CN206845211U - 一种小流量换向阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小流量换向阀，包括阀体和两个阀芯组件，阀体上设有一个主进液孔、一个主回液孔和两个工作口，主进液孔和主回液孔设在阀体的同一个侧面上，两个工作口设在阀体的一个端面上，阀芯组件包括回液阀套、进液阀套和阀芯，阀芯内部具有中空油道，所述中空油道包括相连通且沿轴向依次设置的第一油道和第二油道，第一油道的直径大于第二油道的直径且第一油道位于第二油道与所述工作口之间。本实用新型的小流量换向阀，通过将阀芯内的中空油道设置成由一个大直径的第一油道和一个小直径的第二油道组成，当高压液体从阀芯与导套间进入时，能及时的输送液体，且在工作液口回液时形成缓冲区，更好的保障液体的层流。

Description

一种小流量换向阀

技术领域

本实用新型涉及煤矿综采液压支架液压回路中的液压元件，具体地说，本实用新型涉及一种小流量换向阀。

背景技术

在煤矿综采越来越朝自动化、高效率化发展的大环境下，大采高，高阻抗的支架越来越普及，相应的操纵阀也开始从以前的小流量渐渐发展到现在的中流量、大流量。在煤机行业，换向阀也被称为操纵阀或者控制阀。在液压支架液压系统中，换向阀控制液流的方向，实现液压支架升降、推溜、拉架等不同的动作。

目前，小流量换向阀包括阀体和阀芯组件，阀体上设有一个主进液孔、一个主回液孔和两个工作口，主进液孔和主回液孔设在阀体的同一个侧面上，两个工作口设在阀体的同一个端面上。阀芯组件包括压杆、回液阀套、导套、进液阀套和阀芯，阀芯的两端开口、内部为中空油道，阀芯与压杆之间采用阀垫密封。

现有的小流量换向阀的阀芯内的中空油道为直径大小一致的圆形油道，当高压液体从阀芯与导套间进入时，不能确保及时输送液体，不能保障液体的层流。

实用新型内容

本实用新型提供一种小流量换向阀，目的是确保能及时的输送液体，更好的保障液体的层流。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种小流量换向阀，包括阀体和两个阀芯组件，阀体上设有一个主进液孔、一个主回液孔和两个工作口，主进液孔和主回液孔设在阀体的同一个侧面上，两个工作口设在阀体的一个端面上，阀芯组件包括回液阀套、进液阀套和阀芯，阀芯内部具有中空油道，所述中空油道包括相连通且沿轴向依次设置的第一油道和第二油道，第一油道的直径大于第二油道的直径且第一油道位于第二油道与所述工作口之间。

所述第一油道和所述第二油道为同轴设置且第二油道的长度大于第一油道的长度。

所述阀芯组件还包括夹在所述进液阀套与所述回液阀套之间的导套，导套位于回液阀套的内部且套设于所述阀芯上，回液阀套、进液阀套和阀芯的侧壁上均设有让液体通过的过液孔，所述主进液孔与进液阀套上的过液孔连通，所述主回液孔与回液阀套上的过液孔连通。

所述进液阀套与所述回液阀套为螺纹连接。

所述回液阀套上所设的过液孔为圆形通孔且该过液孔的轴线与回液阀套的轴线之间具有夹角，该夹角为锐角。

所述进液阀套上所设的过液孔为圆形通孔且该过液孔的轴线与进液阀套的轴线之间具有夹角，该夹角为锐角。

所述阀芯具有密封部且该密封部的外侧面上设有圆锥面，所述导套的端部设有与密封部的圆锥面密封连接且两者之间为线接触的圆弧面。

所述阀芯组件还包括插入所述回液阀套中的压杆，所述阀芯的朝向所述压杆的端部为锥台结构，压杆的内孔入口处设有用于与阀芯端部密封连接且两者之间为线接触的圆弧面。

所述压杆的侧壁上设有与压杆的内孔连通的回液平衡阻尼孔。

所述阀体与所述回液阀套为螺纹连接。

本实用新型的小流量换向阀，通过将阀芯内的中空油道设置成由一个大直径的第一油道和一个小直径的第二油道组成，当高压液体从阀芯与导套间进入时，能及时的输送液体，且在工作液口回液时形成缓冲区，更好的保障液体的层流。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本实用新型小流量换向阀的剖视图；

