一种液压弹簧机构换向阀阀芯阀套配研装置

摘要

本发明公开了一种液压弹簧机构换向阀阀芯阀套配研装置，包括一研磨箱体，在研磨箱体的下箱体设置有控制机构，研磨箱体的上箱体设置有减速机构，减速机构上设置有研磨机构，在研磨机构的上方、上箱体的箱盖上设有导向机构；所述研磨机构至少包括一套夹紧机构夹持的阀芯、及套接于阀芯上的阀套；所述控制机构通过电机连接减速机构带动研磨机构中的阀芯相对于阀套旋转，从而在导向机构定位阀套的作用下实现对阀芯的研磨。该装置设计紧凑、结构简单、易于操作，且适用于其他产业中硬密封零件的研磨。该研磨装置能够代替以往的手工研磨技术，实现研磨自动化。

说明书

技术领域

本发明涉及液压系统换向阀金属密封零件的研磨装置，特别是一种液压弹簧机构换向阀中阀芯阀套的研磨装置。 

背景技术

随着国家近几年电力事业的发展，国产液压操动机构在断路器中的应用更加广泛，阀体组件作为液压操动机构中的核心组件，其质量尤为重要。该阀体组件中换向阀承载着整个机构的分、和切换动作，要求阀芯在瞬间动作后处于闭合状态下的阀芯阀套之间要有良好的密封性能，能承载高达60Mpa油压的压力，不允许有任何泄漏的发生。 

为保证阀芯、阀套之间良好的密封性能，阀芯在装入阀套前，要利用研磨膏对阀芯的斜面处和阀套的密封角进行相互研磨，在阀芯的斜面处研磨出一道密封线，且在装配时，该配对研磨的阀芯阀套要求成对装配，不可更换。以确保研磨线的密封性。 

该项研磨技术一直都是靠装配工人在洁净室手动研磨，由于阀芯阀套表面均经高温淬火，硬度均在HRC45-50以上，故完成该项研磨作业一般不低于1小时，其手工研磨技术由于研磨时间长、研磨作业效率低，劳动强度大且质量难以保证。因此，设计一种自动研磨装置用来代替手动研磨作业成为本领域亟待解决的技术问题。 

发明内容

本发明的目的是在于提供一种液压弹簧机构换向阀阀芯阀套配研装置，该装置设计紧凑、结构简单、易于操作，且适用于其他产业中硬密封零件的研磨（硬密封即为不靠柔性密封件密封，直接靠零件金属接触面密封）。 

本发明目的是通过下述技术方案来实现的。 

一种液压弹簧机构换向阀阀芯阀套配研装置，包括一研磨箱体，在研磨箱体的下箱体设置有控制机构，研磨箱体的上箱体设置有减速机构，减速机构上设置有研磨机构，在研磨机构的上方、上箱体的箱盖上设有导向机构；所述研磨机构至少包括一套夹紧机构夹持的阀芯、及套接于阀芯上的阀套；所述控制机构通过电机连接减速机构带动研磨机构中的阀芯相对于阀套旋转，从而在导向机构定位阀套的作用下实现对阀芯的研磨。 

进一步地，所述控制机构包括有电机，与电机依次相连的整流块、计时器、接触器和小型线路保护器。 

进一步地，所述减速机构包括通过轴承与电机输出轴相连的主动齿轮，和主动齿轮啮合的从动齿轮，从动齿轮与连接于其上的夹紧轴连接，通过电机旋转带动夹紧机构旋转。 

进一步地，所述减速机构中设置有多套主动齿轮啮合的从动齿轮，各从动齿轮上均连接有一套夹紧机构。 

进一步地，所述夹紧机构包括一夹紧轴，夹紧轴下端设有两级锥台，上端设有放置阀芯的内孔，沿内孔轴向开有数个伸缩槽、内孔底端设螺纹孔，顶端设有涨套；与涨套对应的夹紧轴外侧套接有夹紧套，夹紧套通过夹紧弹簧定位于夹紧轴上。 

进一步地，所述阀芯为一轴体结构，阀套套接在该轴体上，在阀芯底部设有夹持在夹紧轴的夹紧座，夹紧座的上部设有待研磨密封线，套接于阀芯上的阀套的下端部设研磨体，研磨体与待研磨密封线相接触。 

进一步地，所述阀套的顶部延伸至其腔体内设有一尾部沉孔，尾部沉孔与研磨机构中的导向机构相连。 

进一步地，所述导向机构设置在研磨箱体上部的箱盖上，沿箱盖的端面上 均布有若干个与阀套相对应的轴销孔，在各轴销孔中贯穿有大轴销，在大轴销侧部设有小轴销，小轴销下方连接有导向弹簧。 

