合金阀芯阀套
株洲通达合金材料有限公司
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株洲通达合金材料有限公司成立于2001年，拥有15年的生产经验，前身是株洲通达硬质合金厂，是一家综合型现代化的硬质合金生产企业。
株洲通达合金股份有限公司坚持诚信产业，品牌创业，质量兴业的经营理念，多年来依托株洲硬质合金生产基地的优势，公司集中了硬质合金产品的生产、研发、销售、技术服务为一体，拥有雄厚的技术开发能力，先进的加工设备，采用高效的生产流程控制工艺，运用现代化的企业管理系统，本着“专业制造 诚信经营”的企业宗旨进行生产、销售及服务，致力于为国内外提供优质硬质合金产品。
通达合金专业研发，生产，定制各种异形耐磨零件，因硬质合金硬度高，超耐磨，耐腐蚀，冲蚀及其高温高压等特点，在诸多硬质合金耐磨零件定制产品中，轴套，阀芯，阀座成为通达的热销产品，欢迎广大用户来图来样定制。
硬质合金材质已经被广泛应用于化工研磨行业，如砂磨机里的棒销，分散盘，转子，涡轮，动静环及球磨机里的球磨罐及合金球等，因其卓越的物理性能，被广大用户所喜。
我们专注于为客户提供效率的解决方案，因此成为专业且多元化的合金材料制造商。我们不仅提供标准化的产品更能与客户一同合作发展各种定制化的解决方案，解决客户的需求。
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通达牌硬质合金产品主要包括：
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2.粉碎机系列（磨盘，颚板，锤头，分级轮，转子刀头，研墨辊）
3.砂磨机系列（动静环，棒钉（棒块），分散盘，涡轮，研磨转子，轴套）
4.钢铁行业硬质合金配件（平辊，三维轧辊，螺纹对辊，复合轧辊，调直块，导线轮）
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6.标准和非标型材料类（圆棒（实心/单直孔/双直孔/双螺旋孔），长条，板材）
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阀芯组件及使用该阀芯组件的电磁阀的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及阀芯组件及使用该阀芯组件的电磁阀，阀芯组件包括阀座及沿前后方向导向移动装配于阀座上的阀芯，阀座上设置有、第二、第三过气通道，阀芯具有朝前移动以封堵第三过气通道、连通、第二过气通道的工作位和朝后移动以封堵过气通道、连通第二、第三过气通道的第二工作位，阀芯与阀座之间设置有迫使阀芯朝第二工作位方向移动的弹簧，阀芯上开设有与所述第三过气通道连通并用于在阀芯处于第二工作位时实现第二、第三过气通道连通的环槽，所述环槽具有朝向相对的环槽前侧承压槽壁和环槽后侧承压槽壁。本实用新型提供了一种能够降低电磁铁所需作用力的阀芯组件及使用该阀芯组件的电磁阀。
滑阀式电磁阀因操控方便而被人们广泛的使用，现有的滑阀式电磁阀包括电磁铁和阀芯组件，阀芯组件包括阀座，阀座具有导向方向沿前后方向延伸的阀腔，阀腔中导向移动装琵I<�韹*�2�(K� Rb�[f谵颋K俙�q�/k~澦脠A爪秼y脞��╮P耢�2=氒� `帠d魟咦鱊铼�迀剚"陮[�缍dgs>魣醍
