一種采用線性補償密封結構的小型高性能組合閥的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種采用線性補償密封結構的小型高性能組合閥，包括設在進油閥和回油閥之間的組合式換向閥組；各閥體上均設置有連接孔，雙頭螺桿穿過連接孔與螺母配合緊固；各閥體之間通過設在側面的并聯通道、中位通道和低壓通道相互連通，形成完整的液壓控制油路；各通道的油口均采用密封槽與密封件組成的線性補償密封結構，密封槽為圓形沉槽，其中央與油口相通，密封槽的槽底呈傾斜狀，密封槽深度由中心向靠近密封槽側壁方向線性增大；密封件為圓圈型密封件，其外圓周與所述密封槽的側壁緊貼。本實用新型的密封線性補償量能滿足高壓沖擊工況下雙頭螺桿的彈性變形率，并且能夠消除密封件被吸入油道的隱患，實現密封的高可靠性。
【專利說明】一種采用線性補償密封結構的小型高性能組合閥
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及液壓油路控制元件，具體涉及一種采用線性補償密封結構的小型高性能組合閥。它是應用液壓控制技術對油液運動方向的變換、系統壓力可進行調節的液壓組合閥，廣泛適用于各類小型工程機械、鐵路機械、公路機械、建筑機械、礦山機械、鉆探機械、環衛機械、農業機械等。
【背景技術】
[0002]小型液壓組合閥具有結構簡單、體積緊湊、壓力和流量范圍適中、適用范圍廣、安裝方便的特點，廣泛應用于小型行走類液壓機械作為液壓控制元件。
[0003]目前常用ZS-LlO、ZFS-LlO、SC3A-F12組合閥及小型整體式多路閥裝機使用，如CN201763716 U公開的“一種經濟高效型多路閥”，包括設在進油閥和回油閥之間的組合式換向閥組，在組合式換向閥組的每個滑閥上分別設有防止油液倒流的單向閥；所述的進油閥、組合式換向閥組的各滑閥和回油閥的閥體上均設置有四個對應的連接孔，四根雙頭螺桿分別穿過各閥體上對應的連接孔，與螺母配合緊固，將進油閥、組合式換向閥組的各滑閥和回油閥連接為一體；所述的進油閥、組合式換向閥組的各滑閥和回油閥之間通過設在側面的并聯通道、中位通道和低壓通道相互連通，形成完整的液壓控制油路。該多路閥結構緊湊，工藝性好、壓力高、流量大，具有切換液流方向、可調節控制系統壓力和防止油液倒流的功能；適用范圍廣、經濟高效、維護便捷，能滿足量大面廣、無特殊控制需求的中、高壓液壓機械的控制功能要求，但是尚存在以下缺陷:由于其閥組片間各通道處的O形圈密封槽結構型式均采用密封件國家標準推薦的直角沉槽結構型式和尺寸，其底面為平面結構，使得密封件的預壓量為一恒定值，其密封能力隨補償量的增加而衰減，在常規工況下具有可靠性，但高壓組合閥在負載工況下，受液壓沖擊變量的影響很大，其連接組合閥組的雙頭螺桿的彈性變形率可能超過密封的有效補償能力，此時將發生密封失效油液外泄事故。此外，為了減小閥體片間受力面積，密封槽常采用內邊與各通道油口相通的矩形密封槽設計，因受油道吸附力的作用，密封件有被吸入油道的隱患，且時有發生。
[0004]基于上述原因，需要為眾多小型液壓機械研制一種密封性能可靠的小型高性能組合閥。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種采用線性補償密封結構的小型高性能組合閥，其密封線性補償量能滿足高壓沖擊工況下雙頭螺桿的彈性變形率，并且能夠消除密封件被吸入油道的隱患，實現密封的高可靠性。
