一种平面密封型换向阀，属于液压控制阀，用于多通道的流体切换，解决现有换向阀换向操纵力较大，抗污染能力差，加工工艺难度大，成本高等问题。本发明专利技术包括下阀座、支撑座、滑块、上阀座、固定阀芯、碟簧、浮动阀芯、套筒、滚珠丝杠组件、连接螺套、推杆、减速电机。本发明专利技术为平面密封，采用带有滚珠丝杠组件的小型旋转减速电机直线驱动，带动滑块做直线运动，控制油路的换向。本发明专利技术结构简单、接口形式方便、工艺性好，能可靠地实现全寿命周期的密封，保证液压系统的可靠换向，适合于标准化、系列化生产，适用于诸如石油、天然气开采井下等高温高压严酷环境工况，可用于各种液压系统流体控制。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种平面密封型换向阀，属于液压控制阀，用于多通道的流体切换，解决现有换向阀换向操纵力较大，抗污染能力差，加工工艺难度大，成本高等问题。本专利技术包括下阀座、支撑座、滑块、上阀座、固定阀芯、碟簧、浮动阀芯、套筒、滚珠丝杠组件、连接螺套、推杆、减速电机。本专利技术为平面密封，采用带有滚珠丝杠组件的小型旋转减速电机直线驱动，带动滑块做直线运动，控制油路的换向。本专利技术结构简单、接口形式方便、工艺性好，能可靠地实现全寿命周期的密封，保证液压系统的可靠换向，适合于标准化、系列化生产，适用于诸如石油、天然气开采井下等高温高压严酷环境工况，可用于各种液压系统流体控制。【专利说明】一种平面密封型换向阀
本专利技术属于液压控制阀，具体涉及一种平面密封型换向阀，可用于诸如电厂、油气 开采等高温高压领域的流体控制。
技术介绍
在液压系统中，液压控制阀被广泛的用于控制液压系统的流体流向，液压控制阀 一般由阀芯、阀体、驱动机构等主要零部件组成，根据阀芯密封性形式的差异，常用的液压 控制阀可以分为滑阀类和提升阀类两大类： (1)滑阀类：阀芯为圆柱形，阀芯及阀体上开有沉割槽，阀芯与阀体间隙配合密 封，通过阀芯在阀体孔内的相对滑动来改变液流通路的通断，以实现对流体的控制；滑阀类 换向阀由于具有结构简单，换向切换迅速，阀芯所受的不平衡力较小，换向所需操纵力较小 等优点而被广泛的应用于液压传动控制系统中。但是滑阀类换向阀的阀芯与阀体需要保证 相对运动的间隙，所以主要靠阀芯与阀体的间隙配合来密封，泄漏往往难以避免。特别是对 于诸如水这种低粘度的工作介质，在同样的配合间隙和压差下，介质的泄漏损失会成数十 倍的增加。因此，为了减小泄漏量就必须减小阀芯阀体的配合间隙，这必然会给加工工艺提 出更高的要求，相对运动时也会造成运动副的卡紧力增大，甚至出现卡死的现象，所需的操 纵力也会更大。如德国Hauhinco公司生产的滑阀，为得到很小的配合间隙，滑阀阀芯采用 陶瓷制作，极大的提高加工难度和加工成本，抗污染能力差容易堵塞，因此应用受到了极大 的限制。 ⑵提升阀类：这类阀包括锥阀、球阀、平板阀，阀芯与阀座为无间隙密封配合，主 要利用阀芯相对阀座孔的移动来改变液流通路的开断，以实现对流体的控制。提升阀类换 向阀过流能力强，阀芯能完全关死，阀的泄漏小（甚至无泄漏），抗污染能力强，响应速度 快，在液压系统中也被广泛的应用。虽然提升阀拥有良好的密封性能，但是阀芯受到的轴向 液压力不平衡，同时为了得到稳定的动态性能，弹簧刚度往往较大，特别是对于高压情况下 时，就会需要很大的操纵力，而且为了实现对流体多通路的同时控制，往往需要将多个单体 的提升阀进行组合。如芬兰Danfoss研制的锥阀式三位四通换向阀，由4组单向可控锥阀 进行组合，分别用4组电磁铁对其进行单独控制，这类阀过流能力强，抗气蚀性能好，但受 加工精度影响，无法完全克服轴向不平衡压力，所需的操纵力也较大，由于由多个单阀组合 而成，不仅体积较大而且成本也较高。
技术实现思路