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本实用新型的目的在于提供一种能够降低电磁铁所需作用力的阀芯组件；本实用新型的目的还在于提供一种使用该阀芯组件的电磁阀。
为了解决上述问题，本实用新型中的阀芯组件的技术方案为:
阀芯组件，包括阀座，阀座的阀腔中沿前后方向导向移动装配有阀芯，阀座上设置有过气通道、第二过气通道和第三过气通道，阀芯具有朝前移动以封堵第三过气通道、连通、第二过气通道的工作位和朝后移动以封堵过气通道、连通第二、第三过气通道的第二工作位，阀芯与阀座之间设置有迫使阀芯朝第二工作位方向移动的弹簧，所述阀芯上开设有与所述第三过气通道连通并用于在阀芯处于第二工作位时实现第二、第三过气通道连通的环槽，所述环槽具有朝向相对的环槽前侧承压槽壁和环槽后侧承压槽壁。
在所述阀芯的轴向上所述环槽前侧承压槽壁和所述环槽后侧承压槽壁的承压面积相同。
所述阀芯上还开设有与所述过气通道连通并用于在阀芯处于工作位时实现、第二过气通道连通的第二环槽，所述第二环槽具有朝向相对的第二环槽前侧承压槽壁和第二环槽后侧承压槽壁。
所述环槽、第二环槽被一个设置于所述阀芯上的环形凸起隔开，所述环槽后侧承压槽壁、第二环槽前侧承压槽壁分别构成所述环形凸起的前端壁面和后端壁面，阀座上设有与所述第二过气通道连通并供所述环形凸起沿径向装入的第三环槽，所述环槽后侧承压槽壁呈由后至前外径逐渐变小的锥形，所述第二环槽前侧承压槽壁呈由后至前外径逐渐变大的锥形，所述第三环槽的前端槽口沿用于与所述环槽后侧承压槽壁密封配合以实现阀芯在工作位时封堵所述第三过气通道；所述第三环槽的后端槽口沿用于与所述第二环槽前侧承压槽壁密封配合以实现阀芯在第二工作位时封堵所述过气通道。
所述阀座包括阀本体及装配于所述阀本体上的套设于所述环槽外围的阀套，所述第三环槽由所述阀本体和阀套围成，阀腔包括设置于所述阀本体上的位于所述第三环槽后侧的阀腔段和由所述阀套的内孔构成的第二阀腔段，所述阀腔段、第二阀腔段的腔径相同。
电磁阀，包括阀芯组件和电磁铁，阀芯组件包括阀座，阀座的阀腔中沿前后方向导向移动装配有阀芯，阀座上设置有过气通道、第二过气通道和第三过气通道，阀芯具有朝前移动以封堵第三过气通道、连通、第二过气通道的工作位和朝后移动以封堵过气通道、连通第二、第三过气通道的第二工作位，阀芯与阀座之间设置有迫使阀芯朝第二工作位方向移动的弹簧，电磁铁的动力输出端通过推杆与阀芯传动连接，所述阀芯上开设有与所述第三过气通道连通并用于在阀芯处于第二工作位时实现第二、第三过气通道连通的环槽，所述环槽具有朝向相对的环槽前侧承压槽壁和环槽后侧承压槽壁。
所述阀芯上还开设有与所述过气通道连通并用于在阀芯处于工作位时实现、第二过气通道连通的第二环槽，所述第二环槽具有朝向相对的第二环槽前侧承压槽壁和第二环槽后侧承压槽壁。
所述环槽、第二环槽被一个设置于所述阀芯上的环形凸起隔开，所述环槽后侧承压槽壁、第二环槽前侧承压槽壁分别构成所述环形凸起的前端壁面和后端壁面，阀座上设有与所述第二过气通道连通并供所述环形凸起沿径向装入的第三环槽，所述环槽后侧承压槽壁呈由后至前外径逐渐变小的锥形，所述第二环槽前侧承压槽壁呈由后至前外径逐渐变大的锥形，所述第三环槽的前端槽口沿用于与所述环槽后侧承压槽壁密封配合以实现阀芯在工作位时封堵所述第三过气通道；所述第三环槽的后端槽口沿用于与所述第二环槽前侧承压槽壁密封配合以实现阀芯在第二工作位时封堵所述过气通道。
