專利名稱：水壓機(jī)預(yù)密封控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種密封控制裝置，特別是一種水壓機(jī)預(yù)密封控制裝置。屬于密封裝置領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在鋼管水壓試驗(yàn)的初始階段，為實(shí)現(xiàn)預(yù)密封水壓作用在密封件上，采用了一套水系統(tǒng)控制裝置，該裝置中主要元件為德國(guó)REXROTH公司(主要生產(chǎn)液壓件的公司)八十年代初期生產(chǎn)的型號(hào)為E-3SEH10SCX/420的水閥。該閥是一種先導(dǎo)控制型水閥，由電磁鐵驅(qū)動(dòng)先導(dǎo)閥芯，先導(dǎo)閥芯分配介質(zhì)流向，以驅(qū)動(dòng)主閥開啟和關(guān)閉。由于該閥的介質(zhì)(包括先導(dǎo)級(jí)和主級(jí))是乳化液?，F(xiàn)REXROTH公司生產(chǎn)的水閥由先導(dǎo)閥和主閥組成。先導(dǎo)閥和主閥采用同種介質(zhì)，先導(dǎo)閥的先導(dǎo)介質(zhì)來(lái)自主閥的P口，經(jīng)先導(dǎo)閥后回到主閥的T口。當(dāng)先導(dǎo)閥電磁鐵無(wú)信號(hào)時(shí)，從P口來(lái)的先導(dǎo)壓力作用在主閥芯左端彈簧腔，這個(gè)壓力把主閥芯壓在右端，使主閥P口關(guān)閉，A與T相通，作用在密封上的水壓經(jīng)A流向T口卸荷。當(dāng)先導(dǎo)閥得電時(shí)，先導(dǎo)水壓同時(shí)作用在主閥芯的兩端，由于左右兩端存在面積差，主閥芯克服彈簧力移動(dòng)到左端位置，使P與A相通，A與T封閉，預(yù)密封水壓經(jīng)P到A，作用到密封件上。該水閥實(shí)際上是一種先導(dǎo)式二位三通閥，在常態(tài)下A與T相通，當(dāng)有電信號(hào)時(shí)，P與A相通。
在先導(dǎo)閥中，采用了雙球剛性聯(lián)接，與兩個(gè)閥座錐面密封的形式，由于剛性聯(lián)接，任一錐面密封的磨損，將引起在在磨損將產(chǎn)生泄漏，輕則造成預(yù)密封水壓損失，重則將引起主閥失控；在主閥上，采用了主閥芯兩端面與兩閥座錐面線密封的形式，同樣任一錐面的磨損將造成泄漏或壓力損失。同時(shí)，該閥對(duì)介質(zhì)的清潔度要求按NAS1638標(biāo)準(zhǔn)達(dá)9級(jí)以上，而現(xiàn)場(chǎng)使用的乳化液是開放式的，無(wú)法達(dá)到這一要求，任何細(xì)小顆粒將使該閥磨損加劇，性能劣化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供一種水壓機(jī)預(yù)密封控制裝置，使其具有密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、密封性能好、容易制造、能夠自動(dòng)補(bǔ)償、降低成本、消除原水閥的弊端、延長(zhǎng)使用壽命、降低消耗的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括缸體、插件、油缸控制活塞、液壓先導(dǎo)閥、彈簧、主閥閥座、鋼球和主閥閥體組成，其連接方式為在主閥閥體中采用兩個(gè)主閥閥座面對(duì)面設(shè)置，中間放置一鋼球，鋼球與主閥閥座形成線密封，在液壓先導(dǎo)閥塊中，液壓油和彈簧控制油鋼控制活塞的位置，油缸控制活塞和鋼球連成一體，這樣就控制了鋼球的位置。將油缸控制活塞和彈簧一起插入到缸體和插件中，彈簧放置在由于油缸控制活塞直徑小于缸體內(nèi)孔產(chǎn)生的縫隙，最后裝上液壓先導(dǎo)閥。