[0006]本實用新型所述的一種采用線性補償密封結構的小型高性能組合閥，包括設在進油閥和回油閥之間的組合式換向閥組，在組合式換向閥組的每個滑閥上分別設有防止油液倒流的單向閥；所述的進油閥、組合式換向閥組的各滑閥和回油閥的閥體上均設置有四個對應的連接孔，四根雙頭螺桿分別穿過各閥體上對應的連接孔，與螺母配合緊固，將進油閥、組合式換向閥組的各滑閥和回油閥連接為一體；所述的進油閥、組合式換向閥組的各滑閥和回油閥之間通過設在側面的并聯通道、中位通道和低壓通道相互連通，形成完整的液壓控制油路；其特征在于:各閥體側面的并聯通道、中位通道和低壓通道的油口均采用密封槽與密封件組成的線性補償密封結構，所述密封槽為圓形沉槽，其中央與油口相通，密封槽的槽底呈傾斜狀，密封槽深度由中心向靠近密封槽側壁方向線性增大；所述密封件為圓圈型密封件，其外圓周與所述密封槽的側壁緊貼。
[0007]進一步，所述密封槽的槽底與水平面之間的夾角α為6° ~8°。
[0008]進一步，所述組合式換向閥組由1~10個滑閥組成；所述滑閥為O型機能換向閥、Y型機能換向閥、B型機能換向閥或N型機能換向閥。
[0009]進一步，所述的進油閥內設有調節控制壓力的溢流過載閥。
[0010]本實用新型具有如下優點:通過對密封槽結構進行改進，將密封槽的底面設計為傾斜的、密封槽深度由中心向靠近密封槽側壁方向線性增大，使得密封槽內的密封件的預壓量也由內圓周至外圓周逐漸線性增大，即密封件預壓力逐漸增大，使組合閥的密封件的密封線性補償量能滿足高壓沖擊工況下雙頭螺桿的彈性變形率，當雙頭螺桿的變形增大時，被壓縮的密封件會適當釋放以補償其變形量。由于密封槽內的密封件的預壓量是由由內圓周至外圓周逐漸線性增大的，當密封件外圓周即靠近密封槽側壁部位的預壓量不足以補償雙頭螺桿的變形量時，密封件內圓周即遠離密封槽側壁部位的預壓量依舊能夠補償其變形量，仍保證了密封件的密封效果。另外，這種密封件底面的線性傾斜結構，實現了將密封件牢牢限制在密封槽內的作用，避免了密封件被吸入油道的隱患，保證了閥體片間密封的高可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的外形結構圖。
[0012]圖2為圖1的K向視圖。
[0013]圖3為圖1的D-D剖面圖。
[0014]圖4為圖1的閥組連接面油口密封分布圖。
[0015]圖5為圖4的E-E剖視圖。
[0016]圖6為本實用新型的液壓原理圖。
[0017]圖中:1-進油閥，2-0型機能換向閥，3-Υ型機能換向閥，4-Β型機能換向閥，5_Ν型機能換向閥，6-回油閥，7-雙頭螺桿，8-螺母，9-并聯通道，10-中位通道，11-低壓通道，12-過載閥，13-單向閥，14-壓力油道，15-工作油道，16-閥內通道，17-密封件，18-密封槽。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0019]實施例一
[0020]如圖1~圖6所示，一種采用線性補償密封結構的小型高性能組合閥，包括設在進油閥I和回油閥6之間的組合式換向閥組，所述組合式換向閥組由四個滑閥組成(滑閥的個數在1~10個，根據具體產品類型而定)，所述滑閥為O型機能換向閥2、Υ型機能換向閥3、Β型機能換向閥4或N型機能換向閥5。在組合式換向閥組的每個滑閥上分別設有防止油液倒流的單向閥13。
