CN1302966A - 液压控制式二通换向阀 - Google Patents

Abstract

以形成在轴中间部外周上的阳螺纹与形成在活塞的中心孔内周上的阴螺纹在轴的中间位置将轴与活塞相互螺纹结合起来,在轴与活塞之间夹设密封件,同时在轴外周安装用于防止活塞脱落的止动环,由轴承可自由滑动地支承从前述活塞两侧延出的前端侧部分与基端侧部分而将轴支承起来。

Description

液压控制式二通换向阀

本发明涉及进行空气、油、水、蒸气等流体通断的液压控制式二通换向阀。

以液压控制阀的切换而向活塞或隔膜等受压体的一面侧的压力作用室给排压力流体，借此使受压体和通过阀杆与该受压体相连结的阀构件上下运动来开闭阀座，由此阀座开闭来实施压力流体的入口与出口的通断的液压控制式二通换向阀，已为公知。

作为一例，如图3所示，这种已为公知的液压控制式二通换向阀100具有主阀101与控制阀102。其中主阀101具有：从入口导入压力流体的入口室103、出口104、与入口出口相连通的流路中的阀座105、开闭该阀座105的阀构件106。前述主阀101通过阀杆107使前述阀构件106上下移动来开闭上述阀座105；在前述阀杆107上固定着受压体(本例中为隔膜)108，平时由复位弹簧109对其向闭阀方向推压，前述受压体108借由前述控制阀102向压力作用室110给、排压力流体而上下移动。

在上述公知的液压控制式二通换向阀100中，在阀杆107端部设置具有阳螺纹部的台阶部，在将受压体108***前述台阶部之后，用螺母124旋入阳螺纹部123来固紧，由此将受压体108固定于阀杆107上，另外，在主阀101阀体111的上部开口125中嵌装着具有贯穿孔127的轴支承构件126，在该贯穿孔127内附设着密封件128，同时由前述贯穿孔127对固定于前述受压体108上的阀杆107导向。

通过在主阀101阀体111上设置的供给流路112向压力作用室供给压力流体。

但是，这种液压控制式二通换向阀100由于由设在轴支承构件(该轴支承构件配合于阀体111上部开口125)126的贯穿孔127对固定着受压体108的阀杆107导向，并通过设在主阀101的阀体111上的供给流路112向压力作用室110供给压力流体，它有着如下三方面的问题：

(1)由于在阀构件上作用着由流过流路中的压力流体产生的偏斜力，而阀杆在悬臂状态下由设于轴支承构件上的贯穿孔导向，故阀杆对抗前述偏斜力的抵抗力不足；

因此，阀杆的移动不平滑，密封件与活塞密封的磨损增大，密封性变坏，液压控制式二通换向阀寿命变短。

(2)由于一般是以旋紧螺母将受压体安装到阀杆上，而这时必须采取防止螺母松开的措施，使得构成主阀的零件之组装、分解性能变坏。

(3)向压力作用室供给控制用压力流体的构造也较复杂。

本发明就是要解决上述课题，其目的在于提供安装了阀构件的轴移动平滑、密封件与活塞密封磨损少、密封性能优良、组装分解容易、向压力作用室给排压力流体的构造也简单的液压控制式二通换向阀。

为解决前述课题，本发明的液压控制式二通换向阀具有主阀与控制阀，其中主阀具有入口、出口、连结出入口的流路中的阀座、开闭该阀座的阀构件、在轴向可自由进退并在其前端具有前述阀构件的轴、连结于该轴的活塞、以及由该活塞隔成的压力作用室；控制阀用于向前述压力作用室供给控制流体，其特征在于，上述轴和活塞由在轴的中间部外周上形成的阳螺纹与在活塞中心孔内周形成的阴螺纹在轴中间位置相互螺纹结合起来；在轴与活塞之间夹装着密封件，在轴外周上安装着通过与前述活塞外端部结合而防止该活塞脱落的止动环；前述轴具有沿前述活塞两侧延出的前端侧部分与基端侧部分，以轴承分别可自由滑动地支承该两部分。