图2是本实用新型小流量换向阀的主视图；

图3是阀芯组件的剖视图；

图4是阀芯的剖视图；

图5是导套的剖视图；

图6是进液阀套的剖视图；

图7是回液阀套的剖视图；

图8是压杆的剖视图；

图中标记为：1、压杆；2、回液阀套；3、导套；4、进液阀套；5、阀芯；6、弹簧；7、第一过液孔；8、第二过液孔；9、第一油道；10、第二油道；11、密封部；12、圆弧面；13、手柄；14、压头；15、压块；16、阀体；17、圆形孔；18、壳体；19、锥形孔；20、主进液孔；21、主回液孔；22、接头；23、第三过液孔；24、回液平衡阻尼孔。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。

如图1至图8所示，本实用新型提供了一种小流量换向阀，包括阀体16、壳体18、手柄13、压头14、两个压块15和两个阀芯组件。阀体16为矩形结构，阀体16上设有一个主进液孔20、一个主回液孔21和两个工作口E、F，主进液孔20和主回液孔21并排设在阀体16的同一个矩形侧面上，两个工作口E、F并排设在阀体16的与手柄13位置相对的端面上，两个工作口E、F分别与一个阀芯组件相连通且处于阀体16的长度方向相平行的同一轴线上，工作口E与图1中所示位于上侧的阀芯组件的阀芯5内部油道连通，工作口F与图1中所示位于下侧的阀芯组件的阀芯5内部油道连通。在阀门开启后，从主进液孔20进入阀体16内的乳化液经过阀芯组件分别从工作口E、F流出，阀门关闭后，阀芯组件中的乳化液从主回液孔21流回乳化液泵站。

如图1和图3所示，阀芯组件包括压杆1、回液阀套2、导套3、进液阀套4和阀芯5。回液阀套2套设于压杆1上，回液阀套2内部设有与压杆1外部形状相匹配的内孔，压杆1的截面呈凸字形，压杆1的头部从回液阀套2的端部伸出，压杆1的内部设有从末端面开始沿轴向延伸的内孔。阀芯5的主体为圆柱形，阀芯5为两端开口、内部中空的结构，阀芯5内部为沿轴向延伸的中空油道，阀芯5与压杆1相配合可以实现密封。导套3夹在进液阀套4与回液阀套2之间，导套3并位于回液阀套2的内部且套设于阀芯5上，方便拆装，而且使得阀芯组件能够形成一个整体的插装式结构，集成度高，方便在换向阀的阀体16中的安装和拆卸。

如图3、图6和图7所示，作为优选的，进液阀套4和回液阀套2为两端开口、内部中空的圆柱形结构，进液阀套4的一端插入与回液阀套2的开口端中且两者为螺纹连接，相应在进液阀套4的端部外壁设置外螺纹，在回液阀套2的开口端内壁设置内螺纹。采用这种方式，进液阀套4和回液阀套2之间通过左螺纹连接，在安装时避免因为进液阀套4密封件摩擦阻力双层作用而使得进液阀套4和回液阀套2分离的情况出现。进液阀套4的圆柱形侧壁上设有让液体通过的第一过液孔7，第一过液孔7为在进液阀套4的圆柱形侧壁上贯穿设置的圆形通孔，主进液孔20与第一过液孔7连通。第一过液孔7为在进液阀套4的圆柱形侧壁上为沿周向均匀设置多个，进液阀套4的内部形成一个进液腔，第一过液孔7与该进液腔连通，乳化液从该第一过液孔7进入进液腔中。进液阀套4的圆柱形侧壁上均设有让液体通过的第三过液孔23，第三过液孔23为在回液阀套2的圆柱形侧壁上贯穿设置的圆形通孔，主回液孔21与第三过液孔23连通，回液阀套2的内部形成一个回液腔，第三过液孔23并与回液腔连通。

作为优选的，如图3和图6所示，进液阀套4上所设的第一过液孔7为圆形通孔，第一过液孔7的轴线与进液阀套4的轴线之间具有夹角，该夹角为锐角，即第一过液孔7采用斜孔设计，使得液体进入更流畅，阻力损失更小，易加工。

作为优选的，如图3和图7所示，回液阀套2上所设的第三过液孔23为圆形通孔，第三过液孔23的轴线与回液阀套2的轴线之间具有夹角，该夹角为锐角，即第三过液孔23也采用斜孔设计，使得液体流出更流畅，阻力损失更小，易加工。

