作用时不会发生泄漏的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的实施例提供的阀门的剖面结构示意图；
图2为本发明的实施例提供的阀门处于开启状态时的结构示意图；
图3为图1中Ⅲ处的局部结构放大图；
图4为图1中Ⅳ处的局部结构放大示意图。
图标：100-阀门；110-阀芯；111-转动部；112-凸起部；113-操作部；114-小径段；115-连通孔；116-凹槽；120-阀体；121-阀腔；122-第一孔；123-第二孔；124-倒角；130-第一密封结构；131-第三密封圈；132-第一挡圈；133-第二挡圈；140-第二密封结构；141-第一密封圈；150-第三密封结构；151-第二密封圈；152-挡环；153-卡簧。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
图1为本实施例提供的阀门100的剖面结构示意图。请参照图1，本实施例提供了一种阀门100，相应地，提供了一种挖掘机(图未示出)。
阀门100包括阀体120、阀芯110、第一密封结构130和第二密封结构140。阀体120具备阀腔121以及与阀腔121连通的第一孔122和第二孔123。阀芯110包括可转动地设置在阀腔121内的转动部111，通过转动部111相对阀腔121的转动改变第一孔122和第二孔123的通断。第一密封结构130设置在阀体120与阀芯110之间，从而形成径向密封，第二密封结构140设置在阀体120与阀芯110之间且形成角密封，通过径向密封保证了阀体120与阀芯110之间的密封性能，通过设置角密封，防止在阀门100关闭时，由于阀芯110受到液压力和冲击力产生的偏载力的作用，导致在高压侧阀芯110与阀体120之间的间隙增大所导致的泄漏问题，进一步保证了密封效果。
挖掘机包括上述的阀门100，同时挖掘机还包括高压管路(图未示出)，通过阀门100控制高压管路的通断。
下面对本实施例提供的阀门100进行进一步说明：
请继续参照图1，在本实施例中，阀体120包括交叉设置的第一通道和第二通道，第一通道将第二通道截断，从而使第二通道形成位于第一通道两侧的第一孔122和第二孔123，同时第一孔122和第二孔123均与第二通道连通，第一通道形成阀体120的阀腔121。当第一孔122和第二孔123连通时，阀门100处于开启状态，进入第一孔122的液压油能够顺利穿过阀腔121进行第二孔123，以进行供油；当第一孔122和第二孔123被隔断时，阀门100处于关闭状态，进入第一孔122的液压油无法穿过阀腔121进入第二孔123，从而供油中断。具体的，第一孔122、第二孔123以及阀腔121均为圆形孔。
需要说明的，在本实施例中，第一孔122和第二孔123分别位于阀腔121的两侧，同时第一孔122和第二孔123同轴设置，可以理解的，在其他实施例中，也可以根据用户的需求，具体设置第一孔122和第二孔123的位置关系，例如将第一孔122和第二孔123设置在阀腔121的同一侧，或者将第一孔122和第二孔123的轴线呈夹角设置。
图2为本实施例提供的阀门100处于开启状态时的结构示意图。请结合参照图1和图2，阀芯110具有与阀腔121转动配合的转动部111，转动部111设置在阀腔121中，通过转动部111在阀腔121内的转动实现第一孔122和第二孔123通断的切换。具体的，阀芯110开设有连通孔115，连通孔115贯穿转动部111设置，当阀芯110转动到第一预设位置(如图2所示)时，连通孔115的两端分别与第一孔122和第二孔123连通，进而将第一孔122和第二孔123连通，使阀门100处于开启状态；当阀芯110转动到第二预设位置(如图1所示)时，第一孔122和第二孔123均被转动部111的外周壁封堵，从而将第一孔122和第二孔123隔断，阀门100处于关闭状态。
请参照图1，在本实施例中，阀芯110与阀体120之间开设有密封槽，第一密封结构130包括设置在密封槽内的第三密封圈131以及两个挡圈，两个挡圈分别为第一挡圈132和第二挡圈133。密封槽为沿转动部111的周向设置的环形槽，从而通过设置在密封槽内的第三密封圈131形成径向密封。第一挡圈132和第二挡圈133均设置在密封槽内，且第一挡圈132和第二挡圈133分别位于第三密封圈131沿转动部111的轴向的两侧，通过设置第一挡圈132和第二挡圈133提高了第一密封结构130的密封可靠性。
