專利名稱：純水雙向?qū)χ脡弘娞沾蓳Q向閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及閥類，尤其涉及一種純水雙向?qū)χ脡弘娞沾蓳Q向閥。
背景技術(shù)：
純水液壓技術(shù)因其具有環(huán)保性和阻燃性的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，正受到世界各國(guó)液壓界的廣泛重視，而純水液壓元件亦成為了研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一。換向閥是液壓系統(tǒng)最為關(guān)鍵的閥類元件之一，針對(duì)適用于純水液壓系統(tǒng)的換向閥的研究亦成為研究重點(diǎn)。傳統(tǒng)的油壓換向閥多為滑閥型、轉(zhuǎn)閥型或錐閥型。滑閥型和轉(zhuǎn)閥型換向閥閥芯所受的不平衡力很小，所需要的操縱力也較小，但閥芯和閥孔間需要保證相對(duì)運(yùn)動(dòng)的間隙，泄漏往往較大。尤其對(duì)于水介質(zhì)而言，水的粘度低會(huì)增大泄漏損失，在間隙和壓差相同時(shí)，同樣規(guī)格的水壓換向閥的泄漏損失為油壓換向閥的數(shù)十倍。因而，為減小泄漏就必須把間隙設(shè)計(jì)的非常小，這必然給加工帶來極大困難，同時(shí)運(yùn)動(dòng)副工作時(shí)極易出現(xiàn)堵塞、卡死現(xiàn)象。錐閥型換向閥的泄漏很小，但閥芯受到的軸向液壓力不平衡，所需的操縱力也較大。另外，由于水的可壓縮性小、剛性大，在純水換向閥突然切換時(shí)所產(chǎn)生的壓力沖擊更為嚴(yán)重。此外，水的汽化壓力高，使得水極易汽化和沸騰，因而在相同條件下，純水換向閥遭受的氣蝕破壞程度要比油壓換向閥強(qiáng)上百倍；與礦物油相比，水介質(zhì)腐蝕性很強(qiáng)，腐蝕作用的破壞使得現(xiàn)有的油壓換向閥材料都不適用于水介質(zhì)。因此，如何防止泄漏、減小換向沖擊，減小腐蝕及有效抑制氣蝕，提高靜動(dòng)態(tài)特性，成為純水換向閥研究的關(guān)鍵所在。目前純水換向閥主要的研究方式主要為以下兩種第一種是采用錐閥式結(jié)構(gòu)。該類閥由對(duì)稱地安裝在閥體上的兩組主錐閥、兩個(gè)設(shè)計(jì)成端蓋法蘭的先導(dǎo)控制閥和兩個(gè)單向可控錐閥組成。該類閥過流能力強(qiáng)、抗氣蝕性能好。但其受加工精度的影響，無法完全克服軸向不平衡壓力，所需要的操縱力也較大。第二種是采用滑閥式結(jié)構(gòu)。該類閥為減小泄漏，把閥芯和閥套之間的配合間隙設(shè)計(jì)的非常小，如此小的間隙給閥的加工工藝提出了非?？量痰囊螅瑯O大的提高了加工難度和加工成本。另外，如此小的間隙也容易被雜質(zhì)卡阻，因此其應(yīng)用受到了很大限制。但是，現(xiàn)有的水液壓元件大多是采用電磁驅(qū)動(dòng)，在工作過程中需要耗費(fèi)大量的保持電流，若采用具有電能-機(jī)械能轉(zhuǎn)換效率高、能量傳輸密度大、響應(yīng)速度快的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器，不僅可以降低水液壓元件成本，而且可以省去保持電流，大大節(jié)省能耗，并改善傳統(tǒng)電磁驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)速度慢的不足；而且現(xiàn)有的電磁驅(qū)動(dòng)受外界電磁場(chǎng)的干擾較明顯，但壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器在工作過程中不受外界電磁場(chǎng)的干擾，因而可以改善現(xiàn)有電磁驅(qū)動(dòng)在電磁抗干擾性方面的不足。日本科研人員研制出了以積層式壓電驅(qū)動(dòng)器直接驅(qū)動(dòng)的單級(jí)直動(dòng)式伺服閥。該閥 閥芯通過積層式壓電驅(qū)動(dòng)器直接驅(qū)動(dòng)，閥芯帶有位移反饋，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，但是該壓電驅(qū)動(dòng)器輸出位移很小，只能控制極小的流量，且壓電材料固有的遲滯效應(yīng)較大，重復(fù)性能差，限制了壓電伺服閥的應(yīng)用與發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種純水雙向?qū)χ脡弘娞沾蓳Q向閥，用于控制液流回路的切換，實(shí)現(xiàn)無泄漏，同時(shí)減輕氣蝕、腐蝕等現(xiàn)象，提高響應(yīng)速度、提高電磁抗干擾性和減小功耗，適用于小流量、高響應(yīng)、電磁場(chǎng)作用較強(qiáng)的水介質(zhì)環(huán)境下。