[发明专利]一种具有特殊密封阀芯结构的滑阀式液压换向阀

说明书

本发明公开了一种具有特殊密封阀芯结构的滑阀式液压换向阀，通过乳化液、水及其它水基传动介质下阀芯阀孔的密封结构有效保证了滑阀式液压换向阀的密封性能，提高了滑阀式液压换向阀的工作可靠性，扩大了滑阀式液压换向阀的应用范围。

技术领域

本发明属于控制阀领域，涉及一种具有特殊密封阀芯结构的滑阀式液压换向阀。

背景技术

工作介质是液压系统中极为重要的组成部分，液压系统能否可靠、有效、安全而经济地运行，与所选用工作介质的性能密切相关。在流体静压系统中，工作介质主要分为矿物油和难燃液两类。矿物油型工作介质有许多优点，其主要缺点是具有可燃性。在接近明火、高温热源或其他易发生火灾的地方，使用矿物油型液压油时会有着火的危险。因此，在高温明火附近或煤矿井下不允许使用矿物油型液压油作为液压系统工作介质，而必须改用难燃液，比如煤矿井下使用难燃液作为液压系统工作介质，液压支架和外注式单体液压支护的工作介质是乳化液或者纯水。

换向阀作为常规的液压元件，被普遍应用于各种条件下的液压系统中，而其中应用范围最广的便是滑阀式换向阀。但是，对滑阀式换向阀而言，由于它是利用滑阀阀芯相对于阀体孔作相对运动工作的，因此阀芯与阀体孔之间必然存在配合间隙，换向阀的密封属于环形间隙密封，滑阀阀芯与阀体孔之间环形间隙的流动状态一般为层流，工作压力越高，内泄漏越大，而换向阀的泄漏量过大，将导致液压系统发热严重，效率降低，影响执行元件的运动速度。由于乳化型水基难燃液、水及其他水基难燃介质粘度小及以上要求，因此，滑阀式换向阀一般采用矿物油型液压油作为工作介质。

由于乳化液、水及其他水基难燃介质不适用于目前的滑阀式换向阀，因此煤矿井下液压支架的换向阀都使用锥阀或球阀的形式。锥阀型换向阀通过锥阀芯相对于阀座的开启或闭合实现换向，它的密封性能好，但单个锥阀只能实现二位三通机能，故如果要得到较复杂的机能，必须采用多个阀进行组合。

目前液压支架使用的换向阀为片式结构，每片阀由一个操作机构、两套阀芯和一个阀体组成，其中每套阀芯组成一个二位三通换向阀，该阀的密封形式为锥阀密封。两套阀芯(二位三通阀)组成一个三位四通换向阀，因此，换向阀实际上起到的是三位四通换向阀的作用。这种设计结构复杂，增加了设备的加工和维护成本。若使用滑阀式三位四通阀，将会使结构简单可靠。因此，在实际煤矿井下工作环境中，迫切需要设计一种既能够可靠密封避免泄漏又能通过简单结构完成换向操作的换向阀结构。

同样地，在液压换向阀为水及其他水基介质的液压系统中，也存在相似的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种具有特殊密封阀芯结构的滑阀式液压换向阀，其结构简单，能够在乳化液、水及其他水基传动介质下使用且能够有效保证液压换向阀的密封性能，提高液压换向阀的工作可靠性，提升工作效率。

本发明的技术方案如下：

一种具有特殊密封阀芯结构的滑阀式液压换向阀，包括换向阀阀体、复位弹簧、直线滚动轴承、滑阀阀芯以及密封圈；换向阀阀体内部设置有与滑阀阀芯配合的阀孔以及用于与进出液通道连通的多路孔道，滑阀阀芯与所述阀孔同轴间隙配合，滑阀阀芯两端均套接有与滑阀阀芯同轴的复位弹簧，其特征在于，换向阀阀体可以是整体式，也可以是分体式，滑阀阀芯为设有多个环形导流槽的柱形结构，滑阀阀芯左侧柱体通过左直线滚动轴承转动连接于左阀体，滑阀阀芯右侧柱体通过右直线滚动轴承转动连接于右阀体，滑阀阀芯与阀体之间需要密封的位置不是以刚性的轴孔配合间隙密封，而是设有密封沟槽，沟槽内有高分子材质密封圈用来进行密封；

具体的，滑阀式液压换向阀，其高分子密封圈安装在阀芯之上，滑阀阀芯左侧柱体靠近左侧环形导流槽位置设置有密封沟槽，滑阀阀芯右侧柱体靠近右侧环形导流槽位置同样设置有密封沟槽，滑阀阀芯中部柱体两侧均设置有密封沟槽，上述密封沟槽内均装配有密封圈；