一种阀芯、换向阀及煤矿机械的制作方法

1.本实用新型涉及煤矿机械技术领域，尤其涉及一种阀芯、换向阀及煤矿机械。


背景技术：

2.液压支架是煤矿机械进行工作面安全开采的重要结构，液压支架的升柱、降柱、推拉、移架等动作都通过液压系统来实现。其中，换向阀作为控制元件在液压系统中有着至关重要的作用，其工作的稳定性、使用寿命、故障率等都影响着开采作业的效率与质量，甚至关系到使用安全。
3.换向阀组主要由大阀体和换向插装阀组成，换向插装阀在结构上比较紧凑，由进液区、回液区、螺纹固定区集成组成，有很好的整体性。各区域不能被动串液，分区隔离的密封尤为重要，密封主要由设置于换向插装阀上的o形圈、配套挡圈组成。换向插装阀作为一个整体插入到大阀块的换向阀孔中，然后通过紧固、松开换向插装阀尾部的螺纹进行安装或拆卸。拆装过程中，换向插装阀上下移动同时会伴随转动。问题出现在转动的过程中,换向插装阀上的o形圈会跟随相对换向阀孔转动，期间如果碰到阶梯孔、相贯孔的棱边、毛刺等则很容易被切割损伤，这种损伤不易发现，导致换向阀组工作时存在失效风险，影响液压系统的稳定性和安全性。
4.因此，换向插装阀拆装于换向阀孔时，转动将导致的密封圈损伤的问题成为需要解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型实施例提供一种阀芯、换向阀及煤矿机械，主要通过卡头可旋转的卡入卡槽内，使得阀芯主体与堵头可相对转动，在拆装阀芯时，旋拧堵头将不会带动阀芯主体转动，继而避免阀芯主体上密封圈的刮碰损伤。
6.为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：
7.一方面，本实用新型提供了一种阀芯，包括：
8.阀芯主体，阀芯主体的一端设置有第一转动连接件；
9.堵头，堵头的侧壁设置有外螺纹，堵头用于与阀体螺接，堵头的一端设置有第二转动连接件；
10.第一转动连接件和第二转动连接件其中之一为卡头，另一个为卡槽，卡头与卡槽卡接，且卡头可相对于卡槽转动。
11.其中，卡头的侧壁设置有周向环绕的限位颈槽，卡槽的内壁设置有限位凸起，卡头与卡槽卡接时，限位凸起嵌入限位颈槽，以与限位颈槽相互作用，而使堵头和阀芯主体在阀芯主体的轴向上相互固定。
12.其中，限位颈槽延伸至阀芯主体或堵头，限位凸起延伸至卡槽的开口边沿。
13.其中，卡槽包括偏心槽和同心槽，偏心槽与同心槽连通，同心槽的轴线、阀芯主体和堵头的轴线同轴，限位凸起设置于同心槽的槽壁上；
14.偏心槽的开口大于卡头有别于限位颈槽的区域的外轮廓。
15.其中，限位凸起围绕同心槽的内壁设置，且限位凸起延伸至偏心槽和同心槽的衔接位置。
16.其中，堵头相背于第二转动连接件的一侧设置有安装孔；
17.安装孔为沉孔或者安装孔为内六方沉孔。
18.其中，堵头上设置有卡槽，安装孔与卡槽间隔设置。
19.其中，堵头采用防锈材质制备而成。
20.另一方面，本实用新型还提供一种换向阀，包括如前述任一项的阀芯，以及阀体和密封圈，
21.所述阀体包括阀孔，所述阀芯用于插入所述阀孔，所述密封圈围绕所述阀芯设置，且所述密封圈用于抵接所述阀孔的内壁；
22.堵头包括外螺纹，阀体内壁上设置有与外螺纹相适配的内螺纹，堵头用于通过外螺纹和内螺纹的配合螺接于阀体。
23.再一方面，本实用新型还提供一种煤矿机械，包括前述换向阀。
24.本实用新型实施例提出的一种阀芯，主要通过卡头可旋转的卡入卡槽内，使得阀