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是純水雙向?qū)χ脡弘娞沾蓳Q向閥，包括外固定閥套、閥體和固定螺帽，固定閥套包括，分別固定在閥體軸向左右兩端的外固定閥套I和外固定閥套II ;固定螺帽包括，固定在外固定閥套I軸向左端的螺帽I和固定在外固定閥套II右端的螺帽II ;閥體內(nèi)軸心設(shè)置有通孔，且在通孔內(nèi)自左向右依次安裝有徑向開有一組通孔的二孔閥套、徑向開有一組斜孔的六孔閥套、臺(tái)階柱I、徑向開有一組通孔的八孔閥套、臺(tái)階柱II和徑向開有兩組斜孔的彈簧閥套，且二孔閥套、六孔閥套、臺(tái)階柱I、八孔閥套、臺(tái)階柱II和彈簧閥套各部件間相互緊靠；在二孔閥套、六孔閥套和臺(tái)階柱I形成腔體內(nèi)設(shè)置有彈簧推桿I ;八孔閥套中心設(shè)置有陶瓷球；彈簧推桿I的一端頂在裝在八孔閥套中的陶瓷球上；臺(tái)階柱II與彈簧閥套形成空腔內(nèi)設(shè)置有彈簧推桿II，且彈簧推桿II 一端頂在陶瓷球上；二孔閥套左端內(nèi)壁設(shè)置有環(huán)狀凸起；二孔閥套內(nèi)設(shè)置有U形密封骨架I，且U形密封骨架I設(shè)置于二孔閥套內(nèi)壁環(huán)狀凸起處右端面;u形密封骨架I與彈簧推桿I左端肩面間設(shè)置有復(fù)位彈簧I ;彈簧閥套右端內(nèi)壁設(shè)置有環(huán)狀凸起，且環(huán)狀凸起處左端設(shè)置有U形密封骨架II ;彈簧閥套內(nèi)的彈簧推桿II右端肩面與U形密封骨架II間設(shè)置有復(fù)位彈簧II ;彈簧推桿I左端伸出于二孔閥套；彈簧推桿II右端伸出于彈簧閥套；外固定閥套I左端通過螺紋與螺帽I連接固定；外固定閥套I內(nèi)自左向右依次設(shè)置有內(nèi)固定套I、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器I和推桿I，且內(nèi)固定套I、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器I和推桿I相互緊靠；推桿I右端與彈簧推桿I伸出于二孔閥套部分緊靠；外固定閥套I通過螺栓與閥體連接固定；外固定閥套II右端通過螺紋與螺帽II連接固定；外固定閥套II內(nèi)自右向左依次設(shè)置有內(nèi)固定套11、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器11和推桿II，且內(nèi)固定套
II、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器II和推桿II相互緊靠；推桿II左端與彈簧推桿II伸出于彈簧閥套部分緊靠；外固定閥套II通過螺栓與閥體連接固定；螺帽I左端面設(shè)置有軸向微調(diào)螺釘I，且軸向微調(diào)螺釘I末端頂在內(nèi)固定套I左端面上；螺帽II左端面設(shè)置有軸向微調(diào)螺釘II，且軸向微調(diào)螺釘II末端頂在內(nèi)固定套II右端面上；閥體上部開有進(jìn)水口、工作口和回水口，且進(jìn)水口、工作口和回水口內(nèi)設(shè)置有閥口阻尼器；閥體下部開有連通閥體左右兩端的流道；內(nèi)固定套I和螺帽I上設(shè)置有用于壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器I電源線伸出的通孔；內(nèi)固定套II和螺帽II上設(shè)置有用于壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器II電源線伸出的通孔；當(dāng)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器II失電，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器I得電時(shí)，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器I推動(dòng)推桿I和彈簧推桿I向右運(yùn)動(dòng)，陶瓷球與臺(tái)階柱I分離