基于激光微加工技术的高压多路阀

摘要

本发明涉及液压元件技术领域，尤其是一种基于激光微加工技术的高压多路阀，克服现有因阀芯上开均压槽造成阀芯应力变形，影响到阀芯与阀体孔的配合精度，增大阀芯与阀体孔间的同轴度误差，使阀芯与阀体孔之间出现卡紧问题，方案是该多路阀的阀芯与阀体孔配合的圆周表面上具有经激光加工成的网状的微凹槽，微凹槽的槽宽为0.1～0.3毫米、槽深为0.004～0.02毫米，微凹槽包括平行排列的周向凹槽和平行排列的轴向凹槽，周向凹槽彼此间距为1～3毫米，轴向凹槽彼此间距为1～3毫米。

说明书

技术领域

本发明涉及液压元件技术领域，尤其是一种基于激光微加工技术的高压多 路阀。

背景技术

多路阀是以两个以上的换向阀为主体,集换向阀、单向阀、过载阀、补油阀 和制动阀等于一体的多功能的集成阀,能对油流进行多路方向、切换控制。具有 结构紧凑，管路简化，操作方便等特点。广泛用于工程机械、矿山冶金机械、 起重运输机械、轻工机械等液压系统中。

高压多路阀是指工作压力大于等于28MPa的多路阀，其核心技术包括设计、 阀体的铸造以及阀体孔与阀芯的精加工技术。由于阀芯和阀体孔的中心线不可 能完全重合，且具有一定的几何形状误差.进入阀芯和阀体孔间隙中的压力油 将对阀芯产生不平衡的径向力，使得操纵阀芯发生困难，严重时甚至被卡住， 这种情况称为液压卡紧现象。

液压卡紧现象在液压阀中普遍存在，为减小液压卡紧力，除了对阀芯的几 何精度、形位公差以及配合间隙等严格控制外，一般都会在阀芯上金加工若干 环形宽度0.3-1mm，深0.5-0.8mm的均压槽，以减小径向不平衡液压力。均压槽 的制造精度以及加工中产生的内应力会使阀芯在使用过程中产生变形，影响阀 芯与阀体孔的配合间隙。当配合间隙过大之后，容易引起多路阀的内泄漏增加， 直接导致液压系统油温升得过快，降低了多路阀和其他执行元件的使用寿命。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种高压多路阀，克服现有因阀芯上 开均压槽造成阀芯应力变形，影响到阀芯与阀体孔的配合精度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于激光微加工技术的 高压多路阀，具有阀体和阀体内的阀芯，所述阀芯与阀体孔配合的圆周表面上 具有经激光加工成的网状的微凹槽。所述微凹槽的槽宽为0.1～0.3毫米、槽深 为0.004～0.02毫米，微凹槽的截面形状为矩形。

由于该阀芯在激光加工微凹槽时表面会形成微小的飞溅物，应当接着对阀 芯表面进行一下抛光处理。

为了便于加工，所述的网状的微凹槽包括平行排列的周向凹槽和平行排列 的轴向凹槽，所述的周向凹槽和轴向凹槽相互交叉。周向凹槽是环形的封闭凹 槽，周向凹槽与阀芯轴线垂直，轴向凹槽与阀芯轴线平行。即周向凹槽和轴向 凹槽夹角成90度。

具体的说，为了增加阀芯整个表面经激光加工后的滑动性能，解决阀芯卡 紧问题，所述的周向凹槽彼此间距为1～3毫米，轴向凹槽彼此间距为1～3毫 米。

另一种具体的形式是所述的网状的微凹槽包括平行排列的周向凹槽和平行 排列的螺向凹槽，所述的周向凹槽和螺向凹槽相互交叉。螺向凹槽是成螺旋状 设置在阀芯表面的凹槽，螺向凹槽与周向凹槽夹角不为90度，螺向凹槽的设置 更有助于阀芯滑动性能的提高。

同样的为了使阀芯整个表面具有更好的抗磨性能，所述的周向凹槽彼此间 距为1～3毫米，螺向凹槽彼此间距为1～3毫米。

本发明的有益效果是：本发明的高压多路阀由于在阀芯的表面激光加工网 状微小的凹槽，利用微循环网状凹槽替代环形均压槽，与现有高压多路阀的阀 芯相比，本阀芯具有自动对中功能，泄漏量小，摩擦性能好，使用寿命长，制 造方便、变形小等特点。

采用此阀芯的高压多路阀其工作压力可达35～42MPa。阀芯在阀体中运动 时，存储于微凹槽内的液压油一方面可以向摩擦副表面供油，产生润滑作用， 改善摩擦副的润滑状态，减少摩擦副之间的摩擦力，防止摩擦副发生咬合现象， 另一方面，液压油在由高压区向低压区渗透过程中，在摩擦副表面之间产生均 匀的附加流体动压力，使阀芯具有自动对心作用。

本发明采用激光加工的微凹槽代替均压槽，可以实现零件的高效、绿色制 造，使得零件的制造更方便，阀体与阀芯的配合精度更高，其间隙可较方便达 到0.005mm以内，大幅度减少高压多路阀的泄漏量；同时激光表面处理后的阀 芯还可大幅度减少内应力的产生，其表面抗磨性是普通阀芯的3倍以上，阀芯 的使用寿命可达4000h以上。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；

图1是本发明高压多路阀的结构示意图；

图2是一段阀芯圆柱面第一种微凹槽网状结构示意图；

图3是一段阀芯圆柱面第二种微凹槽网状结构示意图。

其中，1.阀体，2.阀芯，3.微凹槽，31.周向凹槽，32.轴向凹槽，33.螺向 凹槽。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为 简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明 有关的构成。

图1是一种高压多路阀的结构，基于激光微加工技术的高压多路阀，具有阀 体1和阀体1内的阀芯2，阀芯2的与阀体1结合的圆周表面上具有经激光加工 和进一步抛光而成的网状的微凹槽3，微凹槽3的槽宽为0.1～0.3毫米、槽深 为0.004～0.02毫米，由于微凹槽比较微小，图1中没有显现这样的结构。

如图2，通过对一段阀芯的表面展开放大显示了第一种具体形式的网状微凹 槽的结构，该网状的微凹槽3包括平行排列的周向凹槽31和平行排列的轴向凹 槽32，周向凹槽31和轴向凹槽32相互交叉具垂直，周向凹槽31彼此间距为1～ 3毫米，轴向凹槽32彼此间距为1～3毫米。

如图3，通过对一段阀芯的表面展开放大显示了第二种具体形式的网状微 凹槽的结构，网状的微凹槽3包括平行排列的周向凹槽31和平行排列的螺向凹 槽32，周向凹槽31和螺向凹槽33相互交叉，周向凹槽31彼此间距为1～3毫米， 螺向凹槽33彼此间距为1～3毫米。

本发明的主要贡献在于，对高压多路阀的阀芯表面使用激光加工网状微小 的凹槽，增加了阀芯的刚性，网状凹槽具有周向凹槽和轴向凹槽或螺向凹槽， 激光加工后的凹槽处应力状态为压应力，从而使阀芯变形更小、表面更抗磨， 阀芯在阀体孔中能自动对心，阀芯与阀体孔配合面润滑均匀不会卡紧，高压多 路阀的使用寿命更长。

以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发 明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以 对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离本发明的实质和范围。