CN210566430U - 自润滑阀体及装置有该阀体的凸轮式转阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及阀，特别是涉及气阀，更为具体的说是涉及自润滑阀体，包括滑套和滑轴，所述滑轴位于滑套的中空腔体内，并沿中空腔体做直线往复运动；所述滑轴内沿其纵轴方向开设有总油路通道，所述总油路通道的顶部为注油口，所述滑轴内还开设有若干出油孔，所述出油孔一端与总油路通道相接，另一端开放在滑轴外侧壁处。采用本发明公开的技术方案后，可以实现滑套‑滑轴这种直线往复运动组配方式下的润滑，从而在滑套与滑轴之间形成一层自润滑的润滑油膜，减少往复运动造成的硬摩擦，避免卡死以及配合面损伤后的漏气问题。

Description

自润滑阀体及装置有该阀体的凸轮式转阀

技术领域

本发明涉及阀，特别是涉及气阀，更为具体的说是涉及自润滑阀体及装置有该阀体的凸轮式转阀。

背景技术

转阀也称为转动式换气阀，可以改变气体的通路，从而按照特定的需求接通或者关闭相应的气路。

在实际应用过程，带有中空腔体的阀体以及适配在中空腔体内，可沿中空腔体做往复运动的阀芯是一种转动式换向阀的形式。这里带有中空腔体的阀体被称为滑套，适配在中空腔体内的阀芯称为滑轴。在滑套的侧壁上开设有进气孔和出气孔，同时，在滑轴的外壁上开有通气凹槽，从而在滑轴与滑套相对运动的过程中，利用通气凹槽与进气孔、出气孔之间的对应或者不对应关系，实现相应气孔位置的通气或者不通气的状态，进而完成气路的连通或者不连通。

因此，滑轴与滑套之间必须是气密配合，也就是说既能够滑动，但是又不能够漏气。如果滑轴与滑套之间的间隙过大，就会造成漏气，从而无法通过滑轴与滑套之间的相对运动实现气路的变化。

所以，滑轴与滑套之间的间隙很小，使用过程中不可能从外部沿滑轴与滑套之间加入润滑油。机械长时间往复运动后，就会造成滑轴与滑套之间容易发生卡死，同时根据测算，在滑轴与滑套连续使用约12个小时以上后，滑轴与滑套之间的配合表面会发生严重磨损，导致密封不良，进而产生漏气的问题，使得气路转向失效。

综上所述，如何能够实现气密配合的滑套与滑轴之间的润滑，从而保证其长时间使用后的气密性和有效性，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题，也是本领域技术人员的研究热点和技术发展难点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是实现气密配合的滑套与滑轴之间的润滑，从而保证其既能满足滑套滑轴之间的长时间稳定的相对运动，同时又能满足气密性要求。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种自润滑阀体，包括滑套和滑轴，所述滑轴位于滑套的中空腔体内，并沿中空腔体做直线往复运动；所述滑轴内沿其纵轴方向开设有总油路通道，所述总油路通道的顶部为注油口，所述滑轴内还开设有若干出油孔，所述出油孔一端与总油路通道相接，另一端开放在滑轴外侧壁处。

滑轴与滑套内的中空腔体适配，并被容纳在该中空腔体中做直线往复运动，润滑油通过注油口进入到总油路通道内，并通过充满总油路通道，随着滑轴的直线往复运动，总油路通道内的润滑油不断从出油孔中流出，并随着直线往复运动涂抹在整个滑轴的外侧壁表面上，从而在滑轴外侧壁的外侧形成一层润滑油膜，形成自润滑阀体。进而，解决了滑轴与滑套之间无法添加润滑剂造成的干磨损伤及卡死的问题。

进一步地，所述滑套的侧壁上开设有进气孔和出气孔，所述滑轴的外侧壁上开设有通气凹槽，从而形成气阀。

滑轴的外侧壁上开设有通气凹槽，滑套的侧壁上开设有进气孔和出气孔，滑轴在滑套内部的中空腔体内做直线往复运动，当通气凹槽分别与进气孔和出气孔干涉的时候，气体可以由进气孔进入到通气凹槽中，并沿着通气凹槽提供的空间由出气孔出气，从而实现气路接通；当通气凹槽不与进气孔和出气孔同时干涉的时候，气体被阻挡，气路关闭。由于在气阀当中，滑套与滑轴之间的配合要求更高，因此，在这种应用环境中，本发明公开的自润滑阀体更加具有优势。