，陶瓷球與臺(tái)階柱II接合,液流通過工作口、八孔閥套上的通孔、臺(tái)階柱I中心孔、六孔閥套上的斜孔，進(jìn)入回水口，閥體上工作口和回水口可通流；當(dāng)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器I失電，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器II得電時(shí)，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器II推動(dòng)推桿II和彈簧推桿II向左運(yùn)動(dòng)，陶瓷球與臺(tái)階柱II分離，陶瓷球與臺(tái)階柱I接合，液流通過進(jìn)水口、彈簧閥套上左端的斜孔、臺(tái)階柱II中心孔、八孔閥套上的通孔，進(jìn)入工作口，閥體進(jìn)水口和工作口可通流；
在閥工作過程中，有部分液流進(jìn)入復(fù)位彈簧II所在空腔，部分液流經(jīng)過閥體流道、二孔閥套上的通孔進(jìn)入復(fù)位彈簧I所在空腔，使得彈簧推桿II、彈簧推桿I和陶瓷球所受液壓力平衡；純水雙向?qū)χ脡弘娞沾蓳Q向閥組裝完成后，通過微調(diào)螺釘I的旋進(jìn)能夠調(diào)節(jié)內(nèi)固定套I的位置，進(jìn)而調(diào)節(jié)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器I、推桿I與彈簧推桿I的良好接觸；通過微調(diào)螺釘II旋進(jìn)能夠調(diào)節(jié)內(nèi)固定套II的位置，進(jìn)而調(diào)節(jié)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器II、推桿II與彈簧推桿II的良好接觸；二孔閥套與閥體之間設(shè)置有O形密封圈I，六孔閥套與閥體之間用O形密封圈II加擋圈I密封，臺(tái)階柱I和閥體之間用O形密封圈III加擋圈II密封，臺(tái)階柱II與閥體之間用O形密封圈IV加擋圈III密封，彈簧閥套與閥體之間用O形密封圈V密封，六孔閥套與彈簧推桿I之間通過O形密封圈VI加擋圈IV密封，彈簧閥套與彈簧推桿II之間通過U形密封骨II加擋圈V密封，U形密封骨架I與二孔閥套內(nèi)壁環(huán)狀凸起接觸處設(shè)置有擋圈VI ；閥體上部開有進(jìn)水口、工作口和回水口內(nèi)壁分別設(shè)置有O形密封圈VI、O形密封圈VII和O形密封圈VIII ;外固定閥套I和外固定閥套II最小內(nèi)徑小于閥體的最小內(nèi)徑；進(jìn)水口和工作口能夠互換，組成P-A，A-O機(jī)能的閥。本發(fā)明與背景技術(shù)相比，具有的有益效果是I、采用陶瓷球閥芯與臺(tái)階柱之間的遮蓋或離開實(shí)現(xiàn)液流通斷，可以實(shí)現(xiàn)無泄漏，由于靠陶瓷球來進(jìn)行通斷切換，陶瓷球的行程就是閥的開口量，因而行程短，大大縮短了本換向閥的換向和復(fù)位時(shí)間，提聞了反應(yīng)速度；2、閥體與閥套，閥套與彈簧推桿之間都用O形密封圈和U形密封骨架密封，有效解決了純水換向閥泄漏嚴(yán)重的問題，流道的合理布置使得彈簧推桿和陶瓷球所受的液壓力平衡，可以保證球閥芯動(dòng)作靈活可靠； 3、在閥體的進(jìn)水口、工作口和回水口設(shè)置了閥口阻尼器，通過調(diào)節(jié)阻尼器，可以對(duì)液流的速度進(jìn)行控制，改善了本換向閥的動(dòng)靜態(tài)性能；4、該閥的驅(qū)動(dòng)部分采用壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器，由于壓電陶瓷具有較高的電壓響應(yīng)頻率，因而使得該閥適用于較高響應(yīng)性的工況中，壓電陶瓷工作過程中只需一個(gè)保持電壓而且不受外界的電磁干擾，因而使得該閥具有功耗小和抗電磁干擾性強(qiáng)的特性；5、該閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、工藝性好、易于標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)，適合于系列化生產(chǎn)；上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中1外固定閥套、1.1外固定閥套1、1.2外固定閥套11、1.3內(nèi)固定套1、1.4壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器I、l. 5推桿、I. 6內(nèi)固定套II、1. 7壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器II、1. 8推桿11、2閥體、
