一種雙通道千升級大流量換向閥的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于液壓支架液壓系統控制用換向閥，具體涉及一種雙通道千升級大流量換向閥。
【背景技術】
[0002]目前，隨著煤層厚度的增加，對大采高液壓支架的需求相應增加，油缸增大增粗，現有DN12和DN20換向閥流量較小，必然帶來支架動作緩慢的問題，高壓大流量液壓元器件隨之成為一大發展趨勢。目前用戶市場對支架用千升級換向閥需求強烈，但目前國內外均沒有該產品。現有DN12和DN20換向閥的存在的問題:1、閥體內部均采用單通道單側供液。缺點是:這種結構會造成閥芯內部流場不對稱和壓力不平衡，迫使進液閥芯產生偏向力。小流量閥閥芯尺寸小，偏向力也小，但千升級換向閥若仍采用此結構，由于閥芯尺寸增加，偏向力將大幅升高，閥芯換向時摩擦力大增。隨之帶來的現象就是:閥芯遲滯現象，即閥芯回位緩慢或不能回位；閥芯及密封件磨損加劇加快。2、現有換向閥閥座均采用高強度工程塑料，閥芯在關閉狀態時，液壓力和彈簧力將進液閥芯緊緊的壓在閥座上，隨著換向閥流量的增加，閥芯各部分尺寸也會增加，在相同的系統壓力下閥座承受進液閥芯的軸向壓力將大幅增大，塑料閥座強度很難滿足要求，密封面極易變形失效，而金屬閥座面密封效果不理想。3、進液閥芯均采用錐形閥芯。錐形閥芯缺點是:在工作時容易產生不穩定性，由于內流式錐閥液動力的復雜性使這種不穩定性在千升級大流量時會加劇。4、進液閥芯與閥座為線密封或小面積錐面密封。缺點是:承壓面積小，若千升級換向閥仍采用此密封形式，其承受液壓力太大，容易造成密封副損壞變形。
[0003]為解決上述問題，提出一種新型結構換向閥。
【發明內容】
[0004]本發明為了解決現有換向閥結構不適合高壓千升級大流量工況的問題，提供了一種雙通道千升級大流量換向閥。
[0005]本發明采用如下的技術方案實現:
雙通道千升級大流量換向閥，包括閥體、閥套、閥芯、閥座以及回位彈簧，閥體內部設有向閥芯供液的雙側對稱的供液主通道P，雙側供液主通道一端通過輔助流道相連通并與供液高壓管連接，閥體內部設置還設置有雙側對稱的回液通道O，雙側回液通道一端通過輔助流道連通。
[0006]所述閥套包括進液閥套和回液閥套，所述閥芯包括進液閥芯和回液閥芯，進液閥芯插入進液閥套內，回液閥芯插入回液閥套內，所述閥座裝于進液閥套與回液閥套之間，所述回位彈簧套于進液閥芯上，進液閥套上開有對稱的進液口分別與雙側供液主通道連通，回液閥套上開有對稱的回液口分別與雙側回液通道連通。
[0007]進液閥芯左端被分割成液壓平衡部分A1和液控部分A2，進液閥芯圓柱臺階的圓柱左端面為液壓平衡部分A1，進液閥芯圓柱臺階外圍的端面為液控部分A2，液壓平衡部分A1和液控部分A2之間通過密封件進行密封，液壓平衡部分A i面、回液閥套中心的圓柱凹槽面及凹槽左端面所圍的空間構成液壓平衡腔室，液壓平衡腔室通過平衡油路連接供液主通道P，液控部分4面、回液閥芯的內圓柱面、回液閥套環狀凸起的外圓柱面及環狀凸起端面一起圍住的空間構成液壓控制腔室，液壓控制腔室通過控制油路與先導閥工作口相連。
[0008]進液閥芯采用垂直平面密封。
[0009]對于傳統的單通道換向閥，液流從單通道進入環形區域環形區域(如圖2)，由于液流流線的光滑效應，大部分液流從環形區域左側進入，沿右側進入的液流較少流速低，由流體力學的伯努利方程可知，環形區域右側壓力高于左側壓力，閥芯表面壓力分布也隨之呈現非對稱分布，從而使閥芯承受較大的徑向不平衡力，仿真研宄也驗證了這一結論。采用雙通道對稱進液，環形區域左側兩股液流相遇，壓力上升，右側壓力也上升，但由于流量小速度小，上升幅度小，這樣左右兩側壓力差減小，閥芯徑向不平衡力減小。而且雙通道與環形區域的過液面積大，閥的壓力損失小。本發明克服傳統換向閥由于流場不對稱引起的偏向力，避免千升級大流量換向閥回位時出現的別卡遲滯現象和磨損現象，而且雙通道與環形區域的交叉過液面積大，換向閥具有較小的壓力損失；本發明對閥芯控制腔端設置液壓平衡腔，解決了千升級大流量換向閥在關閉時閥座承受軸向力大易變形失效的問題，所述換向閥能夠承受較大的流量與壓力；閥芯為滑閥，克服傳統錐閥的不穩定性，閥芯與閥座的密封方式為平面密封，增加密封接觸面積，降低密封面的接觸應力。系統壓力常規為31.5MPa，將換向閥開啟壓力設計為1MPa — 15MPa為宜，根據平衡原理將液壓平衡部分與液控部分面積比應設計為A1A2=L 4?2.7之間。
[0010]本發明相對現有技術具有如下有益效果:流通能力大，特適合液壓支架用千升級大流量液壓系統；換向閥在復位時無遲滯現象，動作靈活可靠無別卡；啟閉性能穩定，無振蕩；解決了千升級大流量換向閥閥座由于受力太大引起的失效問題；進液閥芯與閥座密封面積大，密封接觸應力小，使用壽命長；總體所受液動力小；雙通道閥體，使進液通道與環形區域相交的過流面積增加，流動阻力減小，壓力損失低至4.5MPa，遠低于現有不能超過7MPa的標準，更節能。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明的結構示意圖，
圖2為圖1的B-B剖面圖，
圖中:1、閥體，2、進液閥套，3、閥座，4、回液閥芯，5、回液閥套，6、進液閥芯，7、回位彈簧，8、金屬擋圈，9、密封件，10、密封件，11、螺堵。
【具體實施方式】
[0012]如圖1，一種雙通道千升級大流量換向閥，包括閥體1，進液閥套2，閥座3，回液閥芯4，回液閥套5，進液閥芯6，回位彈簧7，金屬擋圈8，密封圈9、10，螺堵11。閥體內部設有向閥芯供液的雙側對稱的供液主通道P，雙側供液主通道一端通過輔助流道相連通并與供液高壓管連接，閥體內部還設置有雙側對稱的回液通道O，雙側回液通道一端通過輔助流道連通。對稱雙通道，降低閥芯徑向不平衡力，解決大流量換向閥的換向遲滯問題與偏向磨損冋題。
[0013]所述閥套包括進液閥套2和回液閥套5，所述閥芯包括進液閥芯6和回液閥芯4，進液閥芯6插入進液閥套2內，回液閥芯4插入回液閥套5內。所述閥座3裝于進液閥套2與回液閥套5之間，所述回位彈簧7套于進液閥芯6上，進液閥套2上開有對稱的進液口分別