專(zhuān)利名稱(chēng)：大流量手動(dòng)操縱閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種兩位三通液壓閥，特別涉及一種應(yīng)用于煤礦采煤作業(yè)中所使用支架的液壓系統(tǒng)上的大流量手動(dòng)操縱閥。
目前，煤礦用液壓支架的液壓系統(tǒng)中使用的操縱閥主要有中流量和大流量?jī)煞N，即80l／min、125l/min流量和200l／min兩種閥。隨著煤礦機(jī)械向大型化、高效化方向發(fā)展，也就要求液壓支架應(yīng)具有大的工作阻力和快的移架速度。這就為大流量操縱閥應(yīng)用提供了可觀的前景，也使得CF－PZ200／40大流量手動(dòng)操縱閥在采煤支架液壓系統(tǒng)中得到了更為廣泛應(yīng)用，該操縱閥結(jié)構(gòu)如


圖1所示，它是由完全對(duì)稱(chēng)布置的兩個(gè)二位三通閥組成。上述大流量閥通過(guò)幾年來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)使用，發(fā)現(xiàn)它還存在著以下的不足之處a、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，元件繁多，體積較大，組裝、拆卸、維修均十分不便；b、操縱力較大，該閥實(shí)測(cè)的操縱力矩為38～40N.m，手把處操縱力為20～22kg，個(gè)別最大達(dá)30kg，操作起來(lái)太費(fèi)力，井下的支架操作工人對(duì)此反應(yīng)十分強(qiáng)烈，在井下曾發(fā)生過(guò)手把斷裂現(xiàn)象；c、密封性能的可靠性不太好，常出現(xiàn)回液閥芯封不住的現(xiàn)象，及進(jìn)、回液壓力損失過(guò)大，產(chǎn)生閥體發(fā)熱現(xiàn)象，特別是存在著高壓腔密封處的密封圈在高壓射流沖擊下易損的不足之處。
本實(shí)用新型的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性能好，操縱輕便的，并具有安裝、維護(hù)方便，性能可靠，使用壽命長(zhǎng)的大流量手動(dòng)操縱閥。
本實(shí)用新型的目的可采用以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的大流量手動(dòng)操縱閥主要包括閥體，設(shè)置在閥體前端的手動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)，鑲裝在閥體內(nèi)腔中的進(jìn)、回液閥套，和套裝在閥套內(nèi)的進(jìn)、回液閥芯，以及設(shè)置在閥體、閥套、閥芯和閥座之間相配合的接觸面上的密封環(huán)、墊組成；其進(jìn)液閥芯與進(jìn)液閥套后端面相配合處的密封方式為密封圈端平面外伸的阻尼式密封結(jié)構(gòu)，即其密封是通過(guò)進(jìn)液閥套后端面緊壓安裝在進(jìn)液閥芯上的密封圈外伸段來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
在本實(shí)用新型進(jìn)液閥芯上的環(huán)臺(tái)前端處加工有一槽深小于密封圈縱截面高度的環(huán)槽，密封圈的內(nèi)環(huán)面卡裝在環(huán)槽內(nèi)，通過(guò)密封壓帽將其緊壓在進(jìn)液閥芯上，并將其前段的一部分置于密封壓帽外；密封壓帽通過(guò)螺紋連接方式安裝在進(jìn)液閥芯的環(huán)臺(tái)上；密封圈的縱截面為矩形結(jié)構(gòu)，在與密封壓帽壓緊配合處設(shè)置有一45°倒角。
回液閥芯的后端面上加工出的中心沉孔以及與中心沉孔相連通的加工在液閥芯前端面上的斜向孔構(gòu)成的。
本閥中的回液閥芯與進(jìn)液閥芯配合面的密封形式采用剛性密封結(jié)構(gòu)，即將回液閥芯的后端面加工成為一內(nèi)錐臺(tái)面，而進(jìn)液閥芯的前端面作為回液閥芯的閥座而被加工成與回液閥芯后端內(nèi)錐臺(tái)面相配合外錐臺(tái)結(jié)構(gòu)。