2.I 二孔閥套、2. 2六孔閥套、2. 3臺(tái)階柱I、2. 4八孔閥套、2. 5臺(tái)階柱II、2. 6彈簧閥套、2. 7彈簧推桿I、2. 8陶瓷球、2. 9彈簧推桿II、2. IOU形密封骨架I、2. 11復(fù)位彈簧I、2. 12U形密封骨架Π、2. 13復(fù)位彈簧ΙΙ、2. 140形密封圈Ι、2. 150形密封圈ΙΙ、2. 16擋圈Ι、2. 170形密封圈ΙΙΙ、2· 18擋圈11,2. 190形密封圈IV,2. 20擋圈111,2. 210形密封圈V、2. 220形密封圈VI、2. 23擋圈IV、2. 24擋圈V、2. 25擋圈VI、2. 260形密封圈VI、2. 270形密封圈VII、
2.280形密封圈VIII、3固定螺帽、3. I螺帽I、3. 2螺帽II、3. 3微調(diào)螺釘I、3. 4微調(diào)螺釘
II、G流道、P進(jìn)水口、A工作口、O回水口。
具體實(shí)施例方式如圖I所示的本發(fā)明純水雙向?qū)χ脡弘娞沾蓳Q向閥，包括外固定閥套I、閥體2和固定螺帽3 ;固定閥套I包括，分別固定在閥體2軸向左右兩端的外固定閥套I I. I和外固定閥套III. 2;固定螺帽3包括，固定在外固定閥套I I. I軸向左端的螺帽I 3. I和固定在外固定閥套III. 2右端的螺帽113. 2 ;閥體2內(nèi)軸心設(shè)置有通孔，且在通孔內(nèi)自左向右依次安裝有徑向開有一組通孔的二孔閥套2. I、徑向開有一組斜孔的六孔閥套2. 2、臺(tái)階柱I 2. 3、徑向開有一組通孔的八孔閥套2. 4、臺(tái)階柱112. 5和徑向開有兩組斜孔的彈簧閥套
2.6，且二孔閥套2. I、六孔閥套2. 2、臺(tái)階柱I 2. 3、八孔閥套2. 4、臺(tái)階柱112. 5和彈簧閥套
2.6各部件間相互緊靠；在二孔閥套2. I、六孔閥套2. 2和臺(tái)階柱I 2. 3形成腔體內(nèi)設(shè)置有彈簧推桿I 2. 7 ;八孔閥套2. 4中心設(shè)置有陶瓷球2. 8 ;彈簧推桿I 2. 7的一端頂在裝在八孔閥套2. 4中的陶瓷球2. 8上；臺(tái)階柱112. 5與彈簧閥套2. 6形成空腔內(nèi)設(shè)置有彈簧推桿112. 9，且彈簧推桿112. 9 一端頂在陶瓷球2. 8上；二孔閥套2. I左端內(nèi)壁設(shè)置有環(huán)狀凸起；二孔閥套2. I內(nèi)設(shè)置有U形密封骨架I 2. 10，且所述U形密封骨架I 2. 10設(shè)置于二孔閥套2. I內(nèi)壁環(huán)狀凸起處右端面；U形密封骨架I 2. 10與彈簧推桿I 2. 7左端肩面間設(shè)置有復(fù)位彈簧I 2. 11 ;彈簧閥套2. 6右端內(nèi)壁設(shè)置有環(huán)狀凸起，且環(huán)狀凸起處左端設(shè)置有U形密封骨架Π2. 12 ;彈簧閥套2. 6內(nèi)的彈簧推桿112. 9右端肩面與U形密封骨架112. 12間設(shè)置有復(fù)位彈簧Π2. 13 ;彈簧推桿I 2. 7左端伸出于二孔閥套2. I ;彈簧推桿112. 9右端伸出于彈簧閥套2. 6 ;外固定閥套I I. I左端通過螺紋與螺帽I 3. I連接固定；外固定閥套I
1.I內(nèi)自左向右依次設(shè)置有內(nèi)固定套I I. 3、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器I I. 4和推桿I I. 5，且內(nèi)固定套I I. 3、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器I I. 4和推桿I I. 5相互緊靠；推桿I I. 5右端與彈簧推桿I