本专利技术提供一种平面密封型换向阀，用于多通道的流体切换，解决现有换向阀换 向操纵力较大，抗污染能力差，加工工艺难度大，成本高等问题。 本专利技术所提供的一种平面密封型换向阀，包括下阀座、支撑座、滑块、上阀座、固定 阀芯、碟簧、浮动阀芯、套筒、滚珠丝杠组件、连接螺套、推杆、减速电机，其特征在于 ： 所述下阀座上放置有支撑座，所述支撑座为矩形框，其一边具有螺纹孔，用于连接 套筒，滑块放置在支撑座内并能够自由滑动，上阀座覆盖于支撑座和滑块上端面，下阀座、 支撑座及上阀座通过螺柱连接固定，将滑块封闭； 所述滑块为矩形立方体，其上端面具有圆形的上凹槽，其下端面具有圆形的下凹 槽，上凹槽和下凹槽的圆心同轴并通过轴向连通孔连通，上凹槽底部具有和轴向连通孔同 心的环形槽，其内安装有滑块密封圈；滑块的侧面具有螺纹盲孔，用于和推杆螺纹连接； 所述固定阀芯为圆盘形，嵌于所述上凹槽内，固定阀芯的上端面具有同心的内圆 槽和外环槽； 所述下凹槽内自上而下装有碟簧和浮动阀芯，碟簧和浮动阀芯一起进行动态补 偿；浮动阀芯为圆柱形，具有沿其轴线的轴向通孔，浮动阀芯外圆周具有环形凹槽，其内安 装有阀芯密封圈，使得浮动阀芯与所述下凹槽配合形成密封； 所述上阀座上具有第一换向油口、第二换向油口、进油口及第一回油口、第二 回油口，第一换向油口、第二换向油口、进油口及第一回油口与固定阀芯的内圆槽圆心 处于同一水平轴线上，第二回油口位于进油口垂直上方；进油口位于内圆槽圆心右侧 S/2处，第一换向油口、第二换向油口对称分布在进油口右左两侧，与进油口距离均为 (r2+r3-S) /2,第一回油口位于进油口右侧（r2+r3+S) /2处；第二回油口在进油口垂直上方 【权利要求】1. 一种平面密封型换向阀，包括下阀座（〇1〇)、支撑座（020)、滑块（030)、上阀座 (040)、固定阀芯（050)、碟簧（060)、浮动阀芯（070)、套筒（080)、滚珠丝杠组件（090)、连接 螺套（100)、推杆（110)、减速电机（120)，其特征在于： 所述下阀座（010)上放置有支撑座（020)，所述支撑座（020)为矩形框，其一边具有 螺纹孔（021)，用于连接套筒，滑块（030)放置在支撑座（020)内并能够自由滑动，上阀座 (040)覆盖于支撑座（020)和滑块（030)上端面，下阀座（010)、支撑座（020)及上阀座 (040)通过螺柱连接固定，将滑块（030)封闭； 所述滑块（030)为矩形立方体，其上端面具有圆形的上凹槽（031)，其下端面具有圆形 的下凹槽（032)，上凹槽（031)和下凹槽（032)的圆心同轴并通过轴向连通孔（033)连通， 上凹槽（031)底部具有和轴向连通孔（033)同心的环形槽（034)，其内安装有滑块密封圈 (160);滑块（030)的侧面具有螺纹盲孔（035)，用于和推杆螺纹连接； 所述固定阀芯（050)为圆盘形，嵌于所述上凹槽（031)内，固定阀芯（050)的上端面具 有同心的内圆槽（051)和外环槽（052); 所述下凹槽（032)内自上而下装有碟簧（060)和浮动阀芯（070)，碟簧（060)和浮动阀 芯（070) -起进行动态补偿；浮动阀芯（070)为圆柱形，具有沿其轴线的轴向通孔（071)， 浮动阀芯（070)外圆周具有环形凹槽（072)，其内安装有阀芯密封圈（170)，使得浮动阀芯 (070)与所述下凹槽（032)配合形成密封； 所述上阀座（040)上具有第一换向油口（04A)、第二换向油口（04B)、进油口（04P)及 第一回油口（04T)、第二回油口（04W)，第一换向油口（04A)、第二换向油口（04B)、进油口 (04P)及第一回油口（04T)与固定阀芯（050)的内圆槽（051)圆心处于同一水平轴线上， 第二回油口（04W)位于进油口（04P)垂直上方；进油口（04P)位于内圆槽（051)圆心右侧 S/2处，第一换向油口（04A)、第二换向油口（04B)对称分布在进油口（04P)右左两侧，与进 油口（04P)距离均为（r2+r3-S)/2,第一回本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种平面密封型换向阀，包括下阀座(010)、支撑座(020)、滑块(030)、上阀座(040)、固定阀芯(050)、碟簧(060)、浮动阀芯(070)、套筒(080)、滚珠丝杠组件(090)、连接螺套(100)、推杆(110)、减速电机(120)，其特征在于：所述下阀座(010)上放置有支撑座(020)，所述支撑座(020)为矩形框，其一边具有螺纹孔(021)，用于连接套筒，滑块(030)放置在支撑座(020)内并能够自由滑动，上阀座(040)覆盖于支撑座(020)和滑块(030)上端面，下阀座(010)、支撑座(020)及上阀座(040)通过螺柱连接固定，将滑块(030)封闭；所述滑块(030)为矩形立方体，其上端面具有圆形的上凹槽(031)，其下端面具有圆形的下凹槽