如图3和图4所示，阀芯5内部中心处具有沿轴向贯穿设置的中空油道，该中空油道包括相连通且沿轴向依次设置的第一油道9和第二油道10，第一油道9的直径大于第二油道10的直径且第一油道9位于第二油道10与阀体16端面上所设的工作口之间，第二油道10位于压杆1与第一油道9之间。第一油道9和第二油道10为同轴设置，而且第二油道10的长度大于第一油道9的长度。通过将阀芯5内的中空油道设置成由一个大直径的第一油道9和一个小直径的第二油道10组成，当高压液体从阀芯5与导套3间进入时，能及时的输送液体，且在工作口回液时形成缓冲区，从而更好的保障液体的层流。阀芯5的圆柱形侧壁上设有让液体通过的第二过液孔8，第二过液孔8为在阀芯5上的包围形成第二油道10的圆柱形侧壁上贯穿设置的圆形通孔，第二过液孔8并在阀芯5的圆柱形侧壁上为沿周向均匀设置多个，第二过液孔8与第二油道10连通且两者轴线相垂直。阀芯组件在初始状态时，第二过液孔8与导套3对齐且由导套3和相应的密封件封闭。

如图3、图4和图5所示，阀芯5具有密封部11且该密封部11的外侧面上设有圆锥面，导套3的端部设有与密封部11的圆锥面密封连接且两者之间为线接触的圆弧面12，该圆弧面12与密封部11相配合起密封作用。密封部11为设置于阀芯5的侧壁上且向外突出的一个完整的环形结构，与阀芯5同轴且位于进液阀套4的内腔中。在阀芯5的轴向上，密封部11位于第一油道9和第二过液孔8之间。在阀芯5的外部还套有一个弹簧6，该弹簧6并位于进液阀套4内，弹簧6的一端抵在阀芯5的密封部11的端面上，另一端抵在进液阀套4内的在靠近末端位置处设置的一个台阶面上。阀芯组件在初始状态时，弹簧6推动阀芯5朝向压杆1移动，直至密封部11与导套3上的圆弧面12接触实现密封。另外，在阀芯5的两端与进液阀套4与导套3之间分别设置有O型密封圈，第二过液孔8和密封部11位于阀芯5两端的O型密封圈之间，确保进液腔的密封。

在如图1和图3所示的初始状态下，阀门关闭，阀芯5与导套3之间实现密封，进液阀套4的进液腔与阀芯5内的油道之间并不连通，油路不通；当需要开启阀门时，朝向需要乳化液流出的工作口方向扳动手柄13，压杆1在压块15的作用下推动阀芯5移动，阀芯5的密封部11与导套3的圆弧面12分离，进液阀套4的进液腔通过第二过液孔8与阀芯5内的油道连通，乳化液可以进入进液腔，然后再从阀芯5上的第二过液孔8进入阀芯5内部油道，由于此时阀芯5与压杆1之间密封，乳化液就可以从阀芯5的内部油道流入阀体16的工作口E或F。关闭阀门后，出液腔中的乳化液经过回液阀套2上的第三过液孔23、阀体16的主回液孔21流回乳化液泵站。

阀芯组件的压杆1、导套3和阀芯5的材质相同，均为3Cr13。压杆1在外力作用下朝向阀芯5移动时，当压杆1的内侧壁与阀芯5的外侧壁接触时，压杆1和阀芯5的端部之间为硬密封连接，如图3和图4所示，阀芯5的朝向压杆1的端部为锥台结构，该锥台结构的外圆锥面的锥度为60度，压杆1的内孔入口处加工出一个圆弧面，从而在压杆1的内孔入口处形成一个圆角，该圆弧面与阀芯5的端部外锥面之间为线接触，即阀芯5与压杆1之间形成一种单锥内孔弧面的密封结构。阀芯组件在初始状态时，阀芯5的密封部11与导套3的圆弧面12之间也为硬密封连接，密封部11的外侧面上加工出一个锥度为60度的圆锥面，阀芯5与导套3之间形成一种单锥外圆面的密封结构。

阀芯组件采用上述的单锥内孔弧面和单锥外圆面组成的密封结构，密封形式为硬密封，也即圆环线密封，相对于软材质的密封，硬密封不仅密封性能好，还能耐超高压，可有效地延长密封副的使用寿命，可以延长阀芯组件的使用寿命，并可以提高阀芯组件的密封可靠性，应用在换向阀上可以极大的提高换向阀的无故障工作时间。

如图8所示，压杆1为一端开口、内部中空的结构，压杆1的朝向阀芯的端部为开口端，该开口端中心处具有一个圆形孔17和一个锥形孔19，在轴向上，锥形孔19位于圆形孔17与压杆1的封闭端之间，圆形孔17的直径与锥形孔19的大径端的直径大小相同且锥形孔19的大径端边缘与圆形孔17边缘连接，锥形孔19的小径端靠近压杆1的封闭端。压杆1的锥形孔19为锥度大于60度的圆锥形孔，锥形孔19采用大锥角设计，可以快速的进回液，且有利于工作腔回液将压杆1反向冲至初始状态。

