專利名稱：一種氣體換向閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種換向閥，具體涉及一種氣體換向閥。
背景技術(shù)：
換向閥是具有兩種以上流動(dòng)形式和兩個(gè)以上油口的方向控制閥，能實(shí)現(xiàn)液壓油流或氣體的溝通、切斷和換向，以及壓力卸載和順序動(dòng)作控制。換向閥工作時(shí)借著閥外的驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸，帶動(dòng)搖拐臂，啟動(dòng)閥芯，使工作流體或氣體實(shí)現(xiàn)周期變換流向的目的。這種變換閥在石油、化工生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用，在合成氨造氣系統(tǒng)中最為常用。目前，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，高壓氣源系統(tǒng)的工作壓力不斷提高，有的高壓氣源系統(tǒng)的工作壓力已達(dá)70MPa，高壓閥門(mén)作為高壓氣源系統(tǒng)的重要控制類(lèi)元件，其工作壓力隨之不斷提高，總體向著小型化、輕型化、功能集成化的方向發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上高于 35MI^的高壓氣體換向閥基本依賴進(jìn)口，國(guó)外的此類(lèi)高壓氣體閥門(mén)也極少。而目前市場(chǎng)上此類(lèi)換向閥均有工作壓力低、體積大、重量重、可靠性低等缺點(diǎn)，很難滿足市場(chǎng)對(duì)高壓小型化、 輕型化、高可靠性的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種氣體換向閥，以解決現(xiàn)有氣體換向閥工作壓力低、 體積大、重量重、可靠性低等問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種氣體換向閥，包括內(nèi)設(shè)閥芯孔的閥體，閥芯孔內(nèi)安裝有閥芯，所述閥芯包括同軸設(shè)置的一個(gè)粗柱段和一個(gè)細(xì)柱段，粗柱段和細(xì)柱段之間通過(guò)斜錐面過(guò)渡連接，所述閥芯與閥體之間具有環(huán)形空腔，所述閥芯孔內(nèi)于閥芯粗柱段和細(xì)柱段處均設(shè)有用于與閥芯內(nèi)壁之間密封的密封件，用于使環(huán)形空腔兩端軸向密封；所述斜錐面處設(shè)有徑向進(jìn)氣長(zhǎng)孔，進(jìn)氣長(zhǎng)孔內(nèi)設(shè)有第一密封組件，進(jìn)氣長(zhǎng)孔內(nèi)于第一密封組件和斜錐面之間設(shè)有傳動(dòng)桿，第一密封組件的一端與進(jìn)氣口連接，另一端通過(guò)傳動(dòng)桿與環(huán)形空腔連通；所述閥芯粗柱段上沿斜錐面向端面延伸設(shè)有至少一個(gè)通氣槽，所述通氣槽于其延伸的一端設(shè)有徑向通氣孔；所述閥體上垂直對(duì)應(yīng)于閥芯粗柱段通氣槽的中部位置處設(shè)有換氣口 ；閥芯粗柱段內(nèi)于垂直徑向通氣孔處設(shè)有軸向安裝長(zhǎng)孔，軸向安裝長(zhǎng)孔內(nèi)設(shè)有第二密封組件，第二密封組件的一端與閥體的出氣口連通，另一端通過(guò)通氣槽上所設(shè)的徑向通氣孔與環(huán)形空腔連通；所述閥芯細(xì)柱段軸端設(shè)有徑向長(zhǎng)孔，徑向長(zhǎng)孔內(nèi)穿設(shè)有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為徑向長(zhǎng)孔內(nèi)所穿設(shè)的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸為曲軸或偏心軸，轉(zhuǎn)軸延伸至閥體外的部分套設(shè)有手柄。所述轉(zhuǎn)軸與手柄通過(guò)彈簧銷(xiāo)連接。所述第一密封組件包括具有密封針的密封桿及套裝在密封針上的帶有密封錐面的密封環(huán)；密封針上于密封環(huán)的密封錐面外還套裝有用于與進(jìn)氣長(zhǎng)孔端面密封的密封嘴和密封墊，密封嘴和密封墊均固定安裝于和第一密封組件密封裝配的進(jìn)氣長(zhǎng)孔處閥體上，且密封嘴上設(shè)有與密封針的密封錐面相吻合的內(nèi)錐面。所述第二密封組件包括具有第二密封針的第二密封桿及套裝在第二密封針上的帶有密封錐面的第二密封環(huán)；密封針上于密封環(huán)的密封錐面外還套裝有用于與進(jìn)氣長(zhǎng)孔端面密封的第二密封嘴，第二密封嘴固定安裝于和第二密封組件密封裝配的軸向安裝長(zhǎng)孔處閥體上；第二密封嘴上與閥芯體之間套設(shè)有第二密封墊。