專利名稱：先導式截止閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種先導式截止閥，尤其涉及一種用于煤礦井下工作面支護設備——液壓支架——用的先導式截止閥。
目前煤礦井下多采用平面截止閥作為液壓支架液壓系統中的總截止閥。這種平面截止閥一般都是采用直動式閥芯結構，即一般是將旋轉手柄與閥芯直接連接在一起。這樣，通過旋轉帶螺紋的手柄，而使閥芯隨手柄一起相對閥座升或降，從而實現打開與截止的功能。
這種閥的密封效果靠旋緊手柄的程度來保證，但由于液壓力作用于閥芯上的原因，而使得操作手柄的力矩明顯增加，也就是說，操作這種閥打開或關上很吃力。假若在關閉閥時，所施的操作力矩不夠大，則必然導致滲漏，這種缺陷是很明顯的。另外，從這種閥的結構可以看出，在需要大流量的情況下，操作力矩將顯著增加。這樣，在操作中常常產生將手柄損壞的情況。
這種閥的閥口開啟程度是由手柄旋轉的圈數決定的。也就是說，當將手柄轉動多圈時，閥芯離閥座的距離便增大；反之則小。這樣，在流量要求大時，就要將手柄轉動數十圈(如1.5螺距)才能完成通斷動作。
由上述內容可以看出，平面截止閥不但密封效果必須由操作者人為地施以很大的操作力去保證，而且該閥動作反應速度慢，操作力矩隨系統所采用壓力的變化而現出較大的波動。
本實用新型的目的在于提供一種主要用于煤礦井下液壓支架的液壓系統中的先導式截止閥，這種閥的操作力矩基本不隨系統壓力的變化而變化；其流量完全不隨手柄行程變化。
本實用新型采用下述措施實現上述目的先導式截止閥，包括平行設置有進液孔和排液孔的閥體，中空的主閥芯沿垂直于排液孔的軸線的方向穿過該孔，并與設置于排液孔和進液孔之間的閥座相配合；下閥座的進液口經主閥芯的空腔后與進液孔相通；上閥座與下閥座同軸設置，鋼球處于兩者結合處的內孔中；帶螺紋的頂桿的端部可移動地置于上閥座的內孔中；控制液通道與設置于主閥芯遠離閥座的端部之后的先導控制腔相通；主閥芯和下閥座中分別設有復位彈簧。
主閥芯的端部設有由中空螺紋緊固件固定于其上的密封件。密封件為圓環形板或中空的圓錐形。
套通過螺紋固聯于閥體之上；上、下閥座由螺紋套管同軸地固定在套中；套下端的外圓柱面與閥芯的內圓柱面可滑動地配合；將彈簧設置于套下端與主閥芯所圍成的空間中。
在螺紋套管與上閥座相接觸的環形面上，沿徑向開有通槽；在套與上述通槽相對應處開有徑向通孔。
在套與閥體相連接的螺紋段上，沿軸向開有通槽；在套和閥體相連接的螺紋端部與閥體側面相接觸的凸肩之上，在套上還有徑向的通孔。
由于本實用新型先導式截止閥中主閥芯所承受的液壓力根本不會傳至操作手柄，因此在操作本閥通斷的過程中，所需力矩完全與主閥芯的結構尺寸無關。這樣，便使主閥芯與操作手柄分離，從而使操作力矩與主閥芯所受液壓力完全開關。
在本實用新型先導式截止閥中，手柄的操作力矩主要來自先導機構中鋼球的直徑(即鋼球所受液壓力的大小)和使鋼球復位的彈簧所產生的彈簧力的大小。其中，當結構設計確定以后，彈簧力是確定的，不受系統中液壓力的影響。因此，在本實用新型所提供的技術解決方案中，只有鋼球所受的液壓力是隨系統壓力的變化而變化的，也只有這種變化會對操作力矩產生影響。