2.7伸出于二孔閥套2. I部分緊靠；外固定閥套I I. I通過螺栓與閥體2連接固定；外固定閥套III. 2右端通過螺紋與螺帽113. 2連接固定；外固定閥套III. 2內(nèi)自右向左依次設(shè)置有內(nèi)固定套III. 6、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器III. 7和推桿III. 8，且內(nèi)固定套III. 6、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器III. 7和推桿III. 8相互緊靠；推桿III. 8左端與彈簧推桿112. 9伸出于彈簧閥套2. 6部分緊靠；外固定閥套III. 2通過螺栓與閥體2連接固定；螺帽1 3. I左端面設(shè)置有軸向微調(diào)螺釘I 3.3，且軸向微調(diào)螺釘I 3.3末端頂在內(nèi)固定套I I. 3左端面上；螺帽113. 2左端面設(shè)置有軸向微調(diào)螺釘Π3. 4，且軸向微調(diào)螺釘113. 4末端頂在內(nèi)固定套III. 6右端面上；閥體2上部開有進(jìn)水口 P、工作口 A和回水口 0，且進(jìn)水口 P內(nèi)設(shè)置有閥口阻尼器2. 13 ;閥體2下部開有連通閥體2左右兩端的流道G ;二孔閥套2. I與閥體2之間設(shè)置有O形密封 圈I 2. 14，六孔閥套2. 2與閥體2之間用O形密封圈112. 15加擋圈I 2. 16密封，O形密封圈112. 15加擋圈I 2. 16同樣能夠?qū)⒍组y套2. I與六孔閥套2. 2密封；臺(tái)階柱I 2. 3和閥體2之間用O形密封圈III2. 17加擋圈112. 18密封，臺(tái)階柱112. 5與閥體2之間用O形密封圈IV2. 19加擋圈III2. 20密封，彈簧閥套2. 6與閥體2之間用O形密封圈V 2. 21密封，六孔閥套2. 2與彈簧推桿I 2. 7之間通過O形密封圈VI2. 22加擋圈IV2. 23密封，彈簧閥套2. 6與彈簧推桿112. 9之間通過U形密封骨架112. 12加擋圈V2. 24密封，U形密封骨架I 2. 10與二孔閥套2. I內(nèi)壁環(huán)狀凸起接觸處設(shè)置有擋圈VI2. 25 ;閥體2上部開有進(jìn)水口 P、工作口 A和回水口 O內(nèi)壁分別設(shè)置有O形密封圈VI2. 26、0形密封圈VII2. 27和O形密封圈VIII2. 28 ;外固定閥套I I. I和外固定閥套III. 2最小內(nèi)徑小于閥體2的最小內(nèi)徑，進(jìn)而二孔閥套2. I做端面能夠頂在外固定閥套I I. I右端面，且彈簧閥套2. 6右端面能夠頂在外固定套III. 2左端面。采用上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明純水雙向?qū)χ脡弘娞沾蓳Q向閥，當(dāng)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器III. 7失電，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器I 1.4得電≠時(shí)，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器I 1.4產(chǎn)生形變推動(dòng)推桿I 1.5和彈簧推桿I 2. 7向右運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而彈簧推桿I 2. 7推動(dòng)陶瓷球2. 8，使陶瓷球2. 8與臺(tái)階柱I
2.3分離與臺(tái)階柱112. 5接合，液流通過工作口 A、八孔閥套2. 4上的通孔、臺(tái)階柱I 2. 3中心孔、六孔閥套2. 2上的斜孔，進(jìn)入回水口 0，閥體2上工作口 A和回水口 O可通流；當(dāng)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器I I. 4失電，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器III. 7得電時(shí)，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器III. 7產(chǎn)生形變推動(dòng)推桿III. 8和彈簧推桿112. 9向左運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而彈簧推桿III. 8推動(dòng)陶瓷球2. 8，使陶瓷球