所述阀座包括阀本体及装配于所述阀本体上的套设于所述环槽外围的阀套，所述第三环槽由所述阀本体和阀套围成，阀腔包括设置于所述阀本体上的位于所述第三环槽后侧的阀腔段和由所述阀套的内孔构成的第二阀腔段，所述阀腔段、第二阀腔段的腔径相同。
本实用新型的有益效果为:在未通电时，受弹簧作用力，阀芯处于第二工作位，过气通道被封堵，第二、第三过气通道通过环槽连通，此时高压气体可经第三过气通道、环槽和第二过气通道流向相应与第二过气通道连通的容器，而由于高压气体在经环槽流向第二过气通道时，高压气体对环槽的环槽前侧承压槽壁施加朝前的轴向推力和对环槽后侧承压槽壁施加朝后的轴向推力，这两个轴向推力的方向相反，可以抵消，因此高压气体对阀芯的轴向作用力很小或者没有，阀芯完全依靠弹簧保持于第二工作位，在需要泄压时，电磁铁通过推杆推动阀芯朝前移动，当阀芯处于工作位时第三过气通道被封堵，、第二过气通道连通实现泄压，在阀芯朝前移动的过程中，电磁铁只需克服弹簧的作用力即可，电磁铁的所需作用力较小，因此可以选用小型号的电磁铁，不仅降低了产品的制作出成本和体积而且还有助于降低产品使用时的耗能。
电磁阀的实施例如图1?2所示:包括阀芯组件和电磁铁I,阀芯组件包括阀座3,阀座的阀腔中沿前后方向导向移动装配有阀芯4，电磁铁设置于阀座上，电磁铁的动力输出端通过推杆2与阀芯4传动连接。阀座包括阀本体8及装配于阀本体上的阀套10，阀座上顺序设置有过气通道17、第二过气通道16和第三过气通道15，阀芯4具有朝前移动以封堵第三过气通道15、连通、第二过气通道的工作位和朝后移动以封堵过气通17道、连通第二、第三过气通道的第二工作位，阀芯前端与阀座之间顶设有迫使阀芯4朝第二工作位方向移动的弹簧5。阀芯上前后间隔的开设有环槽13和第二环槽18，、第二环槽被一个设置于阀芯上的环形凸起14隔开，环槽13与第三过气通道15连通，环槽13用于在阀芯处于第二工作位时实现第二、第三过气通道连通；第二环槽18与过气通道17连通，第二环槽18用于在阀芯处于工作位时实现、第二过气通道连通。环槽具有朝向相对的环槽前侧承压槽壁12和环槽后侧承压槽壁11，其中环槽前侧承压槽壁12呈由后至前外径逐渐变大的锥形，环槽后侧承压槽壁11呈由后至前外径逐渐缩小的锥形，在阀芯的轴向上环槽前侧承压槽壁12与环槽后侧承压槽壁11的承压面积相同，轴向上的承压面积是指对应承压槽壁与高压气体的总接触面积在阀芯轴向上的投影面积；第二环槽18具有朝向相对的第二环槽前侧承压槽壁7和第二环槽后侧承压槽壁6，第二环槽前侧承压槽壁7呈由后至前外径逐渐变小的锥形，第二环槽后侧承压槽壁6呈由后至前外径逐渐变小的锥形，在阀芯的轴向上第二环槽前侧承压槽壁7与第二环槽后侧承压槽壁6的承压面积相同，环槽后侧承压槽壁11和第二环槽前侧承压槽壁7分别构成环形凸起14的前端壁面和后端壁面，阀座上设有与第二过气通道16连通并供环形凸起14沿径向装入的第三环槽9，第三环槽9阀本体8和阀套10围成，阀套套设于环槽14的外围，第三环槽9的前端槽口沿用于与环槽后侧承压槽壁11密封配合以实现阀芯在工作位时封堵第三过气通道；第三环槽9的后端槽口沿用于与第二环槽前侧承压槽壁7密封配合以实现阀芯在第二工作位时封堵过气通道。