所述閥芯細(xì)柱段所設(shè)的0型圈和擋圈設(shè)于細(xì)柱段閥芯體上設(shè)的凹槽內(nèi)。所述閥芯粗柱段所設(shè)的0型圈和擋圈設(shè)于粗柱段閥體內(nèi)壁上設(shè)的凹槽內(nèi)。本實(shí)用新型的氣體換向閥擁有多種全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有以下優(yōu)點(diǎn)工作壓力高、 體積小、質(zhì)量輕、集成度高、強(qiáng)度高，密封可靠；合理的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得本閥的所有零部件都具備很高的互換性能。該換向閥的環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，可在-50°C +70°C的溫度范圍內(nèi)正常工作且密封可靠，工作壽命長(zhǎng)；最高工作壓力可達(dá)70MPa，可靠性高。另外，本實(shí)用新型采用全新的轉(zhuǎn)軸及閥芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得本閥具備高壓氣體輸出換向功能。

圖1是本實(shí)用新型的主視圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是密封針組件結(jié)構(gòu)圖；圖4是閥芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步介紹。如圖1 圖2所示為本實(shí)用新型氣體換向閥的結(jié)構(gòu)圖，包括內(nèi)設(shè)閥芯孔的閥體，閥體兩端面分別設(shè)有上蓋20和下蓋5 ；閥芯孔內(nèi)安裝有閥芯，閥芯16包括同軸設(shè)置的一個(gè)粗柱段和一個(gè)細(xì)柱段，粗柱段和細(xì)柱段之間通過(guò)斜錐面過(guò)渡連接，閥芯16與閥體11之間具有環(huán)形空腔，閥芯孔內(nèi)于閥芯粗柱段和細(xì)柱段處均設(shè)有用于與閥芯內(nèi)壁之間密封的密封件0 型圈171、172和擋圈181、182 (如圖4所示)閥芯細(xì)柱段所設(shè)的0型圈171和擋圈181設(shè)于細(xì)柱段閥芯體上設(shè)的凹槽內(nèi)；閥芯粗柱段所設(shè)的0型圈172和擋圈182設(shè)于粗柱段閥體內(nèi)壁上設(shè)的凹槽內(nèi)，用于使環(huán)形空腔兩端軸向密封；斜錐面處設(shè)有徑向進(jìn)氣長(zhǎng)孔，進(jìn)氣長(zhǎng)孔內(nèi)設(shè)有第一密封組件，進(jìn)氣長(zhǎng)孔內(nèi)于第一密封組件和斜錐面之間設(shè)有傳動(dòng)桿(包括調(diào)整頂桿14和圓頭頂桿15)，第一密封組件的一端與進(jìn)氣口 A連接，進(jìn)氣口 A處設(shè)有堵頭8，內(nèi)部與第一密封組件端頭連接處設(shè)有彈簧91 ；另一端與環(huán)形空腔連通；閥芯粗柱段上沿斜錐面向端面延伸設(shè)有通氣槽23 (本實(shí)施例為兩個(gè))，通氣槽23于其延伸的一端設(shè)有徑向通氣孔 M(如圖4所示)，通氣槽23內(nèi)部與第一密封組件端頭連接處設(shè)有彈簧92 ；閥體上垂直對(duì)應(yīng)于閥芯粗柱段通氣槽的中部位置處設(shè)有換氣口 B ；閥芯粗柱段內(nèi)于垂直徑向通氣孔處設(shè)有軸向安裝長(zhǎng)孔，軸向安裝長(zhǎng)孔內(nèi)設(shè)有第二密封組件，第二密封組件的一端與閥體的出氣口 C 連通，出氣口 C處套裝有擋套21，另一端通過(guò)通氣槽上所設(shè)的徑向通氣孔M與環(huán)形空腔連通；閥芯細(xì)柱段軸端設(shè)有徑向長(zhǎng)孔25，徑向長(zhǎng)孔內(nèi)穿設(shè)有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為徑向長(zhǎng)孔內(nèi)所穿設(shè)的轉(zhuǎn)軸7，轉(zhuǎn)軸為曲軸或偏心軸，轉(zhuǎn)軸延伸至閥體外的部分套設(shè)有手柄1，轉(zhuǎn)軸與手柄通過(guò)彈簧銷(xiāo)2連接。轉(zhuǎn)軸7與閥體之間設(shè)有鋼球6，鋼球6的作用是變轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸7與閥體之間的滑動(dòng)摩擦為滾動(dòng)摩擦，減小摩擦阻力。