(032)，上凹槽(031)和下凹槽(032)的圆心同轴并通过轴向连通孔(033)连通，上凹槽(031)底部具有和轴向连通孔(033)同心的环形槽(034)，其内安装有滑块密封圈(160)；滑块(030)的侧面具有螺纹盲孔(035)，用于和推杆螺纹连接；所述固定阀芯(050)为圆盘形，嵌于所述上凹槽(031)内，固定阀芯(050)的上端面具有同心的内圆槽(051)和外环槽(052)；所述下凹槽(032)内自上而下装有碟簧(060)和浮动阀芯(070)，碟簧(060)和浮动阀芯(070)一起进行动态补偿；浮动阀芯(070)为圆柱形，具有沿其轴线的轴向通孔(071)，浮动阀芯(070)外圆周具有环形凹槽(072)，其内安装有阀芯密封圈(170)，使得浮动阀芯(070)与所述下凹槽(032)配合形成密封；所述上阀座(040)上具有第一换向油口(04A)、第二换向油口(04B)、进油口(04P)及第一回油口(04T)、第二回油口(04W)，第一换向油口(04A)、第二换向油口(04B)、进油口(04P)及第一回油口(04T)与固定阀芯(050)的内圆槽(051)圆心处于同一水平轴线上，第二回油口(04W)位于进油口(04P)垂直上方；进油口(04P)位于内圆槽(051)圆心右侧S/2处，第一换向油口(04A)、第二换向油口(04B)对称分布在进油口(04P)右左两侧，与进油口(04P)距离均为(r2+r3‑S)/2，第一回油口(04T)位于进油口(04P)右侧(r2+r3+S)/2处；第二回油口(04W)在进油口(04P)垂直上方处，所述第一回油口(04T)和第二回油口(04W)通过上阀座内的十字沟通油路(041)连通，S为滚珠丝杠组件(090)的行程，r1为内圆槽(051)的半径，r2、r3分别为外环槽(052)的内径和外径，且2r1>S>(r2+r3‑2r1)/2；所述套筒(080)为具有内空腔(081)的圆筒，其前端封闭并形成凸台(082)，凸台(082)侧面具有外螺纹，以与所述螺纹孔(021)螺纹连接，凸台端面具有轴向连通内空腔(081)的推杆孔(083)，所述内空腔(081)中装有滚珠丝杠组件(090)和连接螺套(100)；所述滚珠丝杠组件(090)由丝杠(091)、滚珠螺母(092)、滚珠导套(093)、钢珠(094)、左端限位销(095)、右端限位销(096)构成；所述滚珠螺母(092)为具有轴向通孔的二阶台阶轴，其小端具有外螺纹；丝杠(091)上套有嵌入钢珠(094)的滚珠导套(093)，丝杠(091)连同滚珠导套(093)穿过滚珠螺母(092)的轴向通孔并形成间隙配合，所述钢珠(094)与丝杠(091)配合，丝杠(091)上接近左右两端分别安装有左端限位销(095)、右端限位销(096)，以对嵌入钢珠(094)的滚珠导套(093)运动加以限制；所述连接螺套(100)为二阶台阶轴，其小端内加工有球窝(101)，连接螺套的大端具有轴向空腔(102)，轴向空腔(102)口部具有内螺纹，以与滚珠螺母(092)的小端连接；所述推杆(110)由螺杆段(111)、杆身(112)和尾部球头(113)连为一体构成；推杆(110)的杆身(112)穿过套筒(080)的推杆孔(083)，螺杆段(111)和滑块(030)侧面的螺纹盲孔(035)螺纹连接，尾部球头(113)位于连接螺套(100)的球窝(101)内；所述减速电机(120)通过螺钉连接于所述套筒(080)的内空腔(081)端口，减速电机(120)的电机轴与丝杠(091)右端通过键销连接，通过丝杠(091)将减速电机(120)的旋转运动转换为滑块(030)的直线运动；当滚珠螺母(092)运动到极限位置被左端限位销(095)或右端限位销(096)挡住时，左端限位销(095)或右端限位销(096)挡住滚珠导套(093)阻止其做直线运动，减速电机(120)继续工作，由于在螺纹间隙中的钢珠(094)无法继续做直线运...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘银水，韩明兴，李东林，吴德发，赵旭峰，邓亦攀，罗刚，杨曙东，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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