但是，由于先導機構僅為主閥芯尾端的先導控制腔室供應控制液，而這個腔室又很小，以至于僅用很小的過流面積即可充分滿足其所需的動作要求。所以鋼球的直徑與現有的平面截止閥密封直徑相比是很小的。因此作用在鋼球上的液壓力比平面截止閥閥芯所受的液壓力可以小5倍以上。這首先意味著大大減小了操作力矩；其次還意味著本實用新型先導式截止閥操作力矩隨系統壓力的變化量與平面截止閥相比至小減小了5倍。而這種變化的幅度基本上是可以忽略不計的，也就是說，本實用新型先導式截止閥的操作力矩基本不隨系統壓力的變化而變化。
由于本實用新型先導式截止閥的先導控制腔容積很小，因此鋼球的位移行程也很小，如可以是半毫米左右。這樣，就使得本截止閥的動作反應能力明顯提高，給操作帶來了方便。
還由于本截止閥中主閥芯的密封力是由液壓力所提供，而不是靠人工手動形成。因此，在操作后，可以保持恒定的、可靠的密封。同時，由于主閥芯是受液壓力控制動作的，因此每次開啟，主閥芯的開口量必然一次達到設計要求，而不是象現有平面截止閥那樣，必然將手柄旋轉十幾圈，甚至數十圈之后才能達到設計要求。
下面將參照附圖以具體實施例的形式對本實用新型先導式截止閥予以詳細的描述。
圖1是本實用新型先導式截止閥的局部對稱剖視圖。
圖1中序號1表示矩形的閥體。在閥體1中相互平行地設置有兩條孔，即進液孔2和排液孔3。在閥體1的上部，沿與排液孔3的軸線垂直相交的軸線開有階梯狀的縱向孔，該孔除容納主閥芯4和先導機構之外，還將進液孔2和排液孔3相互連通。
在上述孔的下部靠排液孔3的位置上設有與主閥芯4相配合形成密封付的閥座5。主閥芯4由主閥芯體18和固定于其上的密封體13以及中空螺紋緊固件12組成。主閥芯4的尾部由閥體1上的部分19和套14的下端可縱向滑動地導向。在套14上，沿其軸線設有貫通階梯孔。在套14的下端孔和主閥芯體18的內孔所形成的空腔中設有彈簧16，彈簧16主要用于使主閥芯4復位。
上、下閥座9和8與套14同軸地設置于其中，并用螺紋套管15將其于軸向上固定在套14中。上、下閥座9和8的相對端分別開有與鋼球10相配合的圓錐形閥口，鋼球10可分別與上、下閥座9和8上的閥口相配合形成密封付。彈簧17用于使鋼球10復位。在上、下閥座9和8相互接觸的部位設有用于將控制液引入先導控制腔22的流體通道7。當然，從圖中可以看出，通道7需與套14相應部位的徑向及軸向孔或槽相配合以后才能將控制液引入先導控制腔22。螺紋套管15的里面設有與之配合的帶螺紋的頂桿11。頂桿11的上端連有手柄20，其下端則插入上底座9中，并可隨手柄20的轉動而在上閥座9中螺旋式地上升或下降。
下面將對本實用新型先導式截止閥的工作原理予以簡要的描述。
圖1所示是截止閥處于關閉狀態的位置。在這種位置上，頂桿11的尾部與鋼球10脫離接觸，則鋼球10在彈簧17和從進液孔2穿過主閥芯4及套14尾部的壓力液體的作用下向上移動與上閥座9配合，從而使通道7與壓力液接通。這樣，壓力液便經通道7和套14上的徑向孔等到達先導控制腔22，最終使壓力液作用在主閥芯4的端部環形面積上。這時主閥芯4上的液壓力相互平衡之后是向下的，并與復位彈簧16一起驅動主閥芯4向下移動，與閥座5相配合，從而切斷進排液孔2和3之間的通道。
在旋轉手柄20將鋼球10壓在下閥座8上時，先導控制腔22中的壓力液將通過通道7和頂桿11尾端與上閥座9內孔之間的間隙進入螺紋套管15下部，再經螺紋之間的間隙或貫穿套14和螺紋套管15的徑向孔(圖中未表示)排至閥之外。這樣，主閥芯4尾端的液壓力為零，則使主閥芯4上的液壓力平衡后是向上的，并克服復位彈簧16的力量將主閥芯4向上推，直至主閥芯4的尾部抵住套14形成先導控制腔22的相應定位部分為止。此時，閥芯處于設計的開口位置。