液壓先導(dǎo)閥內(nèi)部構(gòu)成液壓油路通道，同時(shí)作為油缸的一部分，使整個(gè)結(jié)構(gòu)相當(dāng)緊湊。油缸控制活塞采用單作用油缸使結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單。
在主閥閥體內(nèi)部設(shè)有五個(gè)密封件，并且配有三個(gè)管道接口。在主閥閥體上加工出三個(gè)管道接口，三個(gè)管道接口一個(gè)在上，兩個(gè)在下，上部的管道接口，直接與鋼球滾動(dòng)空間相通，左部的管道接口通過(guò)油缸控制活塞伸入閥體內(nèi)的部分和閥體間的縫隙與鋼球滾動(dòng)空間相通，右部的管道接口通過(guò)右端工藝口與鋼球滾動(dòng)空間相通。第一密封件設(shè)置在油缸控制活塞、先導(dǎo)閥、缸體之間，加強(qiáng)油缸控制活塞、液壓先導(dǎo)閥、缸體之間的密封性；第二密封件設(shè)置在油缸控制活塞、缸體、插件之間，加強(qiáng)油缸控制活塞、缸體、插件之間的密封性；第三密封件設(shè)置在插件、閥體之間，了加強(qiáng)插件、閥體之間的密封性；第四、第五密封件設(shè)置在閥座、閥體之間，加強(qiáng)閥座、閥體之間的密封性。將閥座安裝在主閥閥體內(nèi)部，把鋼球置于兩閥快中，通過(guò)油鋼控制活塞的左右動(dòng)作控制鋼球的位置，與閥座形成線密封，實(shí)現(xiàn)開啟、關(guān)閉管道接口的目的。主閥閥座由42CrMo材料制造，通過(guò)調(diào)質(zhì)和淬火提高強(qiáng)度與硬度，使它能承受高壓和具有耐磨性，鋼球與主閥閥座形成線密封，保證在工作中無(wú)泄漏。閥座的輕微磨損可以由油缸行程補(bǔ)償，一旦磨損嚴(yán)重即更換閥座。
當(dāng)液壓先導(dǎo)閥無(wú)信號(hào)時(shí)，油缸在壓力油作用下，把鋼球壓在右錐面上，封住P口，使A與T相通，水壓經(jīng)A口流向T口卸荷。當(dāng)液壓先導(dǎo)閥得電時(shí)，油缸內(nèi)壓力油釋放，油缸在彈簧作用下運(yùn)動(dòng)到左端，鋼球在水壓的作用下壓向左端閥座，使T口封閉，水壓從P口流向A口。
由此可以看出，本發(fā)明實(shí)則上是成功地把先導(dǎo)部分與主閥部分在介質(zhì)上分開，并且在主閥上實(shí)現(xiàn)了浮動(dòng)鋼球自動(dòng)定心且補(bǔ)償閥座磨損功能。
本發(fā)明具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，與現(xiàn)有技術(shù)相比，為避免原水閥先導(dǎo)介質(zhì)也采用水和主閥兩錐面密封的弊端，本發(fā)明采用液壓先導(dǎo)、主閥浮動(dòng)鋼球自動(dòng)補(bǔ)償閥座磨損，兩者通過(guò)一單作用油缸聯(lián)系起來(lái)，通過(guò)油缸的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)主閥的開啟和關(guān)閉。成功地實(shí)現(xiàn)了先導(dǎo)部分與主閥部分在介質(zhì)上的分離，結(jié)構(gòu)緊湊。本發(fā)明中，控制油缸的行程足夠補(bǔ)償閥座的磨損量，延長(zhǎng)了使用壽命。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意2是液壓先導(dǎo)閥塊結(jié)構(gòu)示意3是油缸控制活塞結(jié)構(gòu)示意4是主閥閥座結(jié)構(gòu)示意5是主閥閥體結(jié)構(gòu)示意6是本發(fā)明工作原理圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述如圖1所示，本發(fā)明包括主閥閥體1、插件2、缸體3、油鋼控制活塞4、先導(dǎo)閥5、彈簧6、主閥閥座10、鋼球22、工藝口28，其連接方式為在主閥閥體1的右端開一個(gè)工藝口28，便于加工主閥閥體1時(shí)的定位，在主閥閥體1中采用兩個(gè)主閥閥座10面對(duì)面設(shè)置，中間設(shè)置一鋼球22，鋼球22與主閥閥座10形成線密封，在液壓先導(dǎo)閥5中設(shè)有油鋼控制活塞4，液壓油和彈簧6控制油鋼控制活塞的位置，油缸控制活塞4和鋼球22連成一體，這樣就控制了鋼球的位置。