阀腔包括设置于阀本体上的位于第三环槽后侧的阀本实用新型的电磁阀可以实现多种工作模式:1、换向工作模式，气体由第二过气通道接入电磁阀，在断电情况下，阀芯处于第二工作位(图示位置)，过气通道被封堵，第二、第三过气通道连通，气体从第三过气通道吹出；当电磁阀通电时，推杆推动阀芯克服弹簧作用力朝前移动，阀芯处于工作位，第三过气通道被封堵，、第二过气通道连通，气体经过气通道吹出，整个过程中，电磁阀作为两位三通换向阀使用。2、常闭泄压:气体从过气通道接入电磁阀，在断电情况下，阀芯处于第二工作位(图示位置)，过气通道封闭，阀门处于常闭状态；当电磁阀通电时，推杆推动阀芯克服弹簧力朝前移动，阀芯处于工作位，、第二过气通道连通，气体从第二过气通道吹出，断电后，阀芯回到工作位，此时第二、第三过气通道连通，第二过气通道中的气压通过第三过气通道释放，整个动作过程中，电磁阀作为常闭泄压阀使用。3、常开泄压:气体从第三过气通道接入电磁阀，在断电情况下，阀芯处于第二工作位(图示位置)，过气通道封闭，气体从第二过气通道吹出；当电磁阀通电时，推杆推动阀芯克服弹簧力朝前移动，阀芯处于工作位，、第二过气通道连通，第二过气通道中的气体从过气通道吹出释放，整个动作过程中，电磁阀起到开关和泄压的作用。环槽前侧承压槽壁、环槽后侧承压槽壁的轴向承压面积相同，这使得在第三过气通道接入气体时，气体对环槽前侧承压槽壁、后侧承压槽壁产生大小相等方向相反的作用力，这对作用力互相抵消，同样的道理在第二过气通道、过气通道接气时，气体对阀芯的作用力均为0，这样上述各工作模式中，阀芯在由第二工作位向工作位运动时，电磁铁仅需克服弹簧的作用力即可，阀芯运动时只用考虑弹簧力和推杆的推力，保证了电磁阀工作的可靠性。另外根据线圈的工作原理，这样的平衡结构可以大幅节 在本电磁阀的其它实施例中:环槽前侧承压槽壁与环槽后侧承压槽壁的轴向承压面积可以不相同，此时气体对阀芯的作用力不能完全抵消，但是也可以部分抵消，同样能达到降低电磁铁所需功率的目的，同样道理第二环槽前侧承压槽壁与第二环槽后侧承压槽壁的轴向承压面积可以不同，阀腔段、第二阀腔段的腔径也可以不同；环槽、第二环槽的各承压槽壁还可以是直壁结构，此时可以通过在环槽后侧承压槽壁、第二环槽前侧承压槽壁上设置密封唇口来实现与第三环槽对应槽口的密封；当不需要电磁阀具有常闭泄压工作模式时，第二环槽也可以不设，此时可以在阀芯上设置用于在阀芯处于工作位时连通、第二过气通道的气体通道；第三环槽也可以不设，此时可以利用环形凸起的外周面或外周面上设置的密封圈密封第二过气通道，此时阀套可以不设，阀腔完全设置于阀本体上。
阀芯组件的实施例如图2所示:阀芯组件的具体结构与上述各电磁阀实施例中所述的阀芯组件相同，在此不再详述。
【权利要求】
1.阀芯组件，包括阀座，阀座的阀腔中沿前后方向导向移动装配有阀芯，阀座上设置有过气通道、第二过气通道和第三过气通道，阀芯具有朝前移动以封堵第三过气通道、连通、第二过气通道的工作位和朝后移动以封堵过气通道、连通第二、第三过气通道的第二工作位，阀芯与阀座之间设置有迫使阀芯朝第二工作位方向移动的弹簧，其特征在于:所述阀芯上开设有与所述第三过气通道连通并用于在阀芯处于第二工作位时实现第二、第三过气通道连通的环槽，所述环槽具有朝向相对的环槽前侧承压槽壁和环槽后侧承压槽壁。
2.根据权利要求1所述的阀芯组件，其特征在于:在所述阀芯的轴向上所述环槽前侧承压槽壁和所述环槽后侧承压槽壁的承压面积相同。
