專利名稱：高壓液壓閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高壓液壓閥，尤其涉及一種煤礦井下使用的限壓閥，該閥具有一個可在閥孔中移動的且由液壓介質(zhì)打開的滑塞，滑塞的外面敷有一層薄、硬且其表面光滑的涂層，設(shè)置于閥孔中的密封圈在這層涂層上滑動。這層薄、硬且表面光滑的涂層應(yīng)使滑塞在密封圈中滑動靈活，從而使推力盡可能小且同時具有盡可能好的密封效果。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，通常選擇鍍硬鉻層為這種薄、硬且表面光滑的涂層。但實踐證明，在以純水代替油或油水乳化液時，這種鍍硬鉻層不能滿足要求。在這種情況下，由于油缺乏潤滑作用而在滑塞的鍍硬鉻層表面和密封圈之間形成很大的摩擦力，從而使滑塞的運動更加困難，這樣在滑塞上和密封上有很大的推力并對相應(yīng)的密封效果產(chǎn)生不良影響。
由于液壓油中含有破壞環(huán)境的物質(zhì)，因而出于環(huán)境保護的原因又要求在高壓系統(tǒng)中利用純水代替所用的液壓油和水油乳化液。水油乳化液對于采礦業(yè)中的液壓系統(tǒng)尤其適用，在那里，一個液控工作面的區(qū)域內(nèi)需要并使用大量的液壓流體。因此在這里迫切要求以純水作為液壓介質(zhì)。
基于上述原因，已經(jīng)有人試圖以一種潤滑漆膜涂層代替現(xiàn)有的鍍硬鉻層，以求用這種方式實現(xiàn)連續(xù)潤滑。但實踐證明，這種光滑的漆質(zhì)涂層很快便從滑塞的表面溶解掉，尤其是當(dāng)將這種涂敷過的滑塞用于在閥開啟時液壓介質(zhì)高速排放的場合更是如此。
本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種在上述已有技術(shù)的基礎(chǔ)上繼續(xù)衍變的高壓液壓閥，其滑塞也是在以純水作為液壓介質(zhì)而壓在密封圈柔軟的密封材料上時，具有很小的摩擦系數(shù)、良好的密封和長久的壽命。
為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明一改先前的上述現(xiàn)有技術(shù)的高液壓閥，而設(shè)置了涂層厚1至4μm氮化鈦涂層。
已經(jīng)證實，也是在以純水作為液壓介質(zhì)的情況下，帶氮化鈦涂層的滑塞只有非常小的摩擦系數(shù)，取得了優(yōu)秀的密封性能并達到特別長的使用壽命。同時，這種極薄的氮化鈦涂層在滑塞的外表面粘附的極其牢固，并且極快的水流也不會將其從上述表面溶解掉。
以一種不銹的合金制做這種滑塞體較好，使用這種不銹的合金有這樣的優(yōu)點，即透過這層極薄的氮化鈦涂層而滲透到該涂層之下的水不會產(chǎn)生氧化作用，這種氧化作用是會對滑塞表面的質(zhì)量及耐久性產(chǎn)生不良影響的。特別是以PVD-工藝涂敷的氮化鈦涂層極其牢固地粘附于這種不銹合金表面。在涂敷氮化鈦涂層時采用PVD-工藝具有特殊的優(yōu)點，即依此方法只需對工件予以很少的加熱，這樣就不會破壞所用合金的調(diào)質(zhì)組織。
這種涂層包覆滑塞的全部外表面較好，因為這將保護所有的外表面。
包容滑塞的閥孔處于一個閥座中較好，該閥座也是由不銹的合金制成，這將確保在閥孔的內(nèi)壁上也不會出現(xiàn)氧化現(xiàn)象，這種氧化現(xiàn)象有可能對滑塞的靈活移動產(chǎn)生不良影響。
也可以設(shè)置一種具有氮化鈦或等效的硬質(zhì)材料涂層的閥孔內(nèi)壁，這樣兩個相互移動的表面都是非常堅硬、光滑、耐磨的，因而產(chǎn)生更長的壽命。
下面將根據(jù)附圖對本發(fā)明的一個實施例予以詳細描述，其中

圖1是根據(jù)本發(fā)明的高壓液壓閥的縱剖視圖;
圖2是帶氮化鈦涂層的滑塞的縱剖視圖。
圖中以序號1表示閥殼，閥殼1的一端設(shè)有壓力接頭2，該接頭可接在井下液壓支柱的高壓腔上。在與壓力接頭2相對的另一端上，利用一個螺帽3將閥殼1封住。