如按本发明的具体实施例，前述主阀具有：有着前述入口与出口及阀座的阀体、安装于该阀体的盖、气密性间隔该盖内部与前述阀体内部间的隔板；前述盖内部具有由前述隔板隔成的空间部，在该空间部内收容前述活塞；前述轴的前端侧部分贯穿前述隔板延伸于阀体内；同时轴基端侧部分嵌入形成于阀体上的圆筒状导向部内，在该导向部与前述隔板中分别设有前述轴承。

在本发明中，上述阀体在前述导向部内具有用于收容从前述控制阀供给的控制流体的控制室；在前述轴的基端侧部分内部设有用于连通该控制室与前述压力作用室的通孔。

另外，在本发明中，在前述活塞一方端面与前述隔板之间形成着前述压力作用室；在前述活塞另一方端面与前述盖之间形成着弹簧室，在该弹簧室内收容着对前述活塞向闭阀方向弹压的复位弹簧。

在具有上述构成的本发明液压控制式二通换向阀中，由于安装了阀构件的轴其前端侧部分与基端侧部分隔开距离的2处由轴承支承着，前述阀构件即使受到流过流路的压力流体产生的偏斜方向力，前述轴也可以产生克服这种力的足够的抵抗力。

由于可将收容于盖内的各零件从盖内空间部开口侧***组装，故可使得收容于盖内的零件容易组装分解，可实施高精度组装。

另一方面，由于前述轴与活塞的结合，是在轴与活塞间夹装密封件，将设于轴上的阳螺纹部旋入设在活塞上的阴螺纹部，而后在前述轴上装上止动环，以防止活塞脱落，因此可以确实锁定活塞，也可以不必像使用螺母的现有用例那样专门设置防松装置，并且也可以很容易进行分解。

另外，由于前述活塞的驱动，借由控制阀将控制流体供给压力作用室来实施，而供给该压力作用室的控制流体要通过轴的延长部内的通孔，因此，流路成直线状态，简单；控制用压力流体流动通畅，响应性能好。

附图简要说明

图1是本发明实施例要部纵剖面图；图2是轴与活塞连结部的放大剖面图；图3是现已公知的液压控制式二通换向阀的要部纵剖面图。

图1是表示本发明液压控制式二通换向阀的实施例的要部纵剖面图；中心线左侧阀构件表示开阀状态，中心线右侧的阀构件表示闭阀状态。

该液压控制式二通换向阀1具有主阀2与控制阀3。而主阀2具有阀体4、气密性安装于该阀体4上面的盖5、气密性地间隔阀体4内部与盖5内部之间的隔板16、在前述盖5内滑动的活塞18、连结于该活塞18的轴15、以及安装于该轴15前端的阀构件25。

前述阀体4具有流入压力流体的流入口6与流出压力流体的流出口7、设于将流入流出口连结起来的流路中的环状阀座8、安装该阀座8的安装部9、在与前述阀座8相对的位置形成并与前述流出口7连通的阀室10；在该阀室10内配置着前述阀构件25。

前述盖5的内部具有由前述隔板16隔出的空间部17，在该盖5上端部附近设有控制孔11与通气孔12。前述活塞18可自由滑动地收容于前述空间部17内，该空间部17的内部由活塞18分隔成活塞18上方的弹簧室17a和活塞18下方的压力作用室17b。

前述弹簧室17a的上端部具有比前述空间部17的直径小的小直径部19，在该小直径部19内收容着位于前述活塞18与盖5之间的复位弹簧20，平时由该复位弹簧20对活塞18向闭阀方向弹压。另外，在前述小直径部19与空间部17之间有台阶部60，由该台阶部60限制前述活塞18的上升位置。在前述小直径部19中央上部位置设有从盖5延伸出来的中空圆筒状导向部22，在该导向部22内可自由滑动地嵌入前述轴15基端侧延长部15b，该延长部15b由设于导向部22上的密封件23与轴承24气密性且可自由滑动地支承着。在该导向部22内部形成控制室21，由控制阀3向该控制室21供给控制流体。