进一步地，所述大轴销一端与箱盖间隙连接，另一端伸入所述阀套尾部沉孔内；小轴销一端与箱盖固定，另一端联接弹簧；所述弹簧的另一端垂直于作用于阀套尾部端面。 

进一步地，所述箱盖上通过紧定螺钉连接有把手。 

相对于现有技术，本发明的特点在于： 

1）将阀芯与阀套设置在研磨装置中，通过电机带动夹紧装置，从而带动阀芯相对于阀套转动，实现阀芯待研磨部位的自动研磨； 

2）夹紧装置通过弹簧释放弹性，驱动夹紧套对涨套实现锁紧，进一步实现对阀芯实现夹紧作用； 

3）导向装置通过定位销和弹簧对阀套实施定位和导向自复位，从而达到阀套对阀芯的定位研磨且能确保研磨线的密封性； 

4）设计了由上盖、底座和底箱固定的电机和减速装置，通过电机带动主、从动齿轮转动，进一步带动夹紧装置转动，最终带动阀芯转动实现自动研磨； 

5）设计了包括小型线路保护器、接触器、计时器和整流块在内的控制装置，能够实现自动控制研磨工序、提高了研磨作业的效率和研磨质量。 

该自动研磨装置能够用来代替手动研磨作业，适于在行业内推广使用。 

附图说明

图1是本发明研磨装置整体结构示意图。 

图2是本发明研磨装置剖视图。 

图2（a）是本发明减速装置局部结构示意图。 

图2（b）是本发明减速装置上座与下座连接结构示意图。 

图3是本发明装置中夹紧装置结构示意图。 

图4（a）、图4（b）是阀芯阀套装配研磨示意图。 

图5（a）、图5（b）是本发明装置中导向装置结构示意图。 

图中：1.阀芯；1-1.夹紧座；1-2.待研磨密封线；2.阀套；2-1.尾部沉孔；2-2.研磨体；3.研磨机构；4.箱盖；5.导向机构；6.夹紧机构；7.减速机构；8.控制机构；9.把手；10.紧定螺钉（连接9与4）；11.大轴销；12.小轴销；13.导向弹簧；14.夹紧轴；15.涨套；16.夹紧套；17.夹紧弹簧；18.上箱体上座；19.上箱体下座；20.联接销(连接18与19)；21.箱体连接螺钉(连接18与19)；22.从动齿轮；23.大轴承；24.小轴承；25.挡圈；25-1.调节垫片；26.键；27.电机；28.主动齿轮；29.螺钉a(固定31)；30.下箱体；31.整流块；32.螺钉b（固定33）；33.导轨；34.小型线路保护器；35.接触器；36.计时器；37.上箱体。 

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。 

如图1所示，该液压弹簧机构换向阀阀芯阀套配研装置，包括一研磨箱体，在研磨箱体的下箱体30设置有控制机构8，研磨箱体的上箱体37设置有减速机构7，减速机构上设置有研磨机构3，在研磨机构3的上方、上箱体37的箱盖上设有导向机构5；研磨机构3至少包括一套夹紧机构6夹持的阀芯1、及套接于阀芯1上的阀套2；控制机构通过电机27连接减速机构7带动研磨机构3中的阀芯1相对于阀套2旋转，从而在研磨机构3中的导向机构5定位阀套2的作用下实现对阀芯1的研磨。 

如图2所示，控制机构包括有电机27，与电机27依次相连的整流块31、计时器36、接触器35和小型线路保护器34。其中，螺钉a29固定整流块31，螺钉b32固定安装计时器36、接触器35、小型线路保护器34和整流块31的导轨33，用以电机的启动、关闭及研磨时间的控制。 

如图2（a）并结合图2所示，减速机构7包括通过轴承（大轴承23设置在上方，小轴承24设置在下方）与电机27输出轴相连的主动齿轮28，和主动 齿轮28啮合的从动齿轮22，从动齿轮22与连接于其上的夹紧轴14连接，通过电机旋转带动夹紧轴14旋转。本实施例中减速机构中设有左右对称的一共六套从动齿轮带动的研磨机构，各从动齿轮22上均连接有一套夹紧轴14，夹紧轴14与从动齿轮相接处设有键26；大轴承23和小轴承24上下侧均设有挡圈25和调节垫片25-1。 

