CN114147431A - 一种高精度微型节流液压阀及制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高精度微型节流液压阀及制造方法。包括阀体(1)，阀体(1)的端面设有沿阀体(1)轴线内凹的焊料放置槽(2)，焊料放置槽(2)内设有自底部朝外伸的连接圆柱(3)，连接圆柱(3)外圆柱面与微型滤网(4)的柱形筒身间隙配合，同时在配合间隙间通过焊料连接。本发明具有工艺可行、一致性好，安全系数高和适用于大批量生产的特点。

Description

一种高精度微型节流液压阀及制造方法
技术领域
本发明属于航空发动机燃油控制系统技术领域，具体涉及一种高精度微型节流液压阀及制造方法。
背景技术
在航空燃油系统中，通过调整节流阀进出口压差，可以方便的调整通过的燃油、滑油的流量，应用广泛，是一种特别重要的元器件。高精微型节流液压阀是燃油调节器中流量控制和防污染设计的核心部件之一，起流量控制和进口燃油多余物拦截的作用，部件属于微型结构标准件，族谱大，种类多，广泛应用于各型燃油调节器类产品中。在航空发动机燃油控制系统中，由于燃油或滑油存在清洁度问题，因此对于小尺寸节流孔的节流阀而言，需要引入抗污染设计，因为一旦有污物堵塞节流嘴的节流小孔，将引起燃油系统非正常工作，进而引起航空发动机的非正常工作，因此引入抗污染的节流阀设计很有必要。
发明内容
本发明的目的是：提供了一种高精度微型节流液压阀及制造方法。本发明具有工艺可行、一致性好，安全系数高和适用于大批量生产的特点。
本发明的技术方案是：一种高精度微型节流液压阀，包括阀体，阀体的端面设有沿阀体轴线内凹的焊料放置槽，焊料放置槽内设有自底部朝外伸的连接圆柱，连接圆柱外圆柱面与微型滤网的柱形筒身间隙配合，同时在配合间隙间通过焊料连接。
前述的高精度微型节流液压阀中,所述的配合间隙为单边0.01～0.02mm。
前述的高精度微型节流液压阀中,所述的连接圆柱根部还设有限位端面与微型滤网止靠。
前述的高精度微型节流液压阀的制造方法，步骤如下：
S1.将焊料卷成环圈置于阀体两端面内凹形成的焊料放置槽内；
S2.将微型滤网的柱形筒身与自焊料放置槽底部外伸的连接圆柱间隙配合；
S3.将完成步骤S2组装的阀体进行焊接，环圈熔化后形成焊液，焊液基于毛细作用填充满配合间隙完成微型滤网与阀体的焊接。
前述的高精度微型节流液压阀的制造方法的步骤S1中，焊料为φ0.3的焊丝，环圈的内径为φ2.6mm。
前述的高精度微型节流液压阀的制造方法的步骤S3中的焊接步骤如下：
a.焊接加热前抽真空至≤0.1Pa；
b.预热：以10～30℃/min的速度升温至一阶预热温度860～900℃保温30～50min；继续升温至二阶预热温度920～930℃时回充高纯氩气≥300Pa；
c.加热：预热结束后以10～30℃/min的速度升温至加热温度980～1000℃保温7～10min，随炉冷却至700℃后气冷，降至80℃以下出炉。
前述的高精度微型节流液压阀的制造方法的步骤b中，一阶预热温度为870～890℃。
前述的高精度微型节流液压阀的制造方法的步骤c中，加热温度为990℃本发明的优点是：本发明通过改进节流阀工艺结构，在节流阀阀体的两端焊接两个微型滤网，提出一种工艺可行、一致性好、安全系数高的高精度微型节流阀的结构设计方案。
本发明利用毛细作用原理，通过钎焊的方式，在普通节流阀阀体的两端镶嵌焊接两个微型滤网，用于过滤污染物，提升节流阀的抗污染能力。所述设计、艺方法简单，强度高、效率高，可用于大批量生产。
本发明在进行节流阀结构设计时，充分考虑微型滤网流阻性能、抗压强度以及焊接强度的需求，同时注意微型滤网工艺可行性、焊接可靠性，再配合合理的工艺参数，提出了一种工艺技术上简单高效的高精度微型液压节流阀。该结构充分利用毛细作用，使高温熔化后的焊料填充满节流阀与微型滤网的间隙，焊接强度高。
具体地，本发明取得了如下有益效果：
1、微型滤网的孔径、数量可按需设计加工(网孔孔径可设计为φ0.2mm，数量可按需设计为73或156个)，且强度较高，流阻性能可调节。
2、节流阀阀体与微型滤网的焊接，通过毛细作用紧密的贴合在一起，焊接处连续完整，可承受轴向压力大于450N。
3、节流阀阀体、微型滤网机加合格率97％以上，组件焊接合格率95％以上，良率高，适宜于大批量生产。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明剖视图；
图3是阀体结构示意图。
附图标记：1-阀体，2-焊料放置槽，3-连接圆柱，4-微型滤网，5-限位端面。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例1。一种高精度微型节流液压阀，构成如图1-3所示，包括阀体1，阀体1的端面设有沿阀体1轴线内凹的焊料放置槽2，焊料放置槽2内设有自底部朝外伸的连接圆柱3，连接圆柱3外圆柱面与微型滤网4的柱形筒身间隙配合，同时在配合间隙间通过焊料连接。
前述的配合间隙为单边0.01～0.02mm。
前述的连接圆柱3根部还设有限位端面5与微型滤网4止靠。
前述的高精度微型节流液压阀的制造方法,步骤如下：
S1.将焊料卷成环圈置于阀体1两端面内凹形成的焊料放置槽2内；
S2.将微型滤网4的柱形筒身与自焊料放置槽2底部外伸的连接圆柱3间隙配合；
S3.将完成步骤S2组装的阀体1进行焊接，环圈熔化后形成焊液，焊液基于毛细作用填充满配合间隙完成微型滤网4与阀体1的焊接。
前述的步骤S1中，焊料为φ0.3的焊丝，环圈的内径为φ2.6mm。
前述的步骤S3中的焊接步骤如下：
a.焊接加热前抽真空至≤0.1Pa；
b.预热：以10～30℃/min的速度升温至一阶预热温度860～900℃(优选870～890℃)保温30～50min；继续升温至二阶预热温度920～930℃时回充高纯氩气≥300Pa；
c.加热：预热结束后以10～30℃/min的速度升温至加热温度980～1000℃(优选990℃)保温7～10min，随炉冷却至700℃后气冷，降至80℃以下出炉。
实施例2。一种高精度微型节流液压阀的制造方法，参见图1-3，步骤如下：
1、采用数控车床车削的加工方式，应用工艺加长的工艺方法，加工微型滤网(4)的柱形筒身，完成薄壁微型滤网结构的外型加工。
2、采用高速五轴加工中心的加工方式，夹持筒身，完成和73或156处φ0.2mm微小孔加工。
3、采用数控中走丝线切割机床，夹持筒身，切除筒身余量。
4、节流嘴结构(阀体结构)优化：
1)设计2处焊料放置槽，用于焊料初始位置定置，焊料放置槽容积与焊料体积匹配，保证焊料熔化处不溢出；
2)设计2处连接圆柱，用于微型滤网初始位置定置，并与微型滤网保持0.01-0.02mm的间隙，保证焊料熔化后因毛隙作用填充满间隙；
3)同时微型滤网高度与连接圆柱高度尺寸相匹配，保证焊料不通过间隙堵塞微型滤网4网面上的φ0.2mm微小孔。
5、组件焊接：
1)采用φ0.3mm的焊丝，经绕簧、剪切后形成内径φ2.6mm的环圈。
2)将环圈、微型滤网依次放置于节流嘴对应位置。
3)将组装好的组件放置于焊接工装内，并螺钉轻轻拧紧定位；
4)将装好零件工装放置于真空炉中，完成焊接。
5)真空炉部分焊接参数：
a.加热前抽真空至≤0.1Pa。
b.预热：以10～30℃/min的速度升温至一阶预热温度860～900℃(优选870～890℃)保温30～50min；继续升温至二阶预热温度920～930℃时回充高纯氩气≥300Pa；
c.加热：预热结束后以10～30℃/min的速度升温至加热温度980～1000℃(优选990℃)保温7～10min，随炉冷却至700℃后气冷，降至80℃以下出炉。
6、检测标准：
1)微型滤网73处φ0.2mm微小孔，采用销式塞规φ0.19/φ0.21，抽检；
2)焊接后，目视外观焊缝处焊料应连续完整；
3)采用慢走丝线切割机床剖切零件，体式显微镜检测零件内部油路孔壁不允许存在焊料堆积；采用金相显微镜检验微型滤网与节流嘴内部角接处应存在少量焊料堆积；
4)内窥镜检测73处或156处φ0.2mm微小孔无异物堵塞。
5)工业CT100％检验焊合率:
对节流阀组件两端焊接进行水平扫描，每个焊缝按0.1mm间隔扫描焊缝截面，根据焊料填充比例计算总焊合率，要求总焊合率≥75％；
实测焊缝处节流嘴、滤网实际搭接长度≥0.3mm；
检查节流嘴组件内腔是否存在多余物。