作为一种优选的技术方案，在本实用新型中还进一步公开包括有泄气孔，所述泄气孔和出气孔不同时与进气孔干涉；也就是说，当通气凹槽不与进气孔和出气孔同时干涉的时候，此时进气孔与出气孔之间的气路是关闭的，但是通气凹槽与泄气孔、出气孔同时干涉，从而可以将气路关闭状态下封闭的气体从泄气孔泄出，进而可以保证出气孔处无余气。

更为优选的，一个进气孔分别与一个泄气孔和一个出气孔对应。也就是说，每一个进气孔与出气孔之间都设置有一个泄气孔，从而可以保证所有的气路在关闭时出气孔内无余气。

进一步地，所述滑套与滑轴之间为气密配合。

滑套与滑轴之间为气密配合时，由于其配合间隙非常小，无法采用其他外来加油的形式添加润滑剂，因此本发明公开的自润滑方式其优势更大。

在一个优选的技术方案中，所述出油孔的外侧端膨大。这里所说的外侧端是指出油孔开放在滑轴外侧壁处的一侧。从而与滑套的内侧壁配合，可以形成一个储油槽。聚集更多的润滑油在这里。

优选的，所述滑套的内表面光洁度为镜面。

优选的，所述滑轴的外表面光洁度为镜面。

通过对滑套与滑轴之间的接触面进行加工，使滑套的内表面与滑轴的外表面均形成表面光洁度为镜面的结构，可以进一步减小摩擦系数，避免因配合面磨损造成的漏气。

优选的，所述滑轴与滑套为同种材料加工而成的组件。

进一步优选的，所述滑轴为SKD11滑轴，所述滑套为SKD11滑套。

由于滑轴和滑套为同种材料加工而成，因此具有同样的热收缩变量和热膨胀量，从而在反复摩擦发生温度变化，譬如升温或者降温的状态下，滑轴与滑套具有相同的膨胀或者收缩，避免精密配合过程中由于热膨胀量或热收缩量不同造成的卡死。

SKD11是一种优选的材质，利用热处理方式对滑轴和滑套进行加硬，譬如采用淬火的方式进行热处理加硬，进一步，可以选择局部淬火或者整体淬火，从而使其表面加硬，可以提高滑轴与滑套之前的耐磨能力。

在一个优选的技术方案中，所述滑轴为圆柱形结构，所述滑套内沿中心纵轴开设有中空腔体，该滑轴容纳在该中空腔体内，并与滑套同轴，沿该中心纵轴做直线往复运动。

进一步优选的是，所述通气凹槽为开设在滑轴外侧壁上的环形凹槽。这里环形凹槽的宽度是根据进气孔、出气孔之间的间距设置的，环形凹槽要保证在滑轴往复运动的过程中，在某一时间点，一些气路通气而另一些气路闭气。

环形凹槽的厚度根据通气量可以进行调整，当环形凹槽的厚度较大时，其单位时间允许通过的气量较大，当环形凹槽的厚度较小时，其单位时间允许通过的气量较小。

作为优选的技术方案，所述进气孔与出气孔成对设置。

更为优选的是，包括两对进气孔与出气孔，分别为上进气孔与上出气孔，下进气孔与下出气孔。

优选的，出油孔分别设置在上进气孔与下进气孔之间，以及下出气孔以下。

进一步优选的是，所述出油孔包括上出油孔和下出油孔，所述上出油孔位于上进气孔与下进气孔之间，所述下出油孔位于下出气孔以下。

同时，本发明还公开了装置有该阀体的凸轮式转阀，包括转阀支座，凸轮，以及自润滑阀体，所述凸轮为不规则圆形，其上具有一段大半径弧和一段小半径弧，还包括大半径弧与小半径弧之间的过渡弧，所述凸轮的圆心处分别设置有与其匹配的凸轮转轴。

优选地，所述凸轮与滑轴之间还设置有连接转轮，不规则形状，包括有一段大半径弧和一段小半径弧，还包括连接大半径弧与小半径弧之间的过渡段，所述凸轮的圆心处分别设置有与其匹配的凸轮转轴；

优选的，所述过渡段为直线段，或者为弧线段；

优选的，滑轴下端面为弧面。

优选的，所述凸轮与滑轴之间还设置有连接转轮，所述连接转轮为圆形，并且所述连接转轮的圆心处设置有固定轴，所述固定轴将连接转轮安装固定在滑轴开口槽内，连接转轮与凸轮表面一直保持接触。

从而可以改变凸轮与滑轴之间的接触方式，本发明的发明人利用连接转轮减少凸轮与滑轴之间接触造成的硬摩擦，单点反复摩擦等情况，从而有效延长装置的整体工作寿命。优选的，连接转轮可用深沟球轴承代替。

