本實用新型涉及單向閥技術領域，具體來說是一種啟閉緩沖液壓超高壓液控單向閥。

背景技術：

在常規(guī)壓力(50MPa下)的液壓領域，我們通常認為液壓油是不可壓縮的，但隨著壓力的增加，特別是壓力達到200MPa時，液壓油會有超過10％以上的壓縮量，當液壓系統(tǒng)的超高壓力直接泄壓時，由于壓差太大，這部分被壓縮的油液會以極高的流速泄出，不僅會對閥件產生沖蝕，也讓油液產生氣化現(xiàn)象，而油液中大量氣泡的增加，總會有少數(shù)氣泡進入加壓循環(huán)，形成一個個微型“炸彈”并在液壓系統(tǒng)中被壓爆，對超高壓系統(tǒng)產生破壞。這種現(xiàn)象，在泄壓的開始階段尤為突出，是液壓超高壓應用領域極為頭痛的一個問題，為了避免此問題，往往需要在泄油回路上施加超高壓背壓，不僅增加成本，也讓泄油時間延長。

在液壓超高壓領域，目前市場上能買到的超高壓電磁換向閥，最大額定工作壓力只能達到70MPa，當更高壓力時，沒有相應的電磁換向閥產品，70MPa液壓超高壓系統(tǒng)實現(xiàn)自動化非常困難，特別是上了100MPa以上的液壓超高壓系統(tǒng)，目前均無法用常規(guī)液壓回路手段實現(xiàn)自動控制。

因此，特別需要一種啟閉緩沖液壓超高壓液控單向閥，以解決現(xiàn)有技術中存在的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為了提供一種啟閉緩沖液壓超高壓液控單向閥，來解決現(xiàn)有技術中存在的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案如下：

一種啟閉緩沖液壓超高壓液控單向閥，包括第一閥體，所述第一閥體上設置低壓進油口、低壓出油口、高壓進油口、高壓出油口、控油進油口、控油出油口、插入式液壓超高壓單向閥、內腔和頂桿，所述低壓進油口通過第一通道連通第一出油口，所述高壓進油口通過第二通道連通高壓出油口，所述控油進油口通過第三通道連通控油出油口；所述內腔內設置插入式液壓超高壓單向閥，所述插入式液壓超高壓單向閥包括第二閥體，所述第二閥體內設置有進油口和出油口，所述進油口和出油口垂直設置，所述進油口設置有單向閥口，所述出油口設置有單向閥芯，所述單向閥芯包含彈簧、彈簧座和鋼球，所述彈簧的一端固定設置在彈簧座上，所述彈簧的另一端設置鋼球，所述彈簧的彈力使鋼球壓緊在單向閥口上；所述第一通道連通內腔，所述第二通道連通出油口，所述頂桿的一端滑動設置在第三通道上，所述頂桿的另一端滑動設置在進油口內，所述頂桿的滑動使頂桿另一端在進油口內具有一個封閉進油口的封閉位置和實現(xiàn)進油口與內腔連通的打開位置。

在本實用新型中，所述頂桿的另一端的端部設置有與鋼球相適配的弧面部分。

在本實用新型中，所述頂桿弧面部分的硬度小于鋼球的硬度。

在本實用新型中，在所述閥體上，單向閥口處設置斜面，所述彈簧的彈力使鋼球壓緊在單向閥口的斜面上。

在本實用新型中，所述閥體硬度在HRC27～30之間，所述鋼球表面硬度在HRC53～58之間。

在本實用新型中，所述閥體由42CrNiMoA材料制成，所述閥體δb不小于980MPa，δs不小于835MPa。

在本實用新型中，還包括與進油孔連接的超高壓接頭，所述超高壓接頭的硬度在HRC23～25之間。

在本實用新型中，所述彈簧座卡設在閥體內。

有益效果

1、具備啟閉緩沖啟閉緩沖液壓超高壓液控單向閥的反向開啟功能，可極大減輕超高壓油液對閥的沖蝕現(xiàn)象和氣化現(xiàn)象。

2、啟閉緩沖啟閉緩沖液壓超高壓液控單向閥的反向開啟功能，控制腔需要的是低壓，而在低壓條件下，本實用新型完全能使用成熟的自動化控制技術，從而將目前多數(shù)70～200MPa液壓超高壓應用領域的功能提升和控制完善。