[0021]所述的進油閥1、組合式換向閥組的各滑閥和回油閥6的閥體上均設置有四個對應的連接孔，四根雙頭螺桿7分別穿過各閥體上對應的連接孔，與螺母8配合緊固，將進油閥1、組合式換向閥組的各滑閥和回油閥6連接為一體；所述的進油閥1、組合式換向閥組的各滑閥和回油閥6之間通過設在側面的并聯通道9、中位通道10和低壓通道11相互連通，形成完整的液壓控制油路；各閥體側面的并聯通道、中位通道和低壓通道的油口均采用密封槽與密封件組成的線性補償密封結構，所述密封槽18為圓形沉槽，其中央與油口相通，密封槽的槽底呈傾斜狀，密封槽的槽底與水平面之間的夾角α為7°，密封槽深度由中心向靠近密封槽側壁方向線性增大；所述密封件17為圓圈型密封件，其外圓周與所述密封槽的側壁緊貼。
[0022]所述的進油閥I內設有調節控制壓力的溢流過載閥12。
[0023]本實用新型的液壓原理:圖1和圖3為本實用新型處于中立位置時，壓力油經進油閥I的壓力油口 P進入后經組合式換向閥組相互溝通的中位通道10經回油閥6從油口T返回油箱。進油閥I的一端裝有螺紋式溢流過載閥12，用于對系統油液壓力的調節和控制，并由于具有補油閥的功能，能夠在系統產生真空時通過回油通道向壓力油道補油，防止系統產生振動和執行元件產生振動爬行現象。
[0024]參見圖4，組合式換向閥組工作原理:
[0025](I)當O型機能換向閥2向左換向時，中立通道10的卸荷油路被切斷，壓力油P經閥內進油通道打開單向閥從壓力油道14流入工作油道15，經油口 Al進入執行元件一端工作腔。同時從油口 BI返回的執行元件另一端工作腔的回油經閥內通道16從低壓通道11進入回油閥6經油口 T返回油箱。
[0026]當O型機能換向閥2向右換向時，中立通道10的卸荷油路被切斷，壓力油P經閥內進油通道打開單向閥從壓力油道14進入閥內通道16，經油口 BI進入執行元件另一端工作腔。同時從油口 Al返回的執行元件一端工作腔的回油經閥內的工作油道15從低壓通道11進入回油閥6經油口 T返回油箱。
[0027]當O型機能換向閥2處于圖3中立位置時，中立通道10的油路處于卸荷狀態，閥內的進油通道、回油通道、工作油口 Al、BI之間的通道均被關閉，執行元件的兩端工作腔被封閉，使執行元件處于靜止狀態。
[0028](2)當Y型機能換向閥3向左換向時，中立通道10的卸荷油路被切斷，壓力油P經閥內通道從油口 Α2進入執行元件一端工作腔。同時從油口 Β2返回的執行元件另一端工作腔的回油經閥內通道從低壓通道11進入回油閥6經油口 T返回油箱。
[0029]當Y型機能換向閥3向右換向時，中立通道10的卸荷油路被切斷，壓力油P經閥內通道從油口 Β2進入執行元件另一端工作腔。同時從油口 Α2返回的執行元件一端工作腔的回油經閥內通道從低壓通道11進入回油閥6經油口 T返回油箱。
[0030]當Y型機能換向閥3處于圖4中立位置時，中立通道10的油路處于卸荷狀態，閥內的進油通道被關閉，回油通道與工作油口 Α2、Β2之間的通道被相互連通，執行元件的兩端工作腔與回油通道溝通，使執行元件處于浮動狀態。
[0031](3)當B型機能換向閥4向左換向時，中立通道10的卸荷油路被切斷，壓力油P經閥內通道從油口 A3進入執行元件一端工作腔。同時從油口 B3返回的執行元件另一端工作腔的回油經閥內通道從低壓通道11進入回油閥6經油口 T返回油箱。
[0032]當B型機能換向閥4向右換向時，中立通道10的卸荷油路被切斷，壓力油P經閥內通道從油口 B3進入執行元件另一端工作腔。同時從油口 A3返回的執行元件一端工作腔的回油經閥內通道從低壓通道11進入回油閥6經油口 T返回油箱。