采用本发明公开的技术方案后，可以实现滑套-滑轴这种直线往复运动组配方式下的润滑，从而在滑套与滑轴之间形成一层自润滑的润滑油膜，减少往复运动造成的硬摩擦，避免卡死以及配合面损伤后的漏气问题。而这种自润滑的形式在气密配合的滑套-滑轴结构中优势体现的更为明显，解决了行业内一直无法解决的气密配合条件下的润滑问题。从而既能保证气密配合状态，又能实现滑套与滑轴之间的润滑。

附图说明

图1为自润滑阀体纵向剖面图。

图2为凸轮式转阀示意图。

图3为图2凸轮式转阀纵剖面的示意图。

图4为带有泄气孔的自润滑阀体纵向剖面示意图。

图5为另一个状态下的带有泄气孔的自润滑阀体纵向剖面示意图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面我们结合具体的实施例对本发明进行进一步的阐述。

实施例1

如图1所示的一种自润滑阀体，包括滑套2和滑轴1，所述滑轴1位于滑套2的中空腔体内，在本实施例中优选的该滑套2为圆柱形结构，所述滑轴1也为圆柱形结构。能够看到所述滑套2内沿中心纵轴开设有中空腔体，该滑轴容纳在该中空腔体内，并与滑套同轴，沿该中心纵轴做直线往复运动。所述滑轴内沿其纵轴方向开设有总油路通道4，所述总油路通道4的顶部为注油口3，所述滑轴1内还开设有若干出油孔，如图1中所示，出油孔包括上出油孔5和下出油孔6，所述上出油孔5位于上进气孔9与下进气孔10之间，所述下出油孔6位于下进气孔10以下。由图1可以看到出油孔(5和6)的一端与总油路通道4相接，另一端开放在滑轴外侧壁处。

另外，通过图1我们可以看到优选的出油孔的外侧端膨大，从而与滑套2的内侧壁配合，形成一个储油槽。如图1中所示的，上出油孔5与滑套2的内侧壁配合形成上储油槽7，所述下出油孔6与滑套的内侧壁配合形成下储油槽8。

我们看到在本实施例中，包括有两对进气孔和出气孔。分别为上进气孔9，上出气孔11，下进气孔10和下出气孔12。滑轴1的外侧壁上开设有通气凹槽，在本实施例中分别为上通气凹槽13和下通气凹槽14。如图1中所示的，在该时间点时，上通气凹槽13仅与上出气孔11干涉，而不与上进气孔9干涉，因此上出气孔11处处于闭气状态；下通气凹槽14同时与下进气孔10和下出气孔12干涉，因此该气路畅通，下出气孔12处于通气状态。随着滑轴1向下运动，下通气凹槽14将向下移动，可以看出，当其一直向下移动后，其将与下进气孔10失去干涉状态，从而使得下出气孔12处于闭气状态，而同时，上通气凹槽13将与上进气孔9发生干涉，从而使得上出气孔11处于通气状态。从而实现两个出气孔的交替闭气、通气状态。

在图1中，我们可以看到滑套2与滑轴1之间为气密配合方式，其间隙非常小，很难通过正常的加油方式向其中加入润滑油。

滑轴与滑套内的中空腔体适配，并被容纳在该中空腔体中做直线往复运动，润滑油通过注油口进入到总油路通道内，并通过充满总油路通道，随着滑轴的直线往复运动，总油路通道内的润滑油不断从出油孔中流出，并随着直线往复运动涂抹在整个滑轴的外侧壁表面上，从而在滑轴外侧壁的外侧形成一层润滑油膜，形成自润滑阀体。进而，解决了滑轴与滑套之间无法添加润滑剂造成的干磨损伤及卡死的问题。

优选的，在本实施例中所述滑套的内表面光洁度为镜面。

优选的，在本实施例中所述滑轴的外表面光洁度为镜面。

通过对滑套与滑轴之间的接触面进行加工，使滑套的内表面与滑轴的外表面均形成表面光洁度为镜面的结构，可以进一步减小摩擦系数，避免因配合面磨损造成的漏气。

镜面是目前业内公认的光洁度标准。光洁度标准包括暗光泽面、亮光泽面、镜状光泽面、雾状镜面、镜面，我们这里所说的镜面是指这里的镜面。

优选的，所述滑轴与滑套为同种材料加工而成的组件。

进一步优选的，所述滑轴为SKD11滑轴，所述滑套为SKD11滑套。

由于滑轴和滑套为同种材料加工而成，因此具有同样的热收缩变量和热膨胀量，从而在反复摩擦发生温度变化，譬如升温或者降温的状态下，滑轴与滑套具有相同的膨胀或者收缩，避免精密配合过程中由于热膨胀量或热收缩量不同造成的卡死。

