專利名稱：浮動式安全液控閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液壓閥，特別是一種用于連鑄機(jī)傳動輥壓下油缸或類似裝置的浮動式安全液控閥。
連鑄機(jī)傳動輥的壓下油缸是垂直放置的。當(dāng)其作壓下運(yùn)動時，活塞桿有可能因重力作用而失速下滑，造成油缸上腔“真空”，所以必須及時將油液補(bǔ)充到油缸上腔；在連鑄機(jī)拉坯過程中，要求傳動輥壓下油缸能始終處以調(diào)定的“熱坯壓”狀態(tài)下。連鑄機(jī)傳動輥壓下油缸的上述要求通常是通過具有補(bǔ)償功能的液控閥組來實(shí)現(xiàn)的。目前的這類液控閥組的結(jié)構(gòu)均較復(fù)雜，如德國徳馬克公司生產(chǎn)的此類閥包括一個補(bǔ)償閥和單向閥等。該閥通油能力小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)整使用不便。
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定的用于連鑄機(jī)傳動輥壓下油缸或類似裝置的浮動式安全液控閥。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的解決方案是所提供的浮動式安全液控閥包括一個進(jìn)口端與壓力油路相連，出口端與工作油缸相連的補(bǔ)償閥。該補(bǔ)償閥具有一個可在閥腔內(nèi)滑動的閥芯，該閥芯有三個截面積不相等的區(qū)段，其中閥芯中間區(qū)段的截面積最大，并將閥腔分隔成左腔與右腔；閥芯左邊區(qū)段的端部與補(bǔ)償閥的進(jìn)口端閥座配合；閥芯右邊區(qū)段的端部伸出閥體外，在閥的右腔內(nèi)設(shè)有一個施力于閥芯的彈簧。上述補(bǔ)償閥的左腔與右腔相互連通，并與閥的出口端相連，在補(bǔ)償閥進(jìn)口端與回油口端之間設(shè)有一個可驅(qū)動補(bǔ)償閥閥芯移動的控制活塞桿。另外，上述閥芯彈簧的剛度K應(yīng)同時滿足下列兩式P1=K*Y0/A2P2=K*(Y0+Y1)/A3式中A2-閥芯左邊區(qū)段的閥口處截面積；A3-閥芯右邊區(qū)段截面積；Y0-彈簧6的予壓縮量；Y1-閥芯的最大位移量；P1-外部工作油缸活塞桿下行時閥芯欲開啟的臨界壓力；P2-外部工作油缸活塞桿處于定壓浮動狀態(tài)下的最小給定壓力。
這樣，外部工作油缸的活塞桿無論發(fā)生失速下滑或處于定壓工作狀態(tài)，本閥閥芯左、右兩端所受的差動液壓力均可與閥芯彈簧力平衡，從而保證了閥的可靠開啟，實(shí)現(xiàn)活塞桿失速下滑時的油液補(bǔ)償和液壓缸定壓浮動補(bǔ)償。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型將兩種補(bǔ)償功能用一個閥來實(shí)現(xiàn)，從而簡化了結(jié)構(gòu)，減小閥的體積和重量，同時也減少了密封環(huán)節(jié)，提高了閥的密封性能。
以下結(jié)合附圖
對本實(shí)用新型的內(nèi)容加以說明。
附圖是本實(shí)用新型用于連鑄機(jī)傳動輥壓下油缸時的結(jié)構(gòu)簡圖。
如圖所示閥體10上有四個油口，其中油口X1為進(jìn)油口，油口X2為回油口，油口X3與壓下油缸9的上腔相連，油口X4與壓下油缸9的下腔相連。補(bǔ)償閥芯1是一個二臺階閥芯，其中中間區(qū)段2的截面積A1最大，左邊區(qū)段3的端部與閥座5相配合，右邊區(qū)段4為桿狀，它伸出閥體外。閥芯1左、右兩腔相連，且與油口X3連通，彈簧6裝在閥的右腔內(nèi)。在閥芯1的左方設(shè)有一個控制活塞桿7，它的左、右兩腔分別與回油口X2和進(jìn)油口X1相通。
當(dāng)壓下油缸9的活塞桿下行時，油口X1通以壓力油。當(dāng)壓下油缸活塞桿因自重失速下滑時會在油缸上腔造成真空。此時油口X3的壓力近似為零，要使閉合的閥芯1右移，將閥開啟，給壓下油缸9上腔補(bǔ)充油液。當(dāng)閥芯1處于欲開啟的臨界狀態(tài)時閥芯1左端油壓力應(yīng)與彈簧6的作用力平衡，即P1=K*Y0/A2------①式中A2-閥芯左邊區(qū)段3的閥口處截面積，K-彈簧6的剛度，Y0-彈簧6的予壓縮量。通常壓力P1的值可取為0.3～0.5MPa。
