專利名稱：一種水壓驅動的方向控制閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水壓驅動的方向控制閥，適用于水壓系統。
背景技術：
直接以天然海水或淡水作為液壓工作介質的水液壓傳動技術具有安全、與環 境相容、與產品相容、系統簡化、節能、經濟、衛生等特性，可以最大限度地滿 足人們對于安全、經濟及環境保護等方面的渴求，符合人類可持續發展的需要， 已經成為當今國際液壓技術領域的前沿課題，具有極其廣闊的應用前景。水壓方向控制閥在水壓系統中起到控制液流通斷和流通方向以控制執行元 件運動的重要作用。我國自20世紀90年代初開始進行水液壓傳動技術方面的研 究工作，發展速度相對較為緩慢，各類水液壓元件的研發工作仍處于起步階段。發達國家包括美國、英國、德國、芬蘭、丹麥、日本等自20世紀70年代 末或80年代初開始研制，已進入實用推廣階段，并在采礦業、鋼鐵工業、食品 加工、水處理廠、環衛機械、核能工業、水下作業、海洋開發等領域廣泛應用。 如德國的Hauhinco公司、英國Fenner公司、丹麥Danfoss公司以及芬蘭HYTAY 0Y公司等等。水壓閥同油壓閥的作用類似，水壓閥在水壓系統中也起著控制壓力、調節流 量等作用。然而，水壓閥的研究卻不是將油壓閥的工作介質換成水的簡單過程。 由于水和礦物油在物化性能方面的差別，如粘度低、汽化壓力高和腐蝕性強等， 使得水壓閥面臨著氣蝕和拉絲侵蝕嚴重、材料腐蝕、泄漏大等問題。我國水壓換 向閥基本上還是沿用液壓換向閥結構，結構復雜，易磨損，易泄漏，影響系統工 作效率。發明內容本實用新型所要解決的技術問題是針對水壓系統的工況要求，提供一種水壓 驅動的方向控制闊，該閥孔適用于水壓驅動，用來控制液流通斷和流通方向以控 制執行元件運動，如控制插裝閥組啟閉，實現高壓大流量水壓系統的水流切換。 為此，本實用新型采用以下技術方案它設有閥座，所述閥座自左至右，分別設 有第一通水口、第二通水口、壓力水進口、第三通水口、第四通水口；所述方向控制閥還設有連接在閥座左側的左閥蓋和連接在閥座右側的右閥 蓋，所述左閥蓋從左至右設有第一先導通水口、第一排水口，所述右閥蓋自右至 左設有第二先導通水孔、第二排水口；所述方向控制閥在閥座左側內安裝第一多孔環，在閥座右側內安裝有第二多 孔環，第一多孔環自左至右設有與第一通水口導通的第一通水孔、與第二通水口 導通的第二通水孔，第二多孔環自左至右設有與第三通水口導通的第三通水孔、 與第四通水口導通的第四通水孔；第一多孔環和閥座之間在以下位置被密封第一通水口左側、第一通水口和 第二通水口之間、第二通水口和壓力水進口之間；第二多孔環和閥座之間在以下位置被密封第四通水口右側、第四通水口和 第三通水口之間、第三通水口和壓力水進口之間；所述方向控制閥還設有閥桿，所述閥桿帶有與第一多孔環動密封配合的左密 封圈和與第二多孔環動密封配合的右密封圈；所述方向控制閥在閥桿的左右兩端設有自由驅動活塞；其中一個自由驅動活 塞處于第一先導通水口和第一排水口之間，其中另一個自由驅動活塞處于第二先 導通水孔和第二排水口之間；所述第一通水孔、第二通水孔、壓力水進口、第三通水孔、第四通水孔、第 一排水口、第二排水口及左密封圈、右密封圈的位置設置配合，滿足以下條件根據閥桿的左右移動距離，使所述方向控制閥產生以下5種工作狀態，1) 、同時實現壓力水進口與第一通水孔、第二通水孔導通，以及第三通水 孔、第四通水孔與第二排水口導通；2) 、同時實現壓力水進口與第一通水孔、第二通水孔、第三通水孔導通， 以及第四通水孔與第二排水口導通，-3) 、同時實現壓力水進口與第二通水孔導通、第三通水孔導通，以及第一 通水孔與第一排水口導通，以及第四通水孔與第二排水口導通；4) 、同時實現壓力水進口與第二通水孔、第三通水孔、第四通水孔導通； 以及第一通水孔與第一排水口導通，5) 、同時實現壓力水進口與第三通水孔、第四通水孔導通；以及第一通水 孔、第二通水孔與第一排水口導通。