SKD11是一种钢材质，利用牌号为SKD11的模具钢进行加工，并结合热处理加硬，譬如淬火，进一步的可以是局部淬火或者是整体淬火的方式，使其表面加硬，可以提高滑轴与滑套之前的耐磨能力。

实施例2

在实施例1的基础上，我们进一步结合图4和图5来理解泄气孔。如图4和图5中所示的，在本实施中包括有两个泄气孔，分别为上泄气孔21和下泄气孔22。在图3和图4中进气孔位于图面的左侧，出气孔位于图面的右侧，泄气孔位于纸面外侧。

结合实施例1中的描述，我们能够了解在图4所示的时间点，上通气凹槽13仅与上出气孔11干涉，而不与上进气孔9干涉，因此上出气孔11处处于闭气状态；下通气凹槽14同时与下进气孔10和下出气孔12干涉，因此该气路畅通，下出气孔12处于通气状态。同时，我们看到上通气凹槽13与上泄气孔21发生干涉，因此上出气孔11内的多余的气体通过与上通气凹槽13干涉的上泄气孔21排出去，从而实现了泄压的效果。

随着滑轴1向下运动，下通气凹槽14将向下移动，可以看出，当其一直向下移动后，其将与下进气孔10失去干涉状态，从而使得下出气孔12处于闭气状态，而同时，上通气凹槽13将与上进气孔9发生干涉，从而使得上出气孔11处于通气状态。如图5中所示的那样，在这一状态下，我们看到下出气孔12处于闭气状态，但是下通气凹槽14与下泄气孔22发生干涉，因此，在下出气孔12内的多余的气体通过与下通气凹槽14干涉的下泄气孔22排出，从而实现泄压的效果。

利用本实施例中公开的方式可以理解，在实现两个出气孔的交替闭气、通气的前提下，在闭气的通路中将多余气体从泄气孔排出。

这里需要强调说明的是，只有在“上通气凹槽13仅与上出气孔11干涉，而不与上进气孔9干涉”的情况下，上泄气孔21才会与上通气凹槽13干涉，出气孔11的余气才可以排出泄压。

只有在“下通气凹槽14仅与下出气孔12干涉，而不与下进气孔10干涉”的情况下，下泄气孔22才会与下通气凹槽14干涉，出气孔12的余气才可以排出泄压。

实施例3

在本实施例中，进一步结合图2和图3来看，实施例1公开的结构是本实施例中图2中的一个部分，可以看到，在图3所示的凸轮式转阀中，包括转阀支座15，凸轮16，以及自润滑阀体，包括滑套2和滑轴1，所述凸轮16为不规则形状，其上具有一段大半径弧(图3中为A侧所在的弧线)和一段小半径弧(图3中为B侧所在的弧线)，还包括大半径弧与小半径弧之间的过渡段，在本发明中我们看到此处为直线段(图3中为C侧所在的过渡段)，所述凸轮16的圆心处设置有与其匹配的凸轮转轴17。

优选的，所述凸轮16与滑轴1之间还设置有连接转轮18，所述连接转轮18为圆形，并且所述连接转轮18的圆心处设置有固定轴19，所述固定轴19将连接转轮18安装固定在滑轴1上的开口槽20里面，保证滑轴1和连接转轮18是连接转轮18上下运动的同时也能带动滑轴1一起上下运动的状态。

随着凸轮16的转动，使得与其表面轮廓相切的连接转轮18转动，并同时产生上下运动，从而相应的带动滑轴1同时发生上下运动。当然在没有连接转轮18的情况下，也可以通过其它的方式，但必须保持与凸轮16表面轮廓接触，且与滑轴1连接为一体，使得滑轴上下运动。利用类似连接转轮18自身转动的形式，是为了避免因固定一个接触位置时间久了，就会发生磨损而导致与凸轮接触不好，影响到滑轴1上下直线往复运动的灵活性。

以上所述是本发明的具体实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (27)

1.自润滑阀体，其特征在于：包括滑套和滑轴，所述滑轴位于滑套的中空腔体内，并沿中空腔体做直线往复运动；所述滑轴内沿其纵轴方向开设有总油路通道，所述总油路通道的顶部为注油口，所述滑轴内还开设有若干出油孔，所述出油孔一端与总油路通道相接，另一端开放在滑轴外侧壁处。