前述隔板16为中央有贯通孔的圆筒状，其上方与下方端部附近有小直径部16a、16b，两小直径部之间有大直径部16c。下方小直径部16b***前述阀体的阀室10，大直径部16c的下端面由前述阀室10周围的阀体壁支承，并由装在围着阀室10设置的阀体壁上的环形沟中的密封件31来封着。而该大直径部16c的上端面，由装于前述口部14上部的环状沟部的止动环26来定位。在前述大直径部16c上部外周面上设有用于安装密封件27的环状沟。在前述轴15的前端侧部分15c所穿过的贯穿孔的周壁上端附近安装着对前述前端侧部分15c导向的轴承50，在贯穿孔周壁下端与轴承50之间分别设有用于安装密封件28、29、30的环状沟，在各环状沟中分别安装着密封件28、29、30。

前述密封件27是隔断压力作用室17b与外气的密封件；密封件28是擦除附着于轴上的灰尘等的密封件(刮板作用)；密封件29是防止流体从阀体侧侵入的密封件；密封件30是封堵着压力作用室17b的压力的密封件。

前述轴15的延出于活塞18上方的前述基端侧部分15b比延出于活塞18下方的前端侧部分15c直径小，在该基端侧部分15b内部设有连通前述控制室21与压力作用室17b的通孔15a。另一方面，贯通隔板16地延伸到阀体4的阀室10内的前述前端侧部分15c，在其前端的小直径部上由密封件34气密性地安装着前述阀构件25。

在前述活塞18的周围安装着活塞密封33，活塞18上方的弹簧室17a与前述通气孔12连通。

设在盖5上的控制阀3，如图所示，由它的切换可使前述控制室21与控制孔11与通气孔12连通。

在由前述控制阀3的切换使控制室21与控制孔11连通时，控制流体即从控制孔11通过通孔15a供向压力作用室17b，由此，活塞18克服复位弹簧20的弹力而被上推。从而，由于由轴15使阀构件25向上方移动而打开阀座8，入口6的压力流体流向出口7。

另一方面，如前述控制阀3被切换成为图示位置，前述控制室21与通气孔12相连的话，由于压力作用室17b内的控制流体通过通孔15a和控制室21而从通气孔12流出，活塞18与轴15被复位弹簧20的弹力推压，前述阀构件25关闭前述阀座8，入口压力流体不再流向出口。

在本实施例中，由于将控制阀3设于盖5上，可使前述控制室21连通控制孔11，也可使其连通通气孔12，但该液压控制式二通换向阀也不限于这种形式。

例如，也可以通过图中未示出的3孔阀从外部向控制孔11导入控制流体，在这种情况下，仅使前述控制室21与控制孔11相连通即可，可省去图示的控制阀3。另外，在这种情况下，通过切换3孔阀进行对控制室21的压力流体的供给、排出，就没有必要使控制室21与通气孔12连通。

图2示出了关于前述轴15与活塞18的连结构造的实施例。

前述轴15，在大直径的前述前端侧部分15c与小直径的基端侧部分15b之间设有用于止动活塞18的环状台阶部15d，在前述基端侧部分15b的接近该台阶部15d的位置加工出阳螺纹15e，在该阳螺纹15e的台阶部15d侧的端部形成密封用沟部61，在与台阶部15d相反侧端部形成收容止动环用沟部62。

另一方面，前述活塞18形成为其中央有贯穿孔18a的圆板状，在其外周面具有用于收容前述活塞密封33的环状凹沟18b，在其上面与前述空间部19a相对的位置具有形成复位弹簧20的座的环状凹部18c，在前述贯穿孔18a的内周面上形成阴螺纹18d。

在旋装有前述活塞18的前述轴15的前述沟部61、62中分别安装着密封件63与止动环64。

轴15与活塞18的组装顺序如下：

在轴15的密封沟部61装入密封构件63，而后从轴15的延长部15b侧***活塞18，再后一边将活塞18滑接于密封件63，一边将活塞18的阴螺纹18d旋入轴15的阳螺纹15e。