3.根据权利要求1所述的阀芯组件，其特征在于:所述阀芯上还开设有与所述过气通道连通并用于在阀芯处于工作位时实现、第二过气通道连通的第二环槽，所述第二环槽具有朝向相对的第二环槽前侧承压槽壁和第二环槽后侧承压槽壁。
4.根据权利要求3所述的阀芯组件，其特征在于:在所述阀芯的轴向上所述第二环槽前侧承压槽壁和所述第二环槽后侧承压槽壁的承压面积相同。
5.根据权利要求3或4所述的阀芯组件，其特征在于:所述环槽、第二环槽被一个设置于所述阀芯上的环形凸起隔开，所述环槽后侧承压槽壁、第二环槽前侧承压槽壁分别构成所述环形凸起的前端壁面和后端壁面，阀座上设有与所述第二过气通道连通并供所述环形凸起沿径向装入的第三环槽，所述环槽后侧承压槽壁呈由后至前外径逐渐变小的锥形，所述第二环槽前侧承压槽壁呈由后至前外径逐渐变大的锥形，所述第三环槽的前端槽口沿用于与所述环槽后侧承压槽壁密封配合以实现阀芯在工作位时封堵所述第三过气通道；所述第三环槽的后端槽口沿用于与所述第二环槽前侧承压槽壁密封配合以实现阀芯在第二工作位时封堵所述过气通道。
6.根据权利要求5所述的阀芯组件，其特征在于:所述阀座包括阀本体及装配于所述阀本体上的套设于所述环槽外围的阀套，所述第三环槽由所述阀本体和阀套围成，阀腔包括设置于所述阀本体上的位于所述第三环槽后侧的阀腔段和由所述阀套的内孔构成的第二阀腔段，所述阀腔段、第二阀腔段的腔径相同。
7.电磁阀，包括阀芯组件和电磁铁，阀芯组件包括阀座，阀座的阀腔中沿前后方向导向移动装配有阀芯，阀座上设置有过气通道、第二过气通道和第三过气通道，阀芯具有朝前移动以封堵第三过气通道、连通、第二过气通道的工作位和朝后移动以封堵过气通道、连通第二、第三过气通道的第二工作位，阀芯与阀座之间设置有迫使阀芯朝第二工作位方向移动的弹簧，电磁铁的动力输出端通过推杆与阀芯传动连接，其特征在于:所述阀芯上开设有与所述第三过气通道连通并用于在阀芯处于第二工作位时实现第二、第三过气通道连通的环槽，所述环槽具有朝向相对的环槽前侧承压槽壁和环槽后侧承压槽壁。
8.根据权利要求7所述的电磁阀，其特征在于:所述阀芯上还开设有与所述过气通道连通并用于在阀芯处于工作位时实现、第二过气通道连通的第二环槽，所述第二环槽具有朝向相对的第二环槽前侧承压槽壁和第二环槽后侧承压槽壁。
9.根据权利要求8所述的电磁阀，其特征在于:所述环槽、第二环槽被一个设置于所述阀芯上的环形凸起隔开，所述环槽后侧承压槽壁、第二环槽前侧承压槽壁分别构成所述环形凸起的前端壁面和后端壁面，阀座上设有与所述第二过气通道连通并供所述环形凸起沿径向装入的第三环槽，所述环槽后侧承压槽壁呈由后至前外径逐渐变小的锥形，所述第二环槽前侧承压槽壁呈由后至前外径逐渐变大的锥形，所述第三环槽的前端槽口沿用于与所述环槽后侧承压槽壁密封配合以实现阀芯在工作位时封堵所述第三过气通道；所述第三环槽的后端槽口沿用于与所述第二环槽前侧承压槽壁密封配合以实现阀芯在第二工作位时封堵所述过气通道。
10.根据权利要求9所述的电磁阀，其特征在于:述阀座包括阀本体及装配于所述阀本体上的套设于所述环槽外围的阀套，所述第三环槽由所述阀本体和阀套围成，阀腔包括设置于所述阀本体上的位于所述第三环槽后侧的阀腔段和由所述阀套的内孔构成的第二阀腔段，所述第 一阀腔段、第二阀腔段的腔径相同。