进一步的，第一密封结构130的数量为两个，相应地，密封槽的数量为两个，两个密封槽分别为第一密封槽和第二密封槽。两个第一密封结构130分别设置在第一密封槽和第二密封槽内，且第一密封槽和第二密封槽分别位于连通孔115的两侧，从而通过两个第一密封结构130实现了连通孔115两侧的密封。具体的，转动部111具有与阀体120转动配合的外周壁，外周壁在远离阀体120的方向上凹陷以形成第一密封槽，两个第一密封结构130中的一个设置在第一密封槽内；阀体120具有对应阀腔121的内周壁，内周壁与外周壁配合，内周壁在远离转动部111的方向上凹陷以形成第二密封槽，两个第一密封结构130中的另一个设置在第二密封槽内。通过将第一密封槽和第二密封槽分别开设在阀芯110和阀体120上，能够有效减小阀芯110和阀体120的配合间隙，进一步保证密封效果，防止泄漏。
图3为图1中Ⅲ处的局部结构放大图。请结合参照图1和图3，在本实施例中，阀体120具有位于在阀腔121一端的台阶部，阀芯110还包括连接在转动部111一端的凸起部112，凸起部112具有用于与阀体120抵接的抵接面，抵接面与转动部111的外周壁连接从而形成容纳台阶部的空间。第二密封结构140为设置在该空间内的第一密封圈141，当阀芯110装配到阀体120上时，台阶部进入空间内，从而将第一密封圈141夹紧在台阶部与阀芯110之间，形成角密封。具体的，阀体120具有第一外壁面，阀腔121开设在第一外壁面上，内壁面与第一外壁面连接从而形成台阶部，当转动部111装入阀腔121内时，抵接面与第一外壁面抵接以对阀芯110进行定位。转动部111为圆柱体，凸起部112为转动部111的外周壁沿径向向外凸出形成。
进一步的，台阶部设置有倒角124，倒角124、抵接面和外周壁围成用于容纳第一密封圈141的第一密封空间，当第一密封圈141设置在第一密封空间内时，第一密封圈141分别与倒角124、抵接面和外周壁密封配合，进而形成角密封。具体的，倒角124的两端分别与第一外壁面和内周壁连接。
进一步的，在外周壁靠近抵接面的一端还设置有凹槽116，凹槽116、抵接面和倒角124围成第一密封空间。具体的，凹槽116具有相互连接的第一壁面和第二壁面，第一壁面远离第二壁面的一端与外周壁连接，第二壁面远离第一壁面的一端与抵接面连接，从而通过第一壁面。第二壁面和抵接面形成凹槽116。
图4为图1中Ⅳ处的局部结构放大示意图。请结合参照图1和图4，在本实施例中，阀芯110还包括设置在转动部111远离凸起部112一端的小径段114，小径段114的径向尺寸小于转动部111的径向尺寸从而在转动部111和小径段114的连接处形成第二密封空间。阀门100还包括第三密封结构150，第三密封结构150包括设置在第二密封空间内的第二密封圈151。具体的，阀体120包括相对的第一外壁面和第二外壁面，阀腔121贯通阀体120设置，从而分别在第一外壁面和第二外壁面处形成开口。小径段114从第二外壁面处的开口伸出，通过设置第二密封圈151，保证了第二外壁面的开口处的密封效果，防止泄漏。
进一步的，第三密封结构150还包括可拆卸地连接在小径段114处的挡环152，挡环152与阀体120抵接定位，不仅将第二密封圈151限位在第二密封空间内，同时实现了阀芯110的轴向限位。具体的，挡环152设置在阀腔121外部，且与第二外壁面抵接，从而将阀体120夹设在挡环152和凸起部112之间，实现阀芯110的轴向定位。
进一步的，第三密封结构150还包括开设在小径段114处的卡簧153，卡簧153与挡环152抵接，从而将挡环152压紧在卡簧153和阀体120之间，以将挡环152固定于阀芯110上。具体的，小径段114开设有卡槽，卡簧153卡设在卡槽内，并通过弹性力将挡环152压紧在第二外壁面上。
请参照图1，在本实施例中，阀芯110还包括设置在凸起部112远离转动部111的一端的操作部113，操作部113沿转动部111的轴向凸出凸起部112设置，使用时，通过手持操作部113带动阀芯110转动，以使阀门100在开闭状态间切换。
根据本实施例提供的一种阀门100，阀门100的工作原理：
安装时，首先将两个第一密封结构130分别安装到第一密封槽和第二密封槽内，并且将第一密封圈141装入凹槽116内，然后将阀芯110从第一外壁面处的开口插入阀腔121内，直至凸起部112抵接于第一外壁面，第一密封圈141与倒角124密封接触，形成角密封。随后将第二密封圈151装入第二密封空间内，并套上挡环152，最后将卡簧153卡入卡槽内，固定挡环152。