[0033]當B型機能換向閥4處于圖4中立位置時，中立通道10的油路處于卸荷狀態，閥內的進油通道和工作油口 A3被關閉，回油通道與工作油口 B3之間的通道被連通，執行元件的一端工作腔與回油通道溝通處于卸荷狀態。
[0034](4)當N型機能換向閥5向左換向時，中立通道10的卸荷油路被切斷，壓力油P經閥內通道從油口 A4進入執行元件一端工作腔。同時從油口 B4返回的執行元件另一端工作腔的回油經閥內通道從低壓通道11進入回油閥6經油口 T返回油箱。
[0035]當N型機能換向閥5向右換向時，中立通道10的卸荷油路被切斷，壓力油P經閥內通道從油口 B4進入執行元件另一端工作腔。同時從油口 A4返回的執行元件一端工作腔的回油經閥內通道從低壓通道11進入回油閥6經油口 T返回油箱。
[0036]當N型機能換向閥5處于圖4中立位置時，中立通道10的油路處于卸荷狀態，閥內的進油通道和工作油口 B4被關閉，回油通道與工作油口 A4之間的通道被連通，執行元件的一端工作腔與回油通道溝通處于卸荷狀態。
[0037]上述(I)至(4)組并聯型油路換向閥組均可單獨或同時操縱使用，當均不工作時，壓力油P直接經各換向閥組中立通道10從回油閥6經油口 T返回油箱卸荷。
[0038]實施例二
[0039]所述密封槽的槽底與水平面之間的夾角α為6°，其余與實施例一相同。
[0040]實施例三
[0041]所述密封槽的槽底與水平面之間的夾角α為8°，其余與實施例一相同。
【權利要求】
1.一種采用線性補償密封結構的小型高性能組合閥，包括設在進油閥(I)和回油閥(6)之間的組合式換向閥組，在組合式換向閥組的每個滑閥上分別設有防止油液倒流的單向閥(13);所述的進油閥(1)、組合式換向閥組的各滑閥和回油閥(6)的閥體上均設置有四個對應的連接孔，四根雙頭螺桿(7)分別穿過各閥體上對應的連接孔，與螺母(8)配合緊固，將進油閥(I)、組合式換向閥組的各滑閥和回油閥(6)連接為一體；所述的進油閥(1)、組合式換向閥組的各滑閥和回油閥(6)之間通過設在側面的并聯通道(9)、中位通道(10)和低壓通道(11)相互連通，形成完整的液壓控制油路；其特征在于:各閥體側面的并聯通道(9)、中位通道(10)和低壓通道(11)的油口均采用密封槽與密封件組成的線性補償密封結構，所述密封槽(18)為圓形沉槽，其中央與油口相通，密封槽的槽底呈傾斜狀，密封槽深度由中心向靠近密封槽側壁方向線性增大；所述密封件(17)為圓圈型密封件，其外圓周與所述密封槽的側壁緊貼。
2.根據權利要求1所述的一種采用線性補償密封結構的小型高性能組合閥，其特征在于:所述密封槽(18)的槽底與水平面之間的夾角α為6。~8°。
3.根據權利要求1或2所述的一種采用線性補償密封結構的小型高性能組合閥，其特征在于:所述組合式換向閥組由1~10個滑閥組成；所述滑閥為O型機能換向閥(2)、Υ型機能換向閥(3)、B型機能換向閥(4)或N型機能換向閥(5)。
4.根據權利要求1或2所述的一種采用線性補償密封結構的小型高性能組合閥，其特征是:所述的進油閥(I)內設有調節控制壓力的溢流過載閥(12)。
【文檔編號】F15B13/02GK204226324SQ201420710223
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月24日 優先權日:2014年11月24日
【發明者】胡芳芳, 陳啟松, 李金澤, 徐光德 申請人:瀘州眾大科技液壓件有限公司