如图8所示，作为优选的，压杆1的侧壁上设有与压杆1的内孔连通的回液平衡阻尼孔24，回液平衡阻尼孔24为在压杆1的侧壁上贯穿设置的圆形通孔，回液平衡阻尼孔24使压杆1的内腔与回液阀套2的内腔连通。在压杆1的轴向上，锥形孔19位于回液平衡阻尼孔24与圆形孔17之间。回液平衡阻尼孔24的设计，在压杆1往复运动的时候能够及时平衡压力和通气孔功能，当压杆1左侧受操纵机构作用向右侧移动和阀芯5接触形成密封后，阀芯5右移与导套3分离，高压液体从主进液孔进入，高压液体会充满内腔通道，左侧进入压杆1和回液阀套2空隙区间，从而减小压杆1左侧施加的压力，右侧进入工作管道完成供液；另外，由于压杆1和回液阀套2之间设置有两个O型密封圈，回液平衡阻尼孔24位于两个O型密封圈之间。在外力作用下，如果不设置通气孔，压杆1由于真空原理很难右移，即使施加很大的压力，移动间隙内也存在负压情况，使得压杆1卡住失效。

如图1和图3所示，作为优选的，阀体16与回液阀套2为螺纹连接，相应在回液阀套2的端部外壁设置外螺纹，在阀体16的开口端内壁设置内螺纹。

如图1所示，本实用新型的小流量换向阀还包括设置于两个工作口E、F中的接头22，两个接头22分别插入工作口E、F中且与阀体为螺纹连接，两个接头22朝向阀体外伸出，方便连接外部管路。

本实用新型的小流量换向阀的尺寸为309.5*115*43mm，公称流量为125L/min，公称压力为31.5MPa。

以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种小流量换向阀，包括阀体和两个阀芯组件，阀体上设有一个主进液孔、一个主回液孔和两个工作口，主进液孔和主回液孔设在阀体的同一个侧面上，两个工作口设在阀体的一个端面上，阀芯组件包括回液阀套、进液阀套和阀芯，阀芯内部具有中空油道，其特征在于：所述中空油道包括相连通且沿轴向依次设置的第一油道和第二油道，第一油道的直径大于第二油道的直径且第一油道位于第二油道与所述工作口之间。

2.根据权利要求1所述的小流量换向阀，其特征在于：所述第一油道和所述第二油道为同轴设置且第二油道的长度大于第一油道的长度。

3.根据权利要求1或2所述的小流量换向阀，其特征在于：所述阀芯组件还包括夹在所述进液阀套与所述回液阀套之间的导套，导套位于回液阀套的内部且套设于所述阀芯上，回液阀套、进液阀套和阀芯的侧壁上均设有让液体通过的过液孔，所述主进液孔与进液阀套上的过液孔连通，所述主回液孔与回液阀套上的过液孔连通。

4.根据权利要求3所述的小流量换向阀，其特征在于：所述进液阀套与所述回液阀套为螺纹连接。

5.根据权利要求3所述的小流量换向阀，其特征在于：所述回液阀套上所设的过液孔为圆形通孔且该过液孔的轴线与回液阀套的轴线之间具有夹角，该夹角为锐角。

6.根据权利要求3所述的小流量换向阀，其特征在于：所述进液阀套上所设的过液孔为圆形通孔且该过液孔的轴线与进液阀套的轴线之间具有夹角，该夹角为锐角。

7.根据权利要求3所述的小流量换向阀，其特征在于：所述阀芯具有密封部且该密封部的外侧面上设有圆锥面，所述导套的端部设有与密封部的圆锥面密封连接且两者之间为线接触的圆弧面。

8.根据权利要求3所述的小流量换向阀，其特征在于：所述阀芯组件还包括插入所述回液阀套中的压杆，所述阀芯的朝向所述压杆的端部为锥台结构，压杆的内孔入口处设有用于与阀芯端部密封连接且两者之间为线接触的圆弧面。

9.根据权利要求8所述的小流量换向阀，其特征在于：所述压杆的侧壁上设有与压杆的内孔连通的回液平衡阻尼孔。

10.根据权利要求3所述的小流量换向阀，其特征在于：所述阀体与所述回液阀套为螺纹连接。