Claims (8)

1.一种高精度微型节流液压阀,其特征在于：包括阀体(1)，阀体(1)的端面设有沿阀体(1)轴线内凹的焊料放置槽(2)，焊料放置槽(2)内设有自底部朝外伸的连接圆柱(3)，连接圆柱(3)外圆柱面与微型滤网(4)的柱形筒身间隙配合，同时在配合间隙间通过焊料连接。
2.根据权利要求1所述的高精度微型节流液压阀,其特征在于：所述的配合间隙为单边0.01～0.02mm。
3.根据权利要求1所述的高精度微型节流液压阀,其特征在于：所述的连接圆柱(3)根部还设有限位端面(5)与微型滤网(4)止靠。
4.一种高精度微型节流液压阀的制造方法,其特征在于：步骤如下：
S1.将焊料卷成环圈置于阀体(1)两端面内凹形成的焊料放置槽(2)内；
S2.将微型滤网(4)的柱形筒身与自焊料放置槽(2)底部外伸的连接圆柱(3)间隙配合；
S3.将完成步骤S2组装的阀体(1)进行焊接，环圈熔化后形成焊液，焊液基于毛细作用填充满配合间隙完成微型滤网(4)与阀体(1)的焊接。
5.根据权利要求1所述的高精度微型节流液压阀的制造方法,其特征在于：步骤S1中，焊料为φ0.3的焊丝，环圈的内径为φ2.6mm。
6.根据权利要求1所述的高精度微型节流液压阀的制造方法,其特征在于：步骤S3中的焊接步骤如下：
a.焊接加热前抽真空至≤0.1Pa；
b.预热：以10～30℃/min的速度升温至一阶预热温度860～900℃保温30～50min；继续升温至二阶预热温度920～930℃时回充高纯氩气≥300Pa；
c.加热：预热结束后以10～30℃/min的速度升温至加热温度980～1000℃保温7～10min，随炉冷却至700℃后气冷，降至80℃以下出炉。
7.根据权利要求6所述的高精度微型节流液压阀的制造方法,其特征在于：步骤b中，一阶预热温度为870～890℃。
8.根据权利要求6所述的高精度微型节流液压阀的制造方法,其特征在于：步骤c中，加热温度为990℃。
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