直动式阀主要依靠电_机转换元件提供外力直接推动阀芯，由于电_机转换元件 提供的外力是有限的，所以在高压大流量的情况下，会出现电-机转换元件提供的外力不 能克服负载力而出现流量饱和现象，且此时电-机转换元件要求输入的电流值过大，会使 电_机转换元件使用寿命降低甚至烧毁线圈。 基于上述现象，为了解决流量饱和问题，可以采取以下两个措施增大电_机转 换元件提供的外力。由于电-机转换元件受到体积、重量、电流等方面因素的限制，因此提 高电-机转换元件输出的力是有限的；减小阀芯运动时克服的阻力。阀芯运动时克服的 阻力主要有摩擦力、液动力。由于阀芯上开有若干条均压槽，摩擦力可以大幅减小，在此摩 擦力可以忽略不计，所以阻力当中以液动力为主。
发明内容本实用新型目的在于有效减小液动力影响，从而使电气_机械转换元件克服负载 力，使电气-机械转换元件的输入电流大幅减小，同时消除流量饱和现象。 为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下 本实用新型涉及一种有效减小液动力影响的阀芯，阀芯(1)上加有液动力补偿结 构(4)，阀芯(1)与阀套(2)配合作用产生节流工作腔(3)。
有益效果 采用了本实用新型的阀能对液动力予以一定的补偿，可以抵消45% _50%左右的 液动力，使电气_机械转换元件的输入电流大幅减小，消除流量饱和现象。
图1为本实用新型与阀套配合关系的剖视图； 图2为本实用新型与阀套配合作用产生的节流工作腔示意图。
具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本
实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容 之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申 请所附权利要求书所限定的范围。 —种有效减小液动力影响的阀芯，阀芯1上加有液动力补偿结构4，阀芯1与阀套 2配合作用产生节流工作腔3。 如图2所示，图中虚线表示工作阀腔3，Vl为流入阀腔3的流速，V2为流出阀腔的流速。由于液动力中瞬态液动力相比较稳态液动力而言很小，故在此只考虑稳态液动力的 影响。 根据动量定理可得，F二 P q(v2*cos 9 2_vl*cos 9》 式中F-—稳态液动力；P _—油液密度；q_—流量；-—输入、输出射流 角。 —般的阀芯其输入射流角e工为90度，则F二 Pq村2化ose2，这个值一般而 言比较大，是直动式阀运动所要考虑的主要阻力。为了减小这个液动力的影响，只要使
vi*cos e工尽量大，就能有效减小液动力。基于上述理论分析，在阀芯l上增加了液动力补
偿结构，可以抵消45% _50%左右的液动力。
权利要求一种有效减小液动力影响的阀芯，其特征为，阀芯(1)上加有液动力补偿结构(4)。
2. 根据权利要求l所述的一种有效减小液动力影响的阀芯，其特征为，阀芯(1)与阀套(2)配合作用产生节流工作腔(3)。
专利摘要本实用新型涉及一种有效减小液动力影响的阀芯，阀芯(1)上加工有液动力补偿结构(4)，阀芯(1)与阀套(2)配合作用产生节流工作腔(3)。本实用新型应用于整阀中工作时，能使阀芯(1)受到的液动力得到有效减小，从而可以减小电气-机械转换元件的负载力，使电气-机械转换元件的输入电流大幅减小，同时消除流量饱和现象。