在連鑄機(jī)拉坯過程中，要求傳動輥壓下油缸9以調(diào)定的壓力P2(也稱熱坯壓)使傳動輥壓緊鑄坯。但由于鋼水靜壓力引起的鑄坯凸肚力的作用，壓下油缸的活塞桿有可能被強(qiáng)制頂起。此時要求壓下油缸活塞桿能處于浮動狀態(tài)，保證壓下油缸上腔具有穩(wěn)定的壓坯力。在這種工況下就要求上述的補(bǔ)償閥處于全開啟狀態(tài)。此時，閥芯1兩端所受的液壓力及彈簧6的作用力應(yīng)平衡，即P2*A1-K(Y0+Y1)=P2*(A1-A3)即P2=K*(Y0+Y1)/A3--------②式中P2-最小調(diào)定壓力；A1-閥芯中間區(qū)段2的截面積；A3-閥芯右邊區(qū)段截面積；K-彈簧6的剛度；Y0-彈簧6的予壓縮量；Y1-閥芯最大位移量。
通常壓力P2的值不小于3MPa；閥芯最大位移量Y1(即閥的最大開口量)可取為4～5cm。上述的截面積A2與A3之比一般可取1/6～1/4。根據(jù)給定的設(shè)計(jì)壓力和結(jié)構(gòu)參數(shù)聯(lián)立上述式①和式②即可求得滿足上述兩種補(bǔ)償要求的彈簧6的剛度。
本閥是直接安裝在壓下油缸的后端蓋上，而油口X1、X2用于軟管連接。一旦軟管破損、松脫，則油口X1失壓，閥芯1在彈簧6的作用下將自動關(guān)閉，防止油液外漏。
為了防止壓下油缸過載，在本補(bǔ)償閥通向壓下油缸9上、下腔的油口X3和油口X4之間可設(shè)一個直動式溢流閥8，其結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有的直動式溢閥相同。
在壓下油缸活塞桿帶動傳動輥等部件上行時，閥的油口X2通以壓力油，則控制活塞桿7右移，將補(bǔ)償閥閥芯1推開，打通了油口X1和油口X3間的回油油路。
權(quán)利要求1.一種浮動式安全液控閥，包括一個進(jìn)口端與壓力油路相連，出口端與工作油缸(9)相連的補(bǔ)償閥，其特征是該補(bǔ)償閥具有一個可在閥腔內(nèi)滑動的閥芯(1)，該閥芯(1)有三個截面積不相等的區(qū)段，其中閥芯中間區(qū)段(2)的截面積最大，并將閥腔分隔成左腔與右腔；閥芯左邊區(qū)段(3)的端部與補(bǔ)償閥的進(jìn)口端閥座(5)配合；閥芯右邊區(qū)段(4)的端部伸出閥體外，在閥的右腔內(nèi)設(shè)有一個施力于閥芯(1)的彈簧(6)，上述補(bǔ)償閥的左腔與右腔相互連通，并與閥的出口端(X3)相連，在補(bǔ)償閥進(jìn)口端(X1)與回油口(X2)端之間設(shè)有一個可驅(qū)動補(bǔ)償閥閥芯(1)移動的控制活塞桿(7)，上述閥芯彈簧(6)的剛度K應(yīng)同時滿足下列兩式P1=K*Y0/A2P2=X*(Y0+Y1)/A3式中A2-閥芯左邊區(qū)段閥口處的截面積；A3-閥芯右邊區(qū)段截面積；Y0-彈簧6的予壓縮量；Y1-閥芯的最大位移量；P1-外部工作油缸活塞桿下行時閥芯欲4開啟的壓力；P2-外部工作油缸活塞桿處于定壓浮動狀態(tài)下的最小給定壓力。
2.如權(quán)利要求1所述的液控閥，其特征是在所述補(bǔ)償閥通向壓下油缸(9)上、下腔的油口(X3)和油口(X4)之間設(shè)有一個直動式溢流閥(8)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種用于連鑄機(jī)傳動輥壓下油缸的安全液控閥。該閥具有一個二臺階式滑動閥芯,其中閥芯中間區(qū)段將閥腔分隔成左、右腔;閥芯左邊區(qū)段的端部與閥的進(jìn)口閥座配合;閥芯右邊區(qū)段伸出閥體外,在閥的右腔內(nèi)設(shè)有閥芯彈簧,在閥的進(jìn)口與回油口之間設(shè)有一個可驅(qū)動閥芯移動的控制活塞桿。當(dāng)油缸失速下滑或處于定壓浮動狀態(tài),本閥閥芯所受的差動液壓力與閥芯彈簧力平衡,實(shí)現(xiàn)失速下滑時的油液補(bǔ)償和定壓浮動補(bǔ)償。
文檔編號F16K17/36GK2311670SQ9723996
公開日1999年3月24日 申請日期1997年8月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月14日
發(fā)明者谷振云, 李生斌 申請人:機(jī)械工業(yè)部西安重型機(jī)械研究所