[發明專利]一種基于微造型閥芯和異型閥腔的水壓組合閥

在審

• 申請號: 201910069763.4
• 申請日: 2019-01-24
• 公開（公告）號: CN109630493A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 陳國瑜;王傳禮;鄧海順;何濤;周大偉;李成
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02;F16K1/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于閥芯微造型和異型閥腔的水壓組合閥，包括閥座、閥體Ⅰ、閥體Ⅱ、溢流閥、先導閥、安全閥和電磁閥組成，其特征在于：所述的閥座具有流道、進液口和出液口Ⅰ；所述閥體Ⅰ具有流道、引流孔和出液口Ⅱ；閥體Ⅱ具有流道和出液口Ⅲ；所述溢流閥安裝于閥體Ⅰ內部，一側連通進液口，一側通過流道與先導閥和安全閥連接，上端通過引流孔與出液口Ⅱ連接；所述電磁閥安裝于閥體Ⅰ內部，一側連通安全閥，一側與出液口Ⅱ連通，所述安全閥安裝于閥體Ⅱ內部。本發明閥芯表面設有微造型結構，閥芯和閥套配合構成異型閥腔。工作壓力較小時，該組合閥起溢流作用；工作壓力較大時，該組合閥可以迅速泄壓。

技術領域

本發明涉及水液壓技術領域，具體是一種基于微造型閥芯和異型閥腔的水壓組合閥。

背景技術

在液壓系統中用以控制流體壓力、流量和流動方向的控制元件總稱為液壓控制閥，簡稱為閥。它們的性能很大程度上決定了整個液壓系統的性能?，F有的大多數液壓系統中由于泵供液的不穩定，容易造成液壓系統中液體壓力的波動不穩定現象，所以在一個液壓系統中通常設有調壓閥和安全閥來維持系統的壓力平穩和安全，甚至有時兩種閥的個數較多。這就造成了閥在連接的過程中比較復雜，不易于系統的安裝和維修。同時閥的個數越多，其體積占用也越大，工作過程中造成泄漏的問題也會越嚴重，使系統的穩定性和實用性降低。

傳統的閥設備均使用液壓油為工作介質，因液壓油的物理特性，其容易對環境造成嚴重污染。與液壓油介質相比，水介質具有安全環保、來源廣泛、價格低廉、存儲方便、使用成本低和適應性強等諸多優點。

然而水介質的粘度低、潤滑性差、導電性強，容易造成閥類零件的腐蝕、磨損等問題。此外，水的氣化壓力比油類氣化壓力高，水液壓元件的節流口處易形成局部真空而產生大量氣穴，氣穴進入高壓區受壓而潰滅，會產生局部沖擊和瞬時高溫，從而導致元件性能降低，產生振動、噪聲以及拉絲侵蝕、沖蝕、沖擊等，縮短元件使用壽命。要減小或消除上述現象，除了從材料的選擇及材料的處理工藝上進行考慮之外，還應重點從水壓元件及系統的結構設計著手，提出適用于水壓元件的創新結構。

微造型技術是在摩擦副表面加工出規律分布的微觀形貌，以產生動壓潤滑效果。目前微造型技術在機械密封、發動機活塞環、推力軸承、刀具抗磨等領域已有成功應用。在閥芯開設規律分布的微造型可改善閥芯摩擦副的摩擦磨損及潤滑性能。微造型微坑還可存儲微量潤滑液，在干摩擦及貧油潤滑時，產生二次潤滑的效果。此外，微造型還具有儲存微小固體磨粒的能力，從而減少閥芯、閥套及微磨粒間產生的磨損問題。

異形閥腔是將閥芯和閥套的輪廓設計成異形曲線結構，通過結構改變閥腔流場的流速、流線、壓力分布等參數，進而改變閥腔氣穴產生的位置、強弱和范圍，從而減緩或轉移閥腔重要閥口及密封帶的氣蝕破壞。

本發明提供的一種組合閥是兩種閥的合體，通過這種新的結構，達到了簡化系統的目的，同時性能上具有泄漏量小、響應快等優點，更優異于傳統的分開使用的閥的效果。同時，在閥芯表面進行微造型處理，并采用異形閥腔結構，通過異形閥腔結構削弱和轉移氣蝕，從而改善閥口的氣蝕破壞。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于閥芯微造型和異型閥腔的水壓組合閥；該水壓組合閥集調壓和安全的功能于一體，同時減少系統閥的使用數量，使整個系統得以簡化，同時對主閥芯進行微造型設計以及異型閥腔的結構設計，可以有效改善氣蝕與磨損的問題。

本發明是通過以下技術方案實現：