[发明专利]一种平面密封型换向阀

说明书

技术领域

本发明属于液压控制阀，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。

背景技术

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。

(2)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。

发明内容

本发明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。

本发明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处，所述第一回油口和第二回油口通过上阀座内的十字沟通油路连通，S为滚珠丝杠组件的行程，r1为内圆槽的半径，r2、r3分别为外环槽的内径和外径，且2r1>S>(r2+r3-2r1)/2；

所述套筒为具有内空腔的圆筒，其前端封闭并形成凸台，凸台侧面具有外螺纹，以与所述螺纹孔螺纹连接，凸台端面具有轴向连通内空腔的推杆孔，所述内空腔中装有滚珠丝杠组件和连接螺套；