從上述描述不難看出，本實用新型先導式截止閥的先導控制機構的實質是一個手動控制二位三通換向閥。因此，基于上述內容，技術人員根據本實用新型的構思不難做出各種變化的結構。其次，本實施例中只描述了上述一種主閥芯4與閥座5的配合形式，但在此處采用其它密封形式也能夠完成本實用新型目的，如在此處采用球面密封付，平面密封付等效果是一樣的。
本文中為清楚起見并未對閥中需要采用密封圈密封的部位及密封圈的結構，形式、數量等予以描述，但上述內容在
圖1中基本上均有表示。
本實用新型先導式控制閥主要用于煤礦井下液壓系統中，但也完全可以用于其它液壓系統中，如除煤礦以外的其它機械或設備所使用的采用乳化液為介質的液壓系統中。例如，可以用于液壓系統，工程機械等。
權利要求1.先導式截止閥，包括平行設置有進液孔(2)和排液孔(3)的閥體(1)，其特征在于，中空的主閥芯(4)沿垂直于排液孔(2)的軸線的方向穿過該孔，并與設置于排液孔(2)和進液孔(3)之間的閥座(5)相配合；下閥座(8)的進液口(6)經主閥芯(4)的空腔后與進液孔(2)相通；上閥座(9)與下閥座(8)同軸設置，鋼球(10)處于兩者結合處的內孔中；帶螺紋的頂桿(11)的端部可移動地置于上閥座(9)的內孔中；控制液通道(7)與設置于主閥芯(4)遠離閥座(5)的端部之后的先導控制腔(22)相通；主閥芯(4)和下閥座(8)中分別設有復位彈簧(16、17)。
2.如權利要求1所述的截止閥，其特征在于，主閥芯(4)的端部設有由中空螺紋緊固件(12)固定于其上的密封件(13)。
3.如權利要求2所述的截止閥，其特征在于，密封件(13)為圓環形板或中空的圓錐形。
4.如權利要求1所述的截止閥，其特征在于，套(14)通過螺紋固聯于閥體(1)之上；上、下閥座(9、8)由螺紋套管(15)同軸地固定在套(14)中；套(14)下端的外圓柱面與閥芯(4)的內圓柱面可滑動地配合；將彈簧(16)設置于套(14)下端與主閥芯(4)所圍成的空間中。
5.如權利要求4所述的截止閥，其特征在于，在螺紋套管(15)與上閥座(9)相接觸的環形面上，沿徑向開有通槽；在套(14)與上述通槽相對應處開有徑向通孔。
6.如權利要求4或5所述的截止閥，其特征在于，在套(14)與閥體(1)相連接的螺紋段上，沿軸向開有通槽；在套(14)和閥體(1)相連接的螺紋端部與閥體(1)側面相接觸的凸肩之上，在套(14)上還有徑向的通孔(21)。
專利摘要一種用于煤礦井下液壓支架液壓系統中的先導式截止閥，包括一個主閥芯，與主閥芯同軸地設有與鋼球相配合的上、下閥座、帶螺紋的頂桿可在手柄的驅動下在上閥座中螺旋狀升降，從而使鋼球與下閥座或上閥座相配合，由此將壓力液引入先導控制腔或從其中排出。主閥芯在液壓力的作用下開啟或關閉，本閥的密封力由液壓力產生，因此密封可靠，且一次開啟便達到設計開口量；本閥的頂桿只需控制鋼球的位置，即與主閥芯無關，因此操作力矩小，且與系統壓力和流量無關。
文檔編號F16K1/00GK2134554SQ92232090
公開日1993年5月26日 申請日期1992年9月8日 優先權日1992年9月8日
發明者范春行, 胡志宏, 孫忠義, 吳興利 申請人:樂清縣七里港煤礦機械廠