本实施例提供的一种阀门100至少具有以下优点：
本发明的实施例提供了一种阀门100，其通过在阀体120和阀芯110之间设置径向密封结构和角密封结构，避免了在阀门100处于关闭状态时，由于阀芯110受到偏载力的作用而使阀芯110与阀体120在高压侧的间隙增大，进而导致密封失效、液压油泄漏的问题，密封效果好，同时结构简单，安装方便。
本实施例也提供了一种挖掘机，其包括上述的阀门100。由于该挖掘机包括上述的阀门100，因此也具有密封效果好、不易泄漏、结构简单、安装方便的有益效果。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种阀门，其特征在于，包括阀体(120)、阀芯(110)、第一密封结构(130)和第二密封结构(140)，所述阀体(120)具备阀腔(121)以及与所述阀腔(121)连通的第一孔(122)和第二孔(123)；所述阀芯(110)包括转动部(111)，所述转动部(111)可转动地设置于所述阀腔(121)内，且所述转动部(111)用于改变所述第一孔(122)和所述第二孔(123)的通断；所述第一密封结构(130)设置在所述阀体(120)与所述阀芯(110)之间以形成径向密封，所述第二密封结构(140)设置于所述阀体(120)与所述阀芯(110)之间以形成角密封。
2.根据权利要求1所述的阀门，其特征在于，所述阀体(120)具有设置在所述阀腔(121)一端的台阶部；所述阀芯(110)还包括连接在所述转动部(111)一端的凸起部(112)，所述凸起部(112)具有用于与所述阀体(120)抵接的抵接面，所述抵接面与所述转动部(111)的外周壁连接以形成容纳所述台阶部的空间；所述第二密封结构(140)包括设置在所述空间内的第一密封圈(141)，所述第一密封圈(141)与所述台阶部密封配合以形成所述角密封。
3.根据权利要求2所述的阀门，其特征在于，所述台阶部设置有倒角(124)，所述倒角(124)、所述抵接面和所述外周壁围成第一密封空间，所述第一密封圈(141)设置在所述第一密封空间内。
4.根据权利要求3所述的阀门，其特征在于，所述外周壁靠近所述抵接面的一端还设置有凹槽(116)，所述凹槽(116)、所述抵接面和所述倒角(124)围成所述第一密封空间。
5.根据权利要求2所述的阀门，其特征在于，所述阀芯(110)还包括设置在所述转动部(111)远离所述凸起部(112)一端的小径段(114)，所述小径段(114)的径向尺寸小于所述转动部(111)的径向尺寸；所述转动部(111)和所述小径段(114)的连接处形成第二密封空间；所述阀门(100)还包括第三密封结构(150)，所述第三密封结构(150)包括设置在所述第二密封空间内的第二密封圈(151)。
6.根据权利要求5所述的阀门，其特征在于，所述第三密封结构(150)还包括可拆卸地连接在所述小径段(114)处的挡环(152)，所述挡环(152)与所述阀体(120)抵接定位；所述第二密封圈(151)设置在所述挡环(152)与所述转动部(111)之间。
7.根据权利要求6所述的阀门，其特征在于，所述阀门(100)还包括卡接在所述小径段(114)处的卡簧(153)，所述卡簧(153)与所述挡环(152)抵接，以将所述挡环(152)压紧在所述卡簧(153)与所述阀体(120)之间。
8.根据权利要求1-7任一项所述的阀门，其特征在于，所述第一密封结构(130)包括第三密封圈(131)以及两个挡圈，两个所述挡圈沿所述阀芯(110)的轴向设置在所述第三密封圈(131)的两侧。
9.根据权利要求1-7任一项所述的阀门，其特征在于，所述第一密封结构(130)的数量为两个；所述转动部(111)与所述阀体(120)转动配合的外周壁在远离所述阀体(120)的方向上凹陷以形成第一密封槽，两个所述第一密封结构(130)中的一个设置在所述第一密封槽内；所述阀体(120)与所述外周壁配合的内周壁在远离所述转动部(111)的方向上凹陷以形成第二密封槽，两个所述第一密封结构(130)中的另一个设置在所述第二密封槽内。
10.一种挖掘机，其特征在于，所述挖掘机包括如权利要求1-9任一项所述的阀门(100)。
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