2.8與臺(tái)階柱112. 5分離與臺(tái)階柱I 2. 3接合，液流通過進(jìn)水口 P、彈簧閥套2. 6上左端的斜孔、臺(tái)階柱Π2. 5中心孔、八孔閥套2. 4上的通孔，進(jìn)入工作口 A，閥體2進(jìn)水口 P和工作口 A可通流；在閥工作過程中，有部分液流進(jìn)入復(fù)位彈簧112. 13所在空腔，部分液流經(jīng)過閥體流道G、二孔閥套2. I上的通孔進(jìn)入復(fù)位彈簧I 2. 11所在空腔，使得彈簧推桿112. 9、彈簧推桿I 2. 7和陶瓷球2. 8所受液壓力平衡，這樣能夠保證陶瓷球2. 8動(dòng)作靈活可靠，適用于中高壓水介質(zhì)工作條件；純水雙向?qū)χ脡弘娞沾蓳Q向閥組裝完成后，使用者通過微調(diào)螺釘I 3. 3的旋進(jìn)能夠調(diào)節(jié)內(nèi)固定套II. I的位置，進(jìn)而調(diào)節(jié)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器I I. 4、推桿I 1.5與彈簧推桿I 2. 7的良好接觸；通過微調(diào)螺釘113. 4的旋進(jìn)能夠調(diào)節(jié)內(nèi)固定套III. 6的位置，進(jìn)而調(diào)節(jié)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器III. 7、推桿III. 8與彈簧推桿112. 9的良好接觸；壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器對(duì)于電壓有較高的響應(yīng)頻率，使得本換向閥在高響應(yīng)要求的場(chǎng)合有很好的優(yōu)勢(shì)，而且壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器具有良好的電磁抗干擾性，可以用在電磁場(chǎng)較強(qiáng)的環(huán)境中，克服了以往電磁換向閥在這方面的缺陷，并且壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器不會(huì)消耗大量的保持電流，因而較電磁換向閥而言，本換向閥在低功耗方面有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)；采用壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器雙向?qū)χ抿?qū)動(dòng)的方式，一端壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器得電的同時(shí)另一端同時(shí)失電，保證驅(qū)動(dòng)時(shí)的同步協(xié)作性；采用陶瓷球2. 8與臺(tái)階柱分離或接合，實(shí)現(xiàn)回路的開或閉，縮短了運(yùn)動(dòng)行程，提高了反應(yīng)速度；兩種結(jié)構(gòu)相互配合保證了本換向閥較高的響應(yīng)性；閥體2上部進(jìn)水口 P、工作口 A和回水口 O內(nèi)設(shè)置有閥口阻尼器2. 13，改善了閥的動(dòng)靜態(tài)性能。為能夠適應(yīng)水介質(zhì)的特殊要求，閥的所有元件均可以采用了耐蝕不銹材料，可保證閥在水介質(zhì)工作環(huán)境中具有較長(zhǎng)的壽命。此外，該閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、工藝性好、易于標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)，使其適合于系列化生產(chǎn)。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上訴揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種純水雙向?qū)χ脡弘娞沾蓳Q向閥，包括外固定閥套(I)、閥體(2)和固定螺帽(3)，其特征在于所述固定閥套(I)包括，分別固定在閥體(2)軸向左右兩端的外固定閥套I (I. I)和外固定閥套II (I. 2);所述固定螺帽(3)包括，固定在外固定閥套I (I. I)軸向左端的螺帽1(3. I)和固定在外固定閥套11(1. 2)右端的螺帽11(3. 2);所述閥體⑵內(nèi)軸心設(shè)置有通孔，且在通孔內(nèi)自左向右依次安裝有徑向開有一組通孔的二孔閥套(2. I)、徑向開有一組斜孔的六孔閥套(2. 2)、臺(tái)階柱I (2. 3)、徑向開有一組通孔的八孔閥套(2.4)、臺(tái)階柱11(2. 5)和徑向開有兩組斜孔的彈簧閥套(2. 6)，且所述二孔閥套(2. I)、六孔閥套(2. 2)、臺(tái)階柱I (2. 3)、八孔閥套(2. 4)、臺(tái)階柱11(2. 5)和彈簧閥套(2.6)各部件間相互緊靠；在二孔閥套(2. I)、六孔閥套(2. 2)和臺(tái)階柱I (2. 