2.根据权利要求1所述的自润滑阀体，其特征在于：所述滑套的侧壁上成对开设有进气孔和出气孔，所述滑轴的外侧壁上开设有通气凹槽。

3.根据权利要求2所述的自润滑阀体，其特征在于：还包括有泄气孔，所述泄气孔和出气孔不同时与进气孔干涉。

4.根据权利要求2所述的自润滑阀体，其特征在于：一个进气孔分别与一个泄气孔和一个出气孔对应。

5.根据权利要求1所述的自润滑阀体，其特征在于：所述滑套与滑轴之间为气密配合。

6.根据权利要求2至4中任意一项所述的自润滑阀体，其特征在于：所述出油孔的外侧端膨大。

7.根据权利要求6所述的自润滑阀体，其特征在于：所述滑套的内表面光洁度为镜面和/或所述滑轴的外表面光洁度为镜面。

8.根据权利要求1或5所述的自润滑阀体，其特征在于：所述出油孔的外侧端膨大。

9.根据权利要求8所述的自润滑阀体，其特征在于：所述滑套的内表面光洁度为镜面和/或所述滑轴的外表面光洁度为镜面。

10.根据权利要求1所述的自润滑阀体，其特征在于：所述滑轴与滑套为同种材料加工而成的组件。

11.根据权利要求10所述的自润滑阀体，其特征在于：所述滑轴为SKD11滑轴，所述滑套为SKD11滑套。

12.根据权利要求1或2或3或4或5或9或10或11中任意一项所述的自润滑阀体，其特征在于：所述滑轴为圆柱形结构，所述滑套内沿中心纵轴开设有中空腔体，该滑轴容纳在该中空腔体内，并与滑套同轴，沿该中心纵轴做直线往复运动。

13.根据权利要求6所述的自润滑阀体，其特征在于：所述滑轴为圆柱形结构，所述滑套内沿中心纵轴开设有中空腔体，该滑轴容纳在该中空腔体内，并与滑套同轴，沿该中心纵轴做直线往复运动。

14.根据权利要求2-4中任意一项所述的自润滑阀体，其特征在于：所述通气凹槽为开设在滑轴外侧壁上的环形凹槽。

15.根据权利要求2或3或4或7中任意一项所述的自润滑阀体，其特征在于：所述进气孔与出气孔成对设置。

16.根据权利要求6所述的自润滑阀体，其特征在于：所述进气孔与出气孔成对设置。

17.根据权利要求13所述的自润滑阀体，其特征在于：所述进气孔与出气孔成对设置。

18.根据权利要求14所述的自润滑阀体，其特征在于：所述进气孔与出气孔成对设置。

19.根据权利要求15所述的自润滑阀体，其特征在于：包括两对进气孔与出气孔，分别为上进气孔与上出气孔，下进气孔与下出气孔。

20.根据权利要求16至18中任意一项所述的自润滑阀体，其特征在于：包括两对进气孔与出气孔，分别为上进气孔与上出气孔，下进气孔与下出气孔。

21.根据权利要求1所述的自润滑阀体，其特征在于：出油孔分别设置在上进气孔与下进气孔之间，以及下出气孔以下。

22.根据权利要求1所述的自润滑阀体，其特征在于：所述出油孔包括上出油孔和下出油孔，所述上出油孔位于上进气孔与下进气孔之间，所述下出油孔位于下出气孔以下。

23.装置有权利要求1至22中任意一项所述的自润滑阀体的凸轮式转阀，其特征在于：包括转阀支座，凸轮，以及自润滑阀体，所述凸轮包括有一段大半径弧和一段小半径弧，还包括连接大半径弧与小半径弧之间的过渡段，所述凸轮的圆心处分别设置有与其匹配的凸轮转轴。

24.根据权利要求23所述的凸轮式转阀，其特征在于：所述过渡段为直线段，或者为弧线段。

25.根据权利要求23所述的凸轮式转阀，其特征在于：滑轴下端面为弧面。

26.根据权利要求23所述的凸轮式转阀，其特征在于：所述凸轮与滑轴之间还设置有连接转轮，所述连接转轮为圆形，并且所述连接转轮的圆心处设置有固定轴，所述固定轴将连接转轮安装固定在滑轴的开口槽内，连接转轮与凸轮表面一直保持接触。

27.根据权利要求23所述的凸轮式转阀，其特征在于：连接转轮用深沟球轴承代替。

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