本閥的復(fù)位彈簧套裝在進(jìn)液閥芯上，位于環(huán)臺(tái)和閥座間的彈簧腔內(nèi)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于a、為了解決高壓腔密封處的密封圈在高壓射流沖擊下易損的不足之處，本實(shí)用新型在其進(jìn)液閥芯與進(jìn)液閥套后端面相配合處的密封，即高壓腔的閉合密封方式為密封圈端平面外伸的阻尼式獨(dú)特密封結(jié)構(gòu)，即其密封時(shí)，是通過(guò)進(jìn)液閥套后端面緊壓安裝在進(jìn)液閥芯上的密封圈外伸段來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這一密封方式保證了密封的可靠性；開(kāi)啟時(shí)，進(jìn)液閥芯在最初開(kāi)啟時(shí)有一定的阻尼長(zhǎng)度，該阻尼是靠進(jìn)液閥套的內(nèi)圓面和進(jìn)液閥芯的外圓面，即閥套、閥芯之間配合面的間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)的；當(dāng)進(jìn)液閥芯開(kāi)啟到越過(guò)阻尼長(zhǎng)度時(shí)，進(jìn)液密封付開(kāi)始打開(kāi)。上述這一密封形式在進(jìn)液閥芯開(kāi)啟時(shí)，完全避開(kāi)了高壓射流的沖擊，大大提高了其密封性能和使用壽命，經(jīng)試驗(yàn)，其使用次數(shù)超過(guò)21000次后，密封圈仍未損壞；b、由于回液閥芯與進(jìn)液閥芯配合面的密封形式采用剛性密封結(jié)構(gòu)，即回液閥芯后端面上加工出的內(nèi)錐與進(jìn)液閥芯前端面上加工出的外錐配合實(shí)現(xiàn)密封，并在回液閥芯上加工出前后相通的孔，可使高壓液體通過(guò)該孔進(jìn)入閥體前腔，使其壓力反作用于閥芯；上述兩結(jié)構(gòu)特征的采用，很好地實(shí)現(xiàn)了閥內(nèi)各液壓力的平衡。這就使得本閥的操縱力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于目前現(xiàn)有大流量手動(dòng)操縱閥的操縱力(操縱力矩小于20N.m，手柄處的操縱力小于10kg)；剛性密封的采用還解決了現(xiàn)有技術(shù)中回液閥芯密封性能差的不足之處，并延長(zhǎng)了使用壽命(一般可達(dá)20萬(wàn)次以上)；特別是由于進(jìn)液閥芯不僅起閥芯的作用，其前端面還可起到回液閥芯閥座作用，加之其它部件的簡(jiǎn)化，使得本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)得以簡(jiǎn)化，從而也實(shí)現(xiàn)了克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，元件繁多，體積較大，組裝、拆卸、維修均十分不便的不足之處的目的；c、該閥通流能力大，閥內(nèi)最小通道為 15mm通徑孔(進(jìn)液閥芯的內(nèi)孔)。進(jìn)液閥芯的有效開(kāi)啟量為5mm，回液閥芯的有效開(kāi)啟量為5.8mm，進(jìn)、回液阻力損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其它同類(lèi)閥及煤礦支架閥類(lèi)試驗(yàn)規(guī)范的要求，應(yīng)用本實(shí)用新型的閥可明顯減少移架循環(huán)時(shí)間，提高移架速度，移架循環(huán)時(shí)間可由以前的20秒減少到10秒左右。
附圖的圖面說(shuō)明如下
圖1為現(xiàn)有技術(shù)的CF－PZ200／40大流量手動(dòng)操縱閥主視圖。
圖2是本實(shí)用新型的主視圖。
圖3是圖2中回液閥芯與進(jìn)液閥芯配合面處密封結(jié)構(gòu)的局部視圖。
圖4是圖2中高壓腔密封處的阻尼式密封結(jié)構(gòu)的局部視圖。