在活塞18的下端部压靠至轴15的台阶部15d上的状态下，将止动环64装入沟部62。

由此，由于活塞被锁定住，也可以不在螺纹部设置止松装置，同时也能分解。

在上述实施例中，由于将安装了阀构件25的轴15由设于盖5内的隔板16的第一轴承50与设于导向部22中的第二轴承24导向，该轴15的动作即为在轴向隔开距离的2处轴承24、50所导向。因此，即使在流路中流动的流体对阀构件25作用偏斜的力，前述轴15也可产生克服这种偏斜力的足够的抵抗力。

另外，由于只需将前述盖5内的各零件从敞开的该盖5的空间部侧顺序***即可很简单的组装起来，这些零件的组装、分解变得很容易，可高精度地组装起二通换向阀。

由于在装着活塞18的轴15之阳螺纹15e端形成沟部62，在该沟部62装上止动环64，由此锁住活塞18，可以不必专设防松装置，同时也可以分解。

另外，由于由切换控制阀3来实施压力流体对压力作用室17b的给、排，使活塞18上下移动，来开闭阀座8，而对该压力作用室17b的压力流体的给、排，通过连通于控制阀3的控制室21与轴15内的通孔15a来进行，故可将轴15的延长部15b兼用作压力流体给、排通路，收容并导向轴15的延长部15b的部分兼用作控制室，因此使得用于向压力作用室17给、排压力流体的构造变得简单，而且由于通路为直线状，故通路的连接容易保证。并且，控制压力流体的流动通畅，响应性能高。

如上所述，本发明，由于安装阀构件的轴移动平滑，故可提供密封件与活塞密封磨耗少、密封性能良好、组装分解容易、压力流体向压力作用室的给、排简单的液压控制式二通换向阀。

Claims (5)

1．一种液压控制式二通换向阀，这种阀具有主阀与控制阀，其中主阀具有入口、出口、将该两口相互连结的流路中的阀座、开闭该阀座的阀构件、可沿轴向自由进退的配设并在前端部安装了前述阀构件的轴、连结于该轴上的活塞、由该活塞隔成的压力作用室；控制阀用于向前述压力作用室供给控制流体；其特征在于，

前述轴与活塞，由在该轴中间部外周形成的阳螺纹与形成于活塞中心孔内周上的阴螺纹在轴中间位置相互螺纹结合起来，在该轴与活塞之间夹装密封件，在轴的外周上安装着止动环，该止动环通过与前述活塞的外端部结合而防止活塞的脱落；

前述轴具有延伸到前述活塞两侧的前端侧部分与基端侧部分，该两部分分别由轴承可自由滑动地支承着。

2．如权利要求1所记述的液压控制式二通换向阀，其特征在于，

前述主阀具有：具有入口与出口及阀座的阀体，安装于该阀体上的盖，气密性地间隔盖内部与前述阀体内部之间的隔板；

前述盖内部具有由前述隔板间隔开的空间部，在该空间部内收容着前述活塞，前述轴的前端部分贯穿前述隔板并延出到阀体内，而轴的基端侧部分则配入形成于阀体内的圆筒状导向部内，在该导向部与前述隔板中分别设置有前述轴承。

3．按权利要求2所记述的液压控制式二通换向阀，其特征在于，上述阀体在前述导向部内具有用于收容从前述控制阀供给的控制流体的控制室，在前述轴基端侧部分内部设有用于连通该控制室与前述压力作用室的通孔。

4．按权利要求2所记述的液压控制式二通换向阀，其特征在于，在前述活塞的一方端面与前述隔板之间形成着前述压力作用室；同时在活塞另一方端面与前述盖之间形成弹簧室，在该弹簧室内收容着对前述活塞向闭阀方向弹压的复位弹簧。

5．按权利要求3所记述的液压控制式二通换向阀，其特征在于，在前述活塞一方端面与前述隔板之间形成前述压力作用室；同时在活塞另一方端面与前述盖间形成弹簧室，在该弹簧室内收容着对前述活塞向闭阀方向弹压的复位弹簧。

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