第一密封組件包括具有密封針31的密封桿32及套裝在密封針上的帶有密封錐面的密封環(huán)33，密封桿32上于密封針一端設(shè)有環(huán)形凹槽，密封環(huán)嵌裝于環(huán)形凹槽內(nèi)；密封針 31上于密封環(huán)的密封錐面外還套裝有用于與進(jìn)氣長(zhǎng)孔端面密封的密封嘴34和密封墊35， 密封嘴和密封墊均固定安裝于和第一密封組件密封裝配的進(jìn)氣長(zhǎng)孔處閥體上，且密封嘴設(shè)有與密封針的密封錐面相吻合的內(nèi)錐面。第二密封組件包括具有第二密封針41的第二密封桿42及套裝在第二密封針上的帶有密封錐面的第二密封環(huán)43，第二密封桿上于密封針一端設(shè)有環(huán)形凹槽，第二密封環(huán)嵌裝于環(huán)形凹槽內(nèi)；密封針上于密封環(huán)的密封錐面外還套裝有用于與進(jìn)氣長(zhǎng)孔端面密封的第二密封嘴44，第二密封嘴固定安裝于和第二密封組件密封裝配的軸向安裝長(zhǎng)孔處閥體上； 第二密封嘴上與閥芯體之間套設(shè)有第二密封墊45 ；閥芯粗柱段內(nèi)于第二密封嘴44的非密封端設(shè)有壓緊螺母27，壓緊螺母27中心穿設(shè)有與第二密封組件的第二密封針41同心裝配的導(dǎo)桿19。本實(shí)用新型的工作原理和過(guò)程如下當(dāng)該氣體換向閥處于打開(kāi)的位置時(shí)，即通過(guò)手柄1的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸7轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)閥芯16水平向左端運(yùn)動(dòng)，然后閥芯頂著圓頭頂桿15、調(diào)整頂桿14及第一密封組件向下移動(dòng)，此時(shí)，第一密封組件與密封嘴34脫離，高壓氣體從換向閥的A 口處進(jìn)入閥體，然后從B處輸出。同樣，當(dāng)該氣體換向閥處于關(guān)閉位置時(shí)，即通過(guò)手柄1的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸7運(yùn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)閥芯水平向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)第一密封組件與密封嘴34密封，氣體不能通過(guò)A處進(jìn)入閥體；同時(shí)閥芯16向右運(yùn)動(dòng)，使得導(dǎo)桿19與上蓋20接觸，此時(shí)，導(dǎo)桿19頂著第二密封組件與第二密封嘴44脫離，高壓氣體可由B處進(jìn)入閥體，然后從C處輸出。由上可知，通過(guò)以上手柄在開(kāi)關(guān)兩個(gè)位置的轉(zhuǎn)換，完成了閥內(nèi)高壓氣體輸出方向的轉(zhuǎn)換。本實(shí)用新型的氣體換向閥擁有多種全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有以下優(yōu)點(diǎn)工作壓力高、 體積小、質(zhì)量輕、集成度高、強(qiáng)度高；獨(dú)特的密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，密封可靠；全新的轉(zhuǎn)軸及閥芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得本閥具備高壓氣體輸出換向功能；合理的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得本閥的所有零部件都具備很高的互換性能。該換向閥的環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，可在-50°C +70°C的溫度范圍內(nèi)正常工作且密封可靠，工作壽命大于8000次；最高工作壓力可達(dá)70MPa，可靠性高。