3、本實用新型用在150MPa超高壓裂石機上，使用了啟閉緩沖啟閉緩沖液壓超高壓液控單向閥，讓裂石機裂石退回時直接泄壓，不但大幅度提高了效率(由原來的10分鐘降為90秒)，也解決了令人擔憂的沖蝕和氣化現(xiàn)象，更主要的是，讓原來管道阻尼引起的發(fā)熱現(xiàn)象得到了徹底解決(改機需要20米長的軟管，而如此高壓力的軟管只有國外進口，并且沒有大通徑膠管，通徑只有4.7毫米，但軟管需要頻繁搬動，數(shù)量不能太多)。

附圖說明

圖1本實用新型的結構示意圖；

圖2為圖1的后視圖；

圖3本實用新型采用的插入式液壓超高壓單向閥的結構示意圖；

圖4本實用新型實現(xiàn)多個功能時的結構示意圖。

圖中：1、低壓進油口；2、低壓出油口；3、高壓進油口；4、高壓出油口；5、控油進油口；6、控油出油口；7、第二閥體；8、進油口；9、出油口；10、彈簧；11、彈簧座；12、鋼球；13、第一閥體；14、插入式液壓超高壓單向閥；15、頂桿；16、內腔；17、斜面；18、弧面部分。

具體實施方式

在全部附圖的視圖中，對應的參考符號表示對應的部件。

本實用新型：

⑴低壓進油口1與低壓出油口2通過第一通道相通，屬于低壓通道；高壓進油口3和高壓出油口4通過第二通道相通，屬于超高壓通道；控油進油口5與控油出油口6通過第三通道相通，為控制管道。

⑵第一通道和第二通道間裝有插入式液壓超高壓單向閥，插入式液壓超高壓單向閥的密封鋼球12在復位彈簧10和頂桿分別操作下，實現(xiàn)關閉和開啟。

⑶頂桿作為插入式液壓超高壓單向閥密封鋼球12的操縱機構，受第三通道和第一通道的背壓油分別操作，能在閥腔內做往復運動。而頂桿端部的球面，一是對鋼球12有對中作用，二是能加大鋼球12的受力面積，再加上球面比鋼球12的硬度小，可以更大限度保障不傷及鋼球12的密封表面，頂桿上的密封件，可防止第一通道與第三通道間油液串通。

⑷而兩處超高壓密封面，能防止超高壓液壓油外泄和第一通道和第二通道間的內漏。

⑸頂桿靠近鋼球12之處，有一個錐面，錐面最大端與孔間(直徑8毫米)有一個為0.2毫米的環(huán)形間隙，最小端直徑為6毫米，當頂桿向鋼球12方向移動5.5毫米后，會被閥體內孔的凸肩擋住，此時開口最大，能保證6通徑的通流面積。頂桿最靠第三通道端有一活塞結構，直徑為40毫米。活塞上的密封件按35MPa壓力選取。

⑹由于啟閉緩沖的啟閉緩沖液壓超高壓液控單向閥要承受200MPa的壓力，材料我們采用了42CrNiMoA+鍛件，并進行了調制處理，δb不小于980MPa，δs不小于50MPa，油口連接全部設計成硬密封結構(此為我們在液壓超高壓系統(tǒng)上運用成熟的結構，相配合的兩個密封面硬度差也是我們通過實踐運用而得來的成功經驗)

⑺啟閉緩沖的啟閉緩沖液壓超高壓液控單向閥，我們在通用性上也做了諸多考慮，不加工低壓出油口2、高壓出油口4、控油出油口6，可以作為管式連接閥，將低壓進油口1、高壓進油口3、控油進油口5封堵，再將低壓出油口2、高壓出油口4、控油出油口6加工出來，則可作為版式連接閥。插入式設計，還可直接將閥裝入閥塊中，為集成化設計提供便利。將緩沖結構閥芯換成不帶緩沖結構的閥芯，就能使用其正向開啟功能，為低壓大流量，超高壓小流量的自動化控制需求提供條件。

工作原理：

⑴啟閉緩沖啟閉緩沖液壓超高壓液控單向閥關閉：

當控油進油口5和控油出油口6無壓力油時，頂桿在第一通道背壓作用下(大于0.5MPa即可，這是我們液壓超高壓系統(tǒng)泄壓回路設計和使用中的經驗積累，所以我們取消了頂桿復位彈簧10)處于圖示位置，此時可以在第二通道施加上200MPa的液壓壓力，鋼球12在彈簧10力作用下，向著頂桿方向移動，然后靠近插入式液壓超高壓單向閥密封座表面，并在不超過200MPa的液壓超高壓力作用下，與密封座表面緊密貼合，從而起到密封效果，將超高壓油液阻隔在第二通道端。此時，液壓超高壓單向閥處于超高壓“關閉”狀態(tài)。