当由电机27驱动主动齿轮28正向或反向转动时，带动从动齿轮22及轴14做相应的做反向或正向恒速转动；从而带动夹紧装置实现对阀芯1密封面及阀套2研磨体研磨效果。 

如图2（b）所示，在研磨箱体上箱体37的上箱体上座18和上箱体下座19两端内侧壁之间的设有通过螺钉21相连接的联接销20。 

如图3所示，显示了夹紧机构6所包括的夹紧轴14，夹紧轴14下端设有两级锥台，上端设有放置阀芯1的内孔，沿内孔轴向开有数个伸缩槽、内孔底端设螺纹孔，顶端设有涨套15；与涨套15对应的夹紧轴外侧套接有夹紧套16，夹紧套16通过夹紧弹簧17定位于夹紧轴14上，夹紧弹簧17定位于夹紧轴14的两级锥台的上锥台上。 

其原理是，在人力施压下夹紧套16向下移动，同时夹紧弹簧17被压缩，涨套15的孔径略有张开，将阀芯1的夹紧座1-1装入涨套15后解除施压的压力，夹紧套16在弹簧的作用下并借助于加紧套内孔的锥度将涨套15压紧，进而将阀芯1夹紧，从而达到对阀芯夹紧座1-1的夹持能力。 

如图4（a）、4（b）所示，阀芯1为一轴体结构，阀套2套接在该轴体上，在阀芯1底部设有夹持在夹紧轴14的夹紧座1-1，夹紧座1-1的上部设有待研磨密封线1-2，套接于阀芯1上的阀套2的下端部设研磨体2-2，研磨体2-2与待研磨密封线1-2相接触，通过夹紧轴14随电机27带动减速机构旋转，带动阀芯1旋转来实现对待研磨密封线1-2处的研磨。 

如图4（a）所示，阀套2的顶部延伸至其腔体内设有一尾部沉孔2-1，尾 部沉孔2-1与研磨机构3中的导向机构5相连。 

如图5（a）、5（b）所示，导向机构5设置在研磨箱体上部的箱盖4上，沿箱盖4的端面上均布有若干个与阀套相对应的轴销孔，在各轴销孔中贯穿有大轴销11，在大轴销11侧部设有小轴销12，小轴销12下方连接有导向弹簧13。大轴销11一端与箱盖4间隙连接，另一端伸入所述阀套2尾部沉孔2-1内，用于间隙配合定位，防止在研磨过程中阀套在阀芯传递的扭矩的驱使下旋转，小轴销12一端与箱盖固定，另一端联接导向弹簧13；所述导向弹簧13的另一端垂直于作用于阀套2尾部端面，保证在配研过程中阀套2不倾斜、研磨线不偏移。在研磨过程中由大轴销对阀套定位，小轴销及弹簧形成自动找正，以满足阀芯阀套在自动研磨过程中同轴度要求，同时保证研磨效果的密封性。 

并且在箱盖4上通过紧定螺钉10连接有把手9，便于研磨箱体的便携手提。 

本发明的原理是，装夹于夹紧装置的阀芯在电机的驱动下通过减速装置后旋转，而阀套紧贴阀芯斜面装在阀芯的上方，导向装置保证阀套与阀芯的相对位置正确，同时防止阀套随着阀芯的旋转，并且有效减小了研磨时由于齿轮传动的轻微颤动导致阀套的颤动，保证了零件研磨线的同轴度。阀套的自重使阀套和阀芯之间具有一定的接触压力，当加有研磨膏的阀芯旋转时，就会在阀芯和阀套的接触处研磨出一条环形的密封线。 

如图4（b）示意，由于阀芯可夹持面较小，且需研磨出研磨线的地方位于零件斜面处，加上零件本身形状的特殊性，因此设计涨套时为了保证夹持力度，在涨套上开有4处锯口，外圆带锥度，内孔上端设计定位台用于保证阀芯具有一定尺寸的外露部分；孔下端螺纹沉孔用于连接齿轮减速装置上的轴体，同时为了实现夹紧功能，夹紧套内孔亦设计成带锥度的，配合涨套外圆实现夹紧效果；该夹紧套外形为T型，便于装、取阀芯，下端带沉孔便于装配弹簧。其设计理念是靠弹簧的弹性驱动夹紧套对已装入阀芯的涨套进行施压锁紧。 

针对阀芯阀套研磨时，阀芯顺时针研磨和逆时针研磨交替进行研磨效果较 好，在设计时增加了两时间继电器，实现在设定的时间内正、反转。 

该项发明不仅限于液压弹簧机构换向阀中阀芯阀套的研磨工作，也适用于其他类似阀芯阀套、轴体类零件研磨。 

上述中结合附图对本装置的基本结构和使用原理进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，本领域的技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明的宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。