由于采用本實用新型的技術方案，本實用新型采用壓力水壓驅動，將壓力水 經先導控制口引入到水壓驅動腔，驅動活塞動作，使閥桿移動，從而控制水流通 斷和流通方向以控制執行元件運動，故節能環保；并且，閥桿質量小、行程短， 換向平穩、迅速且可靠。同時，采用本實用新型的技術方案，密封效果好、使用 壽命長，無須采用昂貴的陶瓷材料閥芯或閥套，元件成本可以大大降低，特別適 用于海水、淡水及高水基低粘度液壓介質。
圖l為本實用新型所提供實施例的剖視圖。圖2為圖1中H部位的放大圖。圖3為本實用新型所提供實施例的側視圖。
具體實施方式
水口A卜第二通水口A2、壓力水進口P、第三通水口A3、第四通水口A4;所述方向控制閥還設有連接在闊座左側的左閥蓋2和連接在閥座右側的右閥 蓋ll，所述左閥蓋2從左至右設有第一先導通水口d、第一排水口T,，所述右閥 蓋11自右至左設有第二先導通水孔C2、第二排水口T2;左閥蓋2和右闊蓋11分別 用螺栓25固定到閥座15左右兩側，使安裝更為簡單。所述方向控制閥在閥座左側內安裝第一多孔環17，在閥座右側內安裝有第 二多孔環13，第一多孔環17自左至右設有與第一通水口 A,導通的第一通水孔與第二通水口 A2導通的第二通水孔B2，第二多孔環13自左至右設有與第三通水口 A3導通的第三通水孔B3、與第四通水口 A4導通的第四通水孔B4;第一多孔環17和閥座之間在以下位置被密封第一通水口 A,左側、第一通 水口 A！和第二通水口 A2之間、第二通水口 A2和壓力水進口 P之間；附圖標號 3、 4、 5分別為實現上述密封的密封圈；附圖標號19為第一多孔環17和左閥蓋 2之間的一道密封圈；第二多孔環13和閥座之間在以下位置被密封第四通水口 A4右側、第四通水口 A4和第三通水口 A3之間、第三通水口 A3和壓力水進口 P之間；附圖標號8、 7、 6分別為實現上述密封的密封圈；附圖標號12為第二多孔環13和右閥蓋 ll之間的一道密封圈；所述方向控制閥還設有閥桿16，所述閥桿帶有與第一多孔環17動密封配合的 左密封圈18和與第二多孔環13動密封配合的右密封圈14;所述方向控制閥在閥桿的左右兩端設有自由驅動活塞9、 20;自由驅動活塞 20處于第一先導通水口 d和第一排水口 T!之間，自由驅動活塞9處于第二先導 通水孔C2和第二排水口 T2之間，附圖標號1為自由驅動活塞20與左閥蓋2之 間的一道密封圈，附圖標號10為自由驅動活塞9與右閥蓋11之間的一道密封圈；隨著第一先導通水口 C,與第二先導通水孔C2之間的壓差變化，閥桿16在 自由驅動活塞9、 20的作用下，左右滑動，所述第一通水孔B,、第二通水孔B2、壓力水進口P、第三通水孔B3、第四通水孔B4、第一排水口T,、第二排水口T2 及左密封圈18、右密封圈14的位置設置配合，滿足以下條件根據閥桿16的 左右移動距離，使所述方向控制閥產生以下5種工作狀態，產生5種方向控制， 以控制執行元件運動。1) 、同時實現壓力水進口P與第一通水孔B卜第二通水孔B2導通，以及第三通水孔B3、第四通水孔B4與第二排水口T2導通；此時，閥桿16滑動至密封圈18處于第一通水孔Bi左側、密封圈14處于第三通水孔B3左側。