⑵啟閉緩沖啟閉緩沖液壓超高壓液控單向閥正向開啟：

當控油進油口5和控油出油口6無壓力油時，第一通道可以接通35MPa的壓力油，頂桿不管處于任何位置，都會退向第三通道端，這樣第一通道的壓力油可以克服彈簧10的阻力，流向第二通道，由于是帶啟閉緩沖功能，主要用于液壓超高壓泄壓，正向通流道面積小，此閥不適合用于正向開啟。但更換成非緩沖頂桿后，正向通流面積回復正常，可以使用此功能。

⑶啟閉緩沖啟閉緩沖液壓超高壓液控單向閥的反向開啟

在第二通道處于超高壓狀態(tài)下，第一通道低壓，當控油進油口5或控油出油口6接通控制壓力油時，頂桿強行將鋼球12頂開，在頂開的瞬間，超高壓液壓油會產生極大的沖擊現(xiàn)象，此時緩沖閥芯錐面0.2毫米的環(huán)形間隙會產生很大的節(jié)流效應，從而限制開啟瞬間的液壓沖擊強度，隨著頂桿在控制油的作用下向著第二通道端移動，閥芯通流面積逐漸加大，節(jié)流效應逐漸減弱直至達到六通徑的通流面積。

反向開啟結構設計中，頂桿的活塞直徑為40毫米，鋼球12密封的覆蓋直徑為8毫米，面積比為25：1，也就是說，200MPa壓力下，第三通道的最小開啟壓力為8MPa。150MPa壓力下，第三通道的最小壓力開啟為6MPa，以此類推。

本實用新型具體結構為：

一種啟閉緩沖液壓超高壓液控單向閥，包括第一閥體13，第一閥體13上設置低壓進油口1、低壓出油口2、高壓進油口3、高壓出油口4、控油進油口5、控油出油口6、插入式液壓超高壓單向閥14、內腔16和頂桿15，低壓進油口1通過第一通道連通第一出油口9，高壓進油口3通過第二通道連通高壓出油口4，控油進油口5通過第三通道連通控油出油口6；內腔內設置插入式液壓超高壓單向閥14，插入式液壓超高壓單向閥包括第二閥體7，第二閥體7內設置有進油口8和出油口9，進油口8和出油口9垂直設置，進油口8設置有單向閥口，出油口9設置有單向閥芯，單向閥芯包含彈簧10、彈簧座11和鋼球12，彈簧10的一端固定設置在彈簧座11上，彈簧10的另一端設置鋼球12，彈簧10的彈力使鋼球12壓緊在單向閥口上；第一通道連通內腔，第二通道連通出油口9，頂桿的一端滑動設置在第三通道上，頂桿的另一端滑動設置在進油口8內，頂桿的滑動使頂桿另一端在進油口8內具有一個封閉進油口8的封閉位置和實現(xiàn)進油口8與內腔連通的打開位置。

優(yōu)選的實施方式中，頂桿的另一端的端部設置有與鋼球12相適配的弧面部分18，并可在閥體1上，單向閥口處設置斜面17，彈簧3的彈力使鋼球4壓緊在單向閥口的斜面17上，達到較好的使用效果。

在本實用新型擴展的實施方案中，可在第一閥體13的外側噴涂超疏水疏油復合涂層19，使閥體具備自清潔的功能，在長時間的使用中，能夠保障閥體1的衛(wèi)生等級；進一步的，可在閥體1的外側通過黏膠粘接的方式設置紫外線殺菌燈20，在長時間使用后，可在特定時間打開紫外線殺菌燈10，大的方便的對本實用新型插入式液壓超高壓單向閥周圍空間進行殺菌的效果，在衛(wèi)生等級要求較高的場所，達到較好的使用效果。

上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和使用本實用新型。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創(chuàng)造性的勞動。因此，本實用新型不限于上述實施例，本領域技術人員根據(jù)本實用新型的揭示，不脫離本實用新型范疇所做出的改進和修改都應該在本實用新型的保護范圍之內。