在螺帽3的中心設(shè)有一個螺旋支撐4，該件可沿閥殼1的軸線方向調(diào)整且支撐著一個處于閥殼之內(nèi)的壓簧5。利用螺旋支撐件4在軸向上的調(diào)整即可調(diào)整壓簧5的彈簧力。壓簧5以其遠離螺旋支撐件4的一端支撐在一個壓蓋6上，就壓蓋6而言是平面地置于設(shè)于閥殼1中的閥座7之上。這個閥座7由不銹的合金制成且設(shè)有一個用作閥孔8的長孔，該長孔與接頭2流體通道對齊，并設(shè)有可在軸向上移動的滑塞9。這個滑塞9上有一條長孔10，該孔由滑塞9背向接頭2的一端至其前方三分之一處延長，在此處，將滑塞9于其背向壓蓋6的一側(cè)封閉。在軸向長孔10的端部區(qū)域，在滑塞9上設(shè)有若干徑向孔11，這些徑向孔11通至滑塞9的圓柱形外側(cè)。
在閥座7背向壓蓋6的一端于其內(nèi)側(cè)設(shè)有一條包圍閥孔8的溝槽，由軟密封材料，例如橡膠，制成的O形密封圈12即置于其中。O形密封圈12在滑塞9的圓柱形外側(cè)上滑動并在閥座7和可于其中移動的滑塞9之間形成全密封隔離。
滑塞9以其封閉端靠在壓蓋6上，并且可由壓縮壓簧5的相應(yīng)的壓力將其從閥座7上推起。這樣，隨著滑塞9的連續(xù)移動而使得那些徑向孔11到達O形密封圈12的后面，并從閥孔8中凸出來，從而使液壓介質(zhì)，此處是純水，能夠穿過徑向孔11涌出，并可從閥殼泄液孔13中流出。正如圖2所清楚表示的那樣，滑塞9的全部外表面上涂敷有氮化鈦涂層14。這層氮化鈦涂層的厚度是1至4μm，圖2中為清晰起見對此以夸大的厚度予以表示。
滑塞9的殼體由一種不銹合金制成，為增加其強度自然要對其進行相應(yīng)的調(diào)質(zhì)處理。涂層14涉及一種所謂的PVD-涂層(即物理真空蒸發(fā))。利用這種也稱之為離子涂鍍的方法在500°的溫度下將硬質(zhì)涂層-此處為氮化鈦-蒸發(fā)于金屬工件的表面。由此得到一種粘附特別牢固的，硬的且光滑的外表面。
如果可能的話也可以在閥孔的內(nèi)表面設(shè)置一層相應(yīng)的硬質(zhì)材料涂層，圖中對此未予進一步表示。
權(quán)利要求
1.高壓液壓閥，尤其是用于礦井下的限壓閥，其中在閥孔內(nèi)具有可移動的由液壓介質(zhì)沖開的滑塞，滑塞的外側(cè)具有薄、硬且其外表面光滑的涂層，設(shè)置于閥孔中的較軟的密封圈于其上滑動，其特征在于，涂層(14)由涂層厚度為1至4μm的氮化鈦構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的閥，其特征在于，滑塞(9)的殼體由不銹的合金組成。
3.如權(quán)利要求1和2所述的閥，其特征在于，涂層(14)在滑塞(9)的全部外表面上延伸。
4.如權(quán)利要求1至3中的任一項所述的閥，其特征在于，具有閥孔(8)的滑塞(9)處于閥座(7)之中，閥座(7)也由不銹的合金組成。
5.如權(quán)利要求4所述的閥，其特征在于，在閥孔(8)的內(nèi)壁上也設(shè)有氮化鈦涂層。
全文摘要
一種高壓液壓閥，尤其是適用于礦井下的限壓閥，具有一個可在閥孔8中移動的柱塞滑閥9，該閥由液壓介質(zhì)加載，且在其外表面上設(shè)有薄的硬介涂層，該涂層在上述外表面上是光滑的且設(shè)于閥孔中的密封圈12可在其上滑動。這層涂層由厚度為1至4μm的氮化鈦構(gòu)成。柱塞滑閥9的閥體最好由防銹合金制成，涂層亦可覆蓋在柱塞滑閥的整個外表面上。閥孔設(shè)置于由防銹合金構(gòu)成的閥座7中。閥孔8的內(nèi)壁上也設(shè)有氮鈦合金涂層。
文檔編號E21D15/51GK1083905SQ9211462
公開日1994年3月16日 申請日期1992年11月28日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月28日
發(fā)明者亨茨-尤根·施萊布什 申請人:約恩·丹姆斯機器制造廠有限公司