[实用新型]一种纯水两位两通电磁换向阀

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种水液压系统中的方向控制元件，属于阀类，主要适用于以海水、淡水、高水基等为工作介质的中高压水液压系统的方向控制阀。本实用新型提供一种纯水两位两通电磁换向阀，用于解决现有两位两通阀存在的技术难题。在中、高压条件下工作时，减小阀口的泄漏、气蚀、振动、噪声，以及改善阀换向时的稳定性，同时适用于海水等腐蚀性强的低粘度介质。

背景技术：

两位两通换向阀是液压系统中常用的方向控制元件，主要用于控制液压系统中液体的接通或切断，相当于一个开关的作用。传统的换向阀多采用液压油作为工作介质，当换向阀采用水介质(包括海水、淡水或高水基等时，气蚀问题比油压换向阀严重，这是由于水的汽化压力远远大于矿物油，当水在阀口高速流动时，流场局部压力会低于水的汽化压力，将发生气穴，从而使得可靠性寿命降低。换向阀的工作压力越高，气穴及气蚀现象越严重。

水压换向阀存在关键技术难题还有振动、噪声以及工作的稳定性等问题。产生上述问题的原因除了气蚀和气穴的原因外，还由于：1由于水的粘度低，粘性阻尼小，阀口处的泄漏问题较为严重。2水的密度、弹性模量比矿物油大，因此产生的“水锤”现象严重；3由于水的理化性质，使得液压阀在水介质中主要发生着磨损腐蚀、电偶腐蚀、氧化腐蚀；4传统换向阀换向响应时间长、换向稳定性差。

实用新型内容

本实用新型提供一种纯水两位两通换向阀，用于解决两位两通换向阀存在的关键技术难题，在水介质的环境下工作，改善阀换向的稳定性，减小阀口泄漏、气蚀、振动、噪声，增加抗腐蚀性，阀芯易拆装的组合结构，减小了气蚀对阀芯的带来冲击危害，在损害较大时，仅需对破坏严重的阀口端部进行更换即可，节约了制造成本。

本实用新型采用如下技术方案：

一种纯水两位两通电磁换向阀，包括超磁致伸缩棒1、线圈2、先导阀芯3、阀盖4、主阀芯5、复位弹簧6、阀座7、阀芯端口8、格莱圈9、阀体10、易拆卸节流孔11、密封圈12、阀套13、先导阀口14、前支撑块15、套筒16、线圈骨架17、后端盖18，其特征在于：主阀芯5置于阀套13中，复位弹簧6位于主阀芯5内的阀孔内，主阀芯5的出口处设置有阀芯端口8，阀芯端口8通过易拆卸节流孔11与主阀芯5内的阀孔相连，阀套13座于阀体10内，阀座7与阀体10加工为一体，阀体10上开有进水口P和出水口T，其中进水口P口靠近阀套13，出水口T口在阀芯端口8的正下方，高压水从进水口P进入换向阀，通过阀芯端口8上的节流孔和易拆卸节流孔11进入换向阀的上腔，在线圈不得电的情况下，先导阀口14处于开启状态，高压水经过先导阀口14流向阀盖4，通过阀盖4和阀体10上开有的流道口流向出水口T，出水口T与水箱相连接。超磁致伸缩棒1装于线圈骨架17之中，线圈2缠绕在线圈骨架17上，先导阀芯3与超磁致伸缩棒1加工为一体，通过线圈2的得失电来实现先导阀口14中流体介质的流通与断开控制，先导阀口14开在阀盖4上，先导阀口14正对着先导阀芯的末端；复位弹簧6一端与阀盖4连接，另一端位于主阀芯5开设的中心孔中，阀芯端口8设计成易拆卸的结构，其与阀座的连接方式为板式连接。

阀芯端口8与阀体10分别采用软材料QAL9-4和硬材料1Cr18Ni9Ti，实现软硬材料配对原则。

阀体10与阀座7的材料采用不锈钢1Cr18Ni9Ti、阀芯端口8采用铝青铜QAL9-4、主阀芯5的材料为等离子渗氮和低温盐浴渗氮强化的沉淀硬化不锈钢17-4PH。

主阀芯5与阀套13之间的密封采用组合密封装置格莱圈9进行密封。

本实用新型为了降低加工成本，减小泄漏，阀芯口处采用带有锥形的平板阀结构，且易于拆卸，在阀芯受到较大气蚀严重影响的情况下，仅需对阀口部位进行更换即可，减少了加工的难度及加工成本。从而提高阀的整体使用寿命。主阀芯5与阀套13的密封，采用组合密封装置格莱圈9进行密封，有效减小换向阀的泄漏问题。

本实用新型在对换向阀电磁部分的设计选用超磁致伸缩材料GMM，充分利用材料本身的特性。在未通电的情况下，超磁致伸缩棒1不发生任何变化，与超磁致伸缩棒1为一体的先导阀芯处于开启状态，从P口流入的高压水，经过阀芯端口8的阻尼小孔、易拆卸节流孔11到达主阀芯5的后腔，经由阀盖4上的流道口流回T口，线圈得电的情况下，超磁致伸缩棒1在激励磁场的作用下，带着先导阀芯3移动，由于超磁致伸缩材料本身的特性，输出力大，应变显著，响应速度快，能量传输密度高，精度高及驱动、控制、传感一体化等优势，提高了换向阀开启的快速性以及开启的稳定性。