權(quán)利要求1.一種氣體換向閥，包括內(nèi)設(shè)閥芯孔的閥體，閥芯孔內(nèi)安裝有閥芯，其特征在于所述閥芯包括同軸設(shè)置的一個(gè)粗柱段和一個(gè)細(xì)柱段，粗柱段和細(xì)柱段之間通過(guò)斜錐面過(guò)渡連接，所述閥芯與閥體之間具有環(huán)形空腔，所述閥芯孔內(nèi)于閥芯粗柱段和細(xì)柱段處均設(shè)有用于與閥芯內(nèi)壁之間密封的密封件，用于使環(huán)形空腔兩端軸向密封；所述斜錐面處設(shè)有徑向進(jìn)氣長(zhǎng)孔，進(jìn)氣長(zhǎng)孔內(nèi)設(shè)有第一密封組件，進(jìn)氣長(zhǎng)孔內(nèi)于第一密封組件和斜錐面之間設(shè)有傳動(dòng)桿，第一密封組件的一端與進(jìn)氣口連接，另一端通過(guò)傳動(dòng)桿與環(huán)形空腔連通；所述閥芯粗柱段上沿斜錐面向端面延伸設(shè)有至少一個(gè)通氣槽，所述通氣槽于其延伸的一端設(shè)有徑向通氣孔；所述閥體上垂直對(duì)應(yīng)于閥芯粗柱段通氣槽的中部位置處設(shè)有換氣口 ；閥芯粗柱段內(nèi)于垂直徑向通氣孔處設(shè)有軸向安裝長(zhǎng)孔，軸向安裝長(zhǎng)孔內(nèi)設(shè)有第二密封組件，第二密封組件的一端與閥體的出氣口連通，另一端通過(guò)通氣槽上所設(shè)的徑向通氣孔與環(huán)形空腔連通；所述閥芯細(xì)柱段軸端設(shè)有徑向長(zhǎng)孔，徑向長(zhǎng)孔內(nèi)穿設(shè)有驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體換向閥，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為徑向長(zhǎng)孔內(nèi)所穿設(shè)的轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸為曲軸或偏心軸，轉(zhuǎn)軸延伸至閥體外的部分套設(shè)有手柄。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體換向閥，其特征在于所述轉(zhuǎn)軸與手柄通過(guò)彈簧銷(xiāo)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體換向閥，其特征在于所述第一密封組件包括具有密封針的密封桿及套裝在密封針上的帶有密封錐面的密封環(huán)；密封針上于密封環(huán)的密封錐面外還套裝有用于與進(jìn)氣長(zhǎng)孔端面密封的密封嘴和密封墊，密封嘴和密封墊均固定安裝于和第一密封組件密封裝配的進(jìn)氣長(zhǎng)孔處閥體上，且密封嘴上設(shè)有與密封針的密封錐面相吻合的內(nèi)錐面。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣體換向閥，其特征在于所述第二密封組件包括具有第二密封針的第二密封桿及套裝在第二密封針上的帶有密封錐面的第二密封環(huán)；密封針上于密封環(huán)的密封錐面外還套裝有用于與進(jìn)氣長(zhǎng)孔端面密封的第二密封嘴，第二密封嘴固定安裝于和第二密封組件密封裝配的軸向安裝長(zhǎng)孔處閥體上；第二密封嘴上與閥芯體之間套設(shè)有第二密封墊。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣體換向閥，其特征在于所述閥芯細(xì)柱段所設(shè)的0型圈和擋圈設(shè)于細(xì)柱段閥芯體上設(shè)的凹槽內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氣體換向閥，其特征在于所述閥芯粗柱段所設(shè)的0型圈和擋圈設(shè)于粗柱段閥體內(nèi)壁上設(shè)的凹槽內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種氣體換向閥，包括內(nèi)設(shè)閥芯孔的閥體，閥芯孔內(nèi)安裝有閥芯，所述閥芯包括同軸設(shè)置的一個(gè)粗柱段和一個(gè)細(xì)柱段，粗柱段和細(xì)柱段之間通過(guò)斜錐面過(guò)渡連接，所述閥芯與閥體之間具有環(huán)形空腔，擁有多種全新的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，具有以下優(yōu)點(diǎn)工作壓力高、體積小、質(zhì)量輕、集成度高、強(qiáng)度高，密封可靠；合理的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得本閥的所有零部件都具備很高的互換性能。該換向閥的環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，可在-50℃～+70℃的溫度范圍內(nèi)正常工作且密封可靠，工作壽命長(zhǎng)；最高工作壓力可達(dá)70MPa，可靠性高。
文檔編號(hào)F16K31/60GK201973287SQ201120000889
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月4日
發(fā)明者周明陽(yáng), 王建軍, 馬志良 申請(qǐng)人:凱邁(洛陽(yáng))氣源有限公司