2) 、同時實現壓力水進口P與第一通水孔Bi、第二通水孔B2、第三通水孔B3導通，以及第四通水孔B4與第二排水口T2導通；此時，閥桿16滑動至密封圈18仍處于第一通水孔B,左側，但密封圈14處于第三通水孔B3和第四通水 孔B4之間，即圖l所示的狀態。3) 、同時實現壓力水進口P與第二通水孔B2導通、第三通水孔B3導通， 以及第一通水孔Bi與第一排水口 Ti導通，以及第四通水孔B4與第二排水口 T2 導通；此時，閥桿16滑動至密封圈18處于第一通水孔Bi和第二通水孔B2之間、 密封圈14仍處于第三通水孔B3和第四通水孔B4之間。4) 、同時實現壓力水進口P與第二通水孔B2、第三通水孔B3、第四通水孔B4導通；以及第一通水孔B!與第一排水口L導通；此時，閥桿16滑動至密封圈18仍處于第一通水孔Bi和第二通水孔B2之間，但密封圈14處于第三通水孔B3之右側，5) 、同時實現壓力水進口P與第三通水孔B3、第四通水孔B4導通；以及 第一通水孔B"第二通水孔B2與第一排水口L導通；此時，閥桿16滑動至密封圈18處于第二通水孔B2之右側、密封圈14處于第三通水孔B3之右側。在實施中，所述左密封圈18和右密封圈14可分別采用自緊式密封圈組。所 述自緊式密封圈組釆用凹形橡膠密封圈100與摩擦環200，所述摩擦環200處于 凹形橡膠密封圈100內側，所述凹形橡膠密封圈的凹形朝向壓力水進口 P所處的這一側，利用凹形密封圈的自身彈性使摩擦環緊貼多孔環內表面形成自緊式組合 密封。橡膠密封圈100可采用丁晴橡膠，摩擦環200可采用尼龍或其它高分子材 料制成。第一多孔環17和第二多孔環13的內表面可緊密結合有增強塑料層，而 與自緊式密封圈組構成摩擦副，這樣，使得本實用新型密封效果好并非常耐磨， 可以大大延長本實用新型的壽命；并且，閥桿16也可采用工程塑料制成，質量 小、慣性小、行程短，噪音小、動作靈敏、響應快；這樣，本實用新型能更好地 適用于以水作為液壓傳動介質的工作環境。驅動活塞9、 20表面也可緊密結合有增強塑料層而與所述密封件10、 1構成 摩擦副。第一先導通水口 d和第二先導通水孔C2的其中之一設有控制閥桿16移動 速度快慢的針型流量調節裝置24，附圖標號21為密封圈、附圖標號22為墊圈， 附圖標號23為螺母。
權利要求1、一種水壓驅動的方向控制閥，其特征在于它設有閥座[15]，所述閥座自左至右，分別設有第一通水口[A1]、第二通水口[A2]、壓力水進口[P]、第三通水口[A3]、第四通水口[A4]；所述方向控制閥還設有連接在閥座左側的左閥蓋[2]和連接在閥座右側的右閥蓋[11]，所述左閥蓋[2]從左至右設有第一先導通水口[C1]、第一排水口[T1]，所述右閥蓋[11]自右至左設有第二先導通水孔[C2]、第二排水口[T2]；所述方向控制閥在閥座左側內安裝第一多孔環[17]，在閥座右側內安裝有第二多孔環[13]，第一多孔環[17]自左至右設有與第一通水口[A1]導通的第一通水孔[B1]、與第二通水口[A2]導通的第二通水孔[B2]，第二多孔環[13]自左至右設有與第三通水口[A3]導通的第三通水孔[B3]、與第四通水口[A4]導通的第四通水孔[B4]；第一多孔環[17]和閥座之間在以下位置被密封第一通水口[A1]左側、第一通水口[A1]和第二通水口[A2]之間、第二通水口[A2]和壓力水進口[P]之間；第二多孔環[13]和閥座之間在以下位置被密封第四通水口[A4]右側、第四通水口[A4]和第三通水口[A3]之間、第三通水口[A3]和壓力水進口[P]之間；所述方向控制閥還設有閥桿[16]，所述閥桿帶有與第一多孔環[17]動密封配合的左密封圈[18]和與第二多孔環[13]動密封配合的右密封圈[14]；所述方向控制閥在閥桿的