3)形成腔體內(nèi)設(shè)置有彈簧推桿1(2.7);所述八孔閥套(2.4)中心設(shè)置有陶瓷球(2.8);所述彈簧推桿I (2. 7)的一端頂在裝在八孔閥套(2.4)中的陶瓷球(2.8)上；所述臺(tái)階柱II (2. 5)與彈簧閥套(2.6)形成空腔內(nèi)設(shè)置有彈簧推桿II (2. 9)，且彈簧推桿II (2. 9) 一端頂在陶瓷球(2. 8)上；所述二孔閥套(2. I)左端內(nèi)壁設(shè)置有環(huán)狀凸起；所述二孔閥套(2. I)內(nèi)設(shè)置有U形密封骨架1(2. 10)，且所述U形密封骨架I (2. 10)設(shè)置于二孔閥套(2. I)內(nèi)壁環(huán)狀凸起處右端面；所述U形密封骨架I (2. 10)與彈簧推桿I (2. 7)左端肩面間設(shè)置有復(fù)位彈簧1(2. 11);所述彈簧閥套(2.6)右端內(nèi)壁設(shè)置有環(huán)狀凸起，且環(huán)狀凸起處左端設(shè)置有U形密封骨架11(2. 12);所述彈簧閥套(2.6)內(nèi)的彈簧推桿II (2. 9)右端肩面與U形密封骨架II (2. 12)間設(shè)置有復(fù)位彈簧II (2. 13);所述彈簧推桿I (2. 7)左端伸出于二孔閥套(2. I);所述彈簧推桿II (2. 9)右端伸出于彈簧閥套(2.6);所述外固定閥套1(1. I)左端通過螺紋與螺帽1(3. I)連接固定；所述外固定閥套1(1. D內(nèi)自左向右依次設(shè)置有內(nèi)固定套1(1. 3)、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器I(I. 4)和推桿I (I. 5)，且所述內(nèi)固定套I (I. 3)、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器I (I. 4)和推桿I (I. 5)相互緊靠；所述推桿1(1. 5)右端與彈簧推桿1(2. 7)伸出于二孔閥套(2. I)部分緊靠；所述外固定閥套1(1. I)通過螺栓與閥體(2)連接固定；所述外固定閥套II (I. 2)右端通過螺紋與螺帽11(3.2)連接固定；所述外固定閥套11(1. 2)內(nèi)自右向左依次設(shè)置有內(nèi)固定套II(I. 6)、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器II (I. 7)和推桿II (I. 8)，且所述內(nèi)固定套II (I. 6)、壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器II (I. 7)和推桿II (I. 8)相互緊靠；所述推桿II (I. 8)左端與彈簧推桿II (2. 9)伸出于彈簧閥套(2. 6)部分緊靠；所述外固定閥套II (I. 2)通過螺栓與閥體(2)連接固定；所述螺帽I (3. I)左端面設(shè)置有軸向微調(diào)螺釘I (3. 3)，且所述軸向微調(diào)螺釘I (3. 3)末端頂在內(nèi)固定套I (I. 3)左端面上；所述螺帽II (3. 2)左端面設(shè)置有軸向微調(diào)螺釘II (3. 4)，且所述軸向微調(diào)螺釘11(3.4)末端頂在內(nèi)固定套11(1.6)右端面上；所述閥體(2)上部開有進(jìn)水口(P)、工作口(A)和回水口(O)，且所述進(jìn)水口(P)、工作口(A)和回水口(O)內(nèi)設(shè)置有閥口阻尼器(2. 13);所述閥體(2)下部開有連通閥體⑵左右兩端的流道(G);所述內(nèi)固定套1(1.3)和螺帽I (3. I)上設(shè)置有用于壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器I (I. 4)電源線伸出的通孔；所述內(nèi)固定套II (I. 6)和螺帽II (3. 2)上設(shè)置有用于壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器II (I. 7)電源線伸出的通孔； 當(dāng)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器11(1.7)失電，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器1(1.4)得電時(shí)，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器1(1.4)推動(dòng)推桿I (I. 5)和彈簧推桿I (2. 