將油缸控制活塞4和彈簧6一起插入到缸體3和插件2中，彈簧6放置在由于油缸控制活塞4直徑小于缸體3內(nèi)孔產(chǎn)生的縫隙，最后裝上液壓先導(dǎo)閥5。
如圖2所示，液壓先導(dǎo)閥5內(nèi)部構(gòu)成液壓油路通道，同時(shí)作為油缸的一部分。
如圖3所示，油缸控制活塞4，采用單作用油缸。當(dāng)油缸控制活塞4左部尾端充滿壓力油時(shí)，油缸控制活塞4向右移動(dòng)，帶動(dòng)鋼球22也向右移動(dòng)，與右端的閥座10形成線密封，將管道接口A口和管道接口P口封閉；當(dāng)液壓油回油時(shí)，在彈簧6的作用力下，油缸控制活塞4向左移動(dòng)，帶動(dòng)鋼球22左移，與左邊的閥座10形成線密封，釋放管道接口A口和管道接口P口，將管道接口A口和管道接口T口封閉。在油缸控制活塞4的下部有一個(gè)通氣小孔，防止由于彈簧6和油缸控制活塞4的往復(fù)移動(dòng)導(dǎo)致的空氣壓強(qiáng)增大。
如圖4所示，主閥閥座10，由42CrMo材料制造，通過(guò)調(diào)質(zhì)和淬火提高強(qiáng)度與硬度，使它能承受高壓和具有耐磨性，在主閥1中采用兩個(gè)閥座10面對(duì)面安裝，中間放置一鋼球22，鋼球22與主閥閥座10形成線密封，保證在工作中無(wú)泄漏。主閥閥座10的輕微磨損可以由油缸行程補(bǔ)償，一旦磨損嚴(yán)重即更換主閥閥座10。
如圖5所示，主閥閥體1，油缸控制活塞4、閥座10、鋼球22設(shè)置在主閥閥體1內(nèi)部，主閥閥體1內(nèi)部還設(shè)有五個(gè)密封件15、16、17、18、19，并且配有三個(gè)管道接口A、T、P。其連接方式為在主閥閥體1上加工出三個(gè)管道接口A、T、P，將閥座10安裝在閥體1內(nèi)部，把鋼球22置于兩閥快10中，通過(guò)油鋼控制活塞4的左右動(dòng)作控制鋼球22的位置，與閥座10形成線密封，實(shí)現(xiàn)開啟、關(guān)閉管道接口A、T、P的目的。三個(gè)管道接口一個(gè)A在上，兩個(gè)T、P在下，上部的管道接A口，直接與鋼球22滾動(dòng)空間相通，左部的管道接口T通過(guò)油缸控制活塞4伸入閥體1內(nèi)的部分和閥體1間的縫隙與鋼球22滾動(dòng)空間相通，右部的管道接口P通過(guò)右端工藝口28與鋼球22滾動(dòng)空間相通。密封件16設(shè)置在油缸控制活塞4、液壓先導(dǎo)閥5、缸體3之間的密封性；密封件15設(shè)置在油缸控制活塞4、缸體3、插件2之間的密封性；密封件17設(shè)置在插件2、閥體1之間；密封件18、19設(shè)置在閥座10、閥體1之間。
如圖6所示，當(dāng)液壓先導(dǎo)閥5無(wú)信號(hào)時(shí)，油缸在壓力油作用下，把鋼球22壓在右錐面10上，封住P口，使A與T相通，水壓經(jīng)A口流向T口卸荷。當(dāng)先導(dǎo)閥得電時(shí)，油缸內(nèi)壓力油釋放，油缸在彈簧6作用下運(yùn)動(dòng)到左端，鋼球22在水壓的作用下壓向左端閥座10，使T口封閉，水壓從P口流向A口。由此可以看出，該裝置實(shí)則上是一個(gè)液壓先導(dǎo)式二位三通閥，其功能與原水閥完全一致，可以替代原水閥，并且成功地把液壓先導(dǎo)閥5與主閥部分1在介質(zhì)上分開，并且在主閥閥體1上實(shí)現(xiàn)了浮動(dòng)鋼球22自動(dòng)定心且補(bǔ)償閥座磨損功能。