左右兩端設有自由驅動活塞[9]、[20]；自由驅動活塞[20]處于第一先導通水口[C1]和第一排水口[T1]之間，自由驅動活塞[9]處于第二先導通水孔[C2]和第二排水口[T2]之間；所述第一通水孔[B1]、第二通水孔[B2]、壓力水進口[P]、第三通水孔[B3]、第四通水孔[B4]、第一排水口[T1]、第二排水口[T2]及左密封圈[18]、右密封圈[14]的位置設置配合，滿足以下條件根據閥桿[16]的左右移動距離，使所述方向控制閥產生以下5種工作狀態，1)、同時實現壓力水進口[P]與第一通水孔[B1]、第二通水孔[B2]導通，以及第三通水孔[B3]、第四通水孔[B4]與第二排水口[T2]導通；2)、同時實現壓力水進口[P]與第一通水孔[B1]、第二通水孔[B2]、第三通水孔[B3]導通，以及第四通水孔[B4]與第二排水口[T2]導通；3)、同時實現壓力水進口[P]與第二通水孔[B2]導通、第三通水孔[B3]導通，以及第一通水孔[B1]與第一排水口[T1]導通，以及第四通水孔[B4]與第二排水口[T2]導通；4)、同時實現壓力水進口[P]與第二通水孔[B2]、第三通水孔[B3]、第四通水孔[B4]導通；以及第一通水孔[B1]與第一排水口[T1]導通，5)、同時實現壓力水進口[P]與第三通水孔[B3]、第四通水孔[B4]導通；以及第一通水孔[B1]、第二通水孔[B2]與第一排水口[T1]導通。
2、 如權利要求1所述的一種水壓驅動的方向控制閥，其特征在于所述左密 封圈[18]和右密封圈[14]分別釆用自緊式密封圈組。
3、 如權利要求2所述的一種水壓驅動的方向控制閥，其特征在于所述自緊 式密封圈組采用凹形橡膠密封圈與摩擦環，所述摩擦環處于凹形橡膠密封圈內 側，所述凹形橡膠密封圈的凹形朝向壓力水進口[P]所處的這一側。
4、 如權利要求3所述的一種水壓驅動的方向控制閥，其特征在于第一多孔 環[17]和第二多孔環[13]的內表面緊密結合有增強塑料層而與自緊式密封圈組構 成摩擦副。
5、 如權利要求1所述的一種水壓驅動的方向控制閥，其特征在于左閥蓋[2] 和右閥蓋[ll]內壁分別設有密封件，自由驅動活塞[9]、 [20]表面緊密結合有增強 塑料層而與所述密封件構成摩擦副。
6、 如權利要求l所述的一種水壓驅動的方向控制閥，其特征在于閥桿[16] 采用工程塑料制成。
7、 如權利要求l所述的一種水壓驅動的方向控制閥，其特征在于第一先導通水口QI和第二先導通水孔C2l的其中之一設有控制閥桿[16]移動速度快慢的 針型流量調節裝置[24]。
8、如權利要求l所述的一種水壓驅動的方向控制閥，其特征在于左閥蓋[2] 和右閥蓋[11]分別用螺栓固定到閥座[15]左右兩側。
專利摘要本實用新型提供了一種水壓驅動的方向控制閥，它設有閥座，閥座自左至右，分別設有第一通水口、第二通水口、壓力水進口、第三通水口、第四通水口。本實用新型采用壓力水壓驅動，將壓力水經先導控制口引入到水壓驅動腔，驅動活塞動作，使閥桿移動，從而控制水流通斷和流通方向以控制執行元件運動，故節能環保；并且，閥桿質量小、行程短，換向平穩、迅速且可靠。同時，采用本實用新型的技術方案，密封效果好、使用壽命長，無須采用昂貴的陶瓷材料閥芯或閥套，元件成本可以大大降低，特別適用于海水、淡水及高水基低粘度液壓介質。
文檔編號F16K31/122GK201288715SQ200820166630
公開日2009年8月12日 申請日期2008年10月30日 優先權日2008年10月30日
發明者張希建, 張建中, 雄 樊, 斌 譚, 譚永文 申請人:杭州水處理技術研究開發中心有限公司