7)向右運(yùn)動(dòng)，陶瓷球(2.8)與臺(tái)階柱I (2. 3)分離，陶瓷球(2.8)與臺(tái)階柱II (2. 5)接合，液流通過工作口(A)、八孔閥套(2.4)上的通孔、臺(tái)階柱I (2. 3)中心孔、六孔閥套(2.2)上的斜孔，進(jìn)入回水口(0)，閥體(2)上工作口(A)和回水口(O)可通流；當(dāng)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器1(1.4)失電，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器11(1.7)得電時(shí)，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器II(I. 7)推動(dòng)推桿II (I. 8)和彈簧推桿II (2. 9)向左運(yùn)動(dòng)，陶瓷球(2. 8)與臺(tái)階柱II (2. 5)分離，陶瓷球(2.8)與臺(tái)階柱I (2. 3)接合，液流通過進(jìn)水口(P)、彈簧閥套(2.6)上左端的斜孔、臺(tái)階柱II (2. 5)中心孔、八孔閥套(2.4)上的通孔，進(jìn)入工作口(A)，閥體⑵進(jìn)水口(P)和工作口㈧可通流。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的純水雙向?qū)χ脡弘娞沾蓳Q向閥，其特征在于二孔閥套(2.I)與閥體⑵之間設(shè)置有O形密封圈I (2. 14)，六孔閥套(2. 2)與閥體⑵之間用O形密封圈11(2. 15)加擋圈I (2. 16)密封，臺(tái)階柱I (2. 3)和閥體⑵之間用O形密封圈111(2. 17)加擋圈11(2. 18)密封，臺(tái)階柱11(2.5)與閥體⑵之間用O形密封圈IV(2. 19)加擋圈111(2. 20)密封，彈簧閥套(2.6)與閥體(2)之間用O形密封圈V(2. 21)密封，六孔閥套 (2. 2)與彈簧推桿I (2. 7)之間通過O形密封圈VI (2. 22)加擋圈IV(2. 23)密封，彈簧閥套(2.6)與彈簧推桿II (2. 9)之間通過U形密封骨架11(2. 12)加擋圈V(2. 24)密封；U形密封骨架1(2. 10)與二孔閥套(2. I)內(nèi)壁環(huán)狀凸起接觸處設(shè)置有擋圈VI (2. 25);體(2)上部 開有進(jìn)水口(P)、工作口(A)和回水口(O)內(nèi)壁分別設(shè)置有O形密封圈VI (2. 25)、0形密封圈 VII (2. 27)和 O 形密封圈 VIII (2. 28)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的純水雙向?qū)χ脡弘娞沾蓳Q向閥，其特征在于所述外固定閥套1(1. I)和外固定閥套11(1. 2)最小內(nèi)徑小于閥體(2)的最小內(nèi)徑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種純水雙向?qū)χ脡弘娞沾蓳Q向閥，包括兩個(gè)對(duì)置壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器、置于閥體內(nèi)孔中的球形閥芯、復(fù)位彈簧、彈簧推桿等機(jī)構(gòu)。閥體上端設(shè)有進(jìn)水口、工作口、回水口，相互連通；通過陶瓷球與閥座的分離或接合，形成回路的開或閉，從而改變液流的方向，以實(shí)現(xiàn)所要求的液路換向作用。本發(fā)明通過閥芯與閥套、閥套與閥體間的直接密封，以及陶瓷球閥芯與閥座間的線密封，可實(shí)現(xiàn)零泄漏；增設(shè)閥口阻尼器，改善換向閥動(dòng)靜態(tài)性能；通過具有較大輸出力的壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)快速切換；該閥還具有通用性好，便于標(biāo)準(zhǔn)化的特點(diǎn)，特別適合于小流量、高響應(yīng)、電磁場(chǎng)作用較強(qiáng)的水介質(zhì)環(huán)境下工作。
文檔編號(hào)F15B13/02GK102619801SQ20121010315
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月10日
發(fā)明者弓永軍, 張?jiān)雒? 李光, 王祖溫 申請(qǐng)人:大連海事大學(xué)