權(quán)利要求
1.一種水壓機(jī)預(yù)密封控制裝置，包括主閥閥體(1)、缸體(3)、先導(dǎo)閥(5)、主閥閥座(10)，其特征在于，還包括插件(2)、油鋼控制活塞(4)、彈簧(6)、鋼球(22)、工藝口(28)，其連接方式為在主閥閥體(1)的右端開一個(gè)工藝口(28)，在主閥閥體(1)中采用兩個(gè)主閥閥座(10)面對(duì)面設(shè)置，中間設(shè)置一鋼球(22)，鋼球(22)與主閥閥座(10)形成線密封，在液壓先導(dǎo)閥(5)中設(shè)有油鋼控制活塞(4)，油缸控制活塞(4)和鋼球(22)連成一體，然后將油缸控制活塞(4)和彈簧(6)一起插入到缸體(3)和插件(2)中，彈簧(6)放置在由于油缸控制活塞(4)直徑小于缸體(3)內(nèi)孔產(chǎn)生的縫隙，最后設(shè)置液壓先導(dǎo)閥(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水壓機(jī)預(yù)密封控制裝置，其特征是，主閥閥體(1)內(nèi)部還設(shè)有五個(gè)密封件(15)、(16)、(17)、(18)、(19)，其連接方式為在主閥閥體(1)上設(shè)有三個(gè)管道接口A、T、P，將閥座(10)設(shè)置在閥體(1)內(nèi)部，鋼球(22)置于兩閥塊(10)中，通過(guò)油鋼控制活塞(4)的左右動(dòng)作控制鋼球(22)的位置，與閥座(10)形成線密封，實(shí)現(xiàn)開啟、關(guān)閉管道接口A、T、P，管道接口A在上，管道接口T、P在下，上部的管道接A口，直接與鋼球22滾動(dòng)空間相通，左部的管道接口T通過(guò)油缸控制活塞(4)伸入閥體(1)內(nèi)的部分和閥體(1)間的縫隙與鋼球(22)滾動(dòng)空間相通，右部的管道接口P通過(guò)右端工藝口(28)與鋼球(22)滾動(dòng)空間相通，密封件(16)設(shè)置在油缸控制活塞(4)、液壓先導(dǎo)閥(5)、缸體(3)之間，密封件(15)設(shè)置在油缸控制活塞(4)、缸體(3)、插件(2)之間，密封件(17)設(shè)置在插件(2)、閥體(1)之間，密封件(18)、(19)設(shè)置在閥座(10)、閥體(1)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水壓機(jī)預(yù)密封控制裝置，其特征是，油缸控制活塞(4)，采用單作用油缸。
全文摘要
一種水壓機(jī)預(yù)密封控制裝置。屬于密封裝置領(lǐng)域。本發(fā)明包括缸體、插件、油缸控制活塞、液壓先導(dǎo)閥、彈簧、主閥閥座、鋼球和主閥閥體組成，其連接方式為在主閥閥體中采用兩個(gè)主閥閥座面對(duì)面設(shè)置，中間放置一鋼球，鋼球與主閥閥座形成線密封，在液壓先導(dǎo)閥塊中，液壓油和彈簧控制油鋼控制活塞的位置，油缸控制活塞和鋼球連成一體，這樣就控制了鋼球的位置。將油缸控制活塞和彈簧一起插入到缸體和插件中，彈簧放置在由于油缸控制活塞直徑小于缸體內(nèi)孔產(chǎn)生的縫隙，最后裝上液壓先導(dǎo)閥。本發(fā)明成功地實(shí)現(xiàn)了先導(dǎo)部分與主閥部分在介質(zhì)上的分離，結(jié)構(gòu)緊湊。本發(fā)明中，控制油缸的行程足夠補(bǔ)償閥座的磨損量，延長(zhǎng)了使用壽命。
文檔編號(hào)F15B21/00GK1560481SQ20041001655
公開日2005年1月5日 申請(qǐng)日期2004年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月26日
發(fā)明者張佶穎, 吳水康, 丁之光, 蔡俊, 汪小帆 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)