本實(shí)用新型以下將結(jié)合實(shí)施例(附圖)作以詳細(xì)的描述如圖2所示，本實(shí)用新型的大流量手動(dòng)操縱閥是由兩個(gè)二位三通閥組成，上下結(jié)構(gòu)呈完全對(duì)稱(chēng)設(shè)置(圖中只畫(huà)出了上半部結(jié)構(gòu))，在其閥體(10)的前端部設(shè)置有由操縱手柄(1)、凸輪(2)、壓塊(3)組成的手動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)，在閥體內(nèi)腔中鑲裝有進(jìn)、回液閥套(5)(6)，進(jìn)、回液閥芯(7)(4)套裝在進(jìn)、回液閥套(5)(6)內(nèi)，起將閥芯(7)通道與工作腔A相連通作用的閥座(9)安裝在進(jìn)液閥芯的后端，密封環(huán)、墊設(shè)置在閥體、閥套、閥芯和閥座之間相配合的接觸面上，復(fù)位彈簧(8)套裝在進(jìn)液閥芯上，位于閥芯環(huán)臺(tái)和閥座間的彈簧腔內(nèi)；其回液閥芯(4)與進(jìn)液閥芯(7)配合面的密封形式采用剛性密封結(jié)構(gòu)(如圖3所示)，即回液閥芯的后端面為一內(nèi)錐臺(tái)面，進(jìn)液閥芯的前端面作為回液閥芯的閥座而被加工成與回液閥芯后端內(nèi)錐臺(tái)面相配合外錐臺(tái)結(jié)構(gòu)；回液閥芯(4)的后端面上加工有一中心沉孔，該沉孔與回液閥芯前端面上加工出的斜向孔相連通。
本實(shí)用新型中進(jìn)液閥芯(7)與進(jìn)液閥套(6)后端面相配合處的密封，即高壓腔的閉合密封方式為密封圈端平面外伸的阻尼式密封結(jié)構(gòu)，即其密封時(shí)，是通過(guò)進(jìn)液閥套(6)后端面緊壓安裝在進(jìn)液閥芯(7)上的密封圈(11)外伸段來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這一密封方式保證了密封的可靠性；在開(kāi)啟時(shí)，進(jìn)液閥芯在最初開(kāi)啟時(shí)有一定的阻尼長(zhǎng)度，該阻尼是靠進(jìn)液閥套的內(nèi)圓面和進(jìn)液閥芯的外圓面，即閥套、閥芯之間配合面的間隙來(lái)實(shí)現(xiàn)的；當(dāng)進(jìn)液閥芯開(kāi)啟到越過(guò)阻尼長(zhǎng)度時(shí)，進(jìn)液密封付開(kāi)始打開(kāi)；上述這一密封形式在進(jìn)液閥芯開(kāi)啟時(shí)，完全避開(kāi)了高壓射流的沖擊，大大提高了其密封性能和使用壽命。具體結(jié)構(gòu)如圖4所示，進(jìn)液閥芯(7)上的環(huán)臺(tái)(13)前端處加工有一槽深小于密封圈(11)縱截面高度的環(huán)槽(14)，密封圈(11)的內(nèi)環(huán)面卡裝在環(huán)槽(14)內(nèi)，通過(guò)密封壓帽(12)將其緊壓在進(jìn)液閥芯(7)上，并將其前段的一部分置于密封壓帽外；密封壓帽(12)通過(guò)螺紋連接方式安裝在進(jìn)液閥芯(7)的環(huán)臺(tái)(13)上；密封圈(11)的縱截面為矩形結(jié)構(gòu)，在與密封壓帽(12)壓緊配合處設(shè)置有一45°倒角。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下手柄(1)中位時(shí)如圖2所示，在液壓力和復(fù)位彈簧(8)的作用下，進(jìn)液閥芯(7)通過(guò)密封圈(11)緊壓在進(jìn)液閥套(6)的后端面上(如圖4所示高壓腔閉合密封時(shí)，在進(jìn)液閥芯和進(jìn)液閥套的密封配合面之間并未完全閉合，其兩者間存在一定的間隙X，以保證兩者之間處于最佳密封狀態(tài))，工作腔A與高壓腔P不通而與回液腔O連通。當(dāng)手柄(1)上抬時(shí)，操縱機(jī)構(gòu)中的壓塊(3)將回液閥芯(4)壓下，回液閥芯(4)右移到一定位置時(shí)與進(jìn)液閥芯(7)閉合，使O腔與A腔隔開(kāi)，當(dāng)回液閥芯推動(dòng)進(jìn)液閥芯繼續(xù)右移時(shí)，即進(jìn)入高壓腔的最初開(kāi)啟段的阻尼區(qū)段(圖4所示y段，閥套、閥芯之間配合面的間隙段)，當(dāng)進(jìn)液閥芯開(kāi)啟到越過(guò)阻尼長(zhǎng)度時(shí)，進(jìn)液密封付開(kāi)始打開(kāi)(阻尼段的設(shè)置有效避開(kāi)了高壓腔開(kāi)啟時(shí)瞬間所產(chǎn)生的高壓射流的沖擊)，使P腔通過(guò)進(jìn)液閥芯圓周上的進(jìn)液孔與A腔溝通，向工作機(jī)構(gòu)的A腔提供高壓工作液。另外，在進(jìn)液密封付開(kāi)始打開(kāi)時(shí)，部分高壓液體通過(guò)回液閥芯上的通孔進(jìn)入前閥腔，反作用于閥芯，起到助力的作用，從而達(dá)到減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度的目的；手柄下壓時(shí)，對(duì)稱(chēng)設(shè)置在下閥腔內(nèi)的另一個(gè)二位三通閥的P腔與工作機(jī)構(gòu)的另一A腔導(dǎo)通，其工作過(guò)程同上。
權(quán)利要求1.一種大流量手動(dòng)操縱閥，它包括閥體(10)，設(shè)置在閥體前端的手動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)(1)(2)(3)，鑲裝在閥體內(nèi)腔中的進(jìn)、回液閥套(6)(5)，和套裝在閥套內(nèi)的進(jìn)、回液閥芯(7)(4)，以及設(shè)置在閥體、閥套、閥芯和閥座之間相配合的接觸面上的密封環(huán)、墊，其特征在于進(jìn)液閥芯(7)與進(jìn)液閥套(6)后端面相配合處的密封方式為密封圈端平面外伸的阻尼式密封結(jié)構(gòu)，即其密封是通過(guò)進(jìn)液閥套(6)后端面緊壓安裝在進(jìn)液閥芯(7)上的密封圈(11)外伸段來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大流量手動(dòng)操縱閥，其特征在于進(jìn)液閥芯(7)上的環(huán)臺(tái)(13)前端處加工有一槽深小于密封圈(11)縱截面高度的環(huán)槽(14)，密封圈(11)的內(nèi)環(huán)面卡裝在環(huán)槽(14)內(nèi)，通過(guò)密封壓帽(12)將其緊壓在進(jìn)液閥芯(7)上，并將其前段的一部分置于密封壓帽外；密封壓帽(12)通過(guò)螺紋連接方式安裝在進(jìn)液閥芯(7)的環(huán)臺(tái)(13)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的大流量手動(dòng)操縱閥，其特征在于密封圈(11)的縱截面為矩形結(jié)構(gòu)，在與密封壓帽(12)壓緊配合處設(shè)置有一45°倒角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大流量手動(dòng)操縱閥，其特征在于回液閥芯(4)的后端面上加工有一中心沉孔，該沉孔與回液閥芯前端面上加工出的斜向孔相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大流量手動(dòng)操縱閥，其特征在于回液閥芯(4)與進(jìn)液閥芯(7)配合面的密封形式采用剛性密封結(jié)構(gòu)，即回液閥芯(4)的后端面為一內(nèi)錐臺(tái)面，進(jìn)液閥芯(7)的前端面作為回液閥芯的閥座而被加工成與回液閥芯(4)后端內(nèi)錐臺(tái)面相配合外錐臺(tái)結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大流量手動(dòng)操縱閥，其特征在于復(fù)位彈簧(8)套裝在進(jìn)液閥芯(7)上，位于環(huán)臺(tái)和閥座(9)間的彈簧腔內(nèi)。
專(zhuān)利摘要一種大流量手動(dòng)操縱閥，它包括閥體，設(shè)置在閥體前端的手動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)，鑲裝在閥體內(nèi)腔中的進(jìn)、回液閥套，和套裝在閥套內(nèi)的進(jìn)、回液閥芯，以及密封環(huán)、墊，其特征在于進(jìn)液閥芯(7)與進(jìn)液閥套(6)后端面相配合處的密封方式為密封圈端平面外伸的阻尼式密封結(jié)構(gòu)，即其密封是通過(guò)進(jìn)液閥套(6)后端面緊壓安裝在進(jìn)液閥芯(7)上的密封圈(11)外伸段來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封性能好，流量大，操縱輕便，并具有安裝、維護(hù)方便、性能可靠的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F15B13/00GK2208117SQ9422020
公開(kāi)日1995年9月20日 申請(qǐng)日期1994年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月25日
發(fā)明者王富, 向家雨, 魯廣文, 何文斌 申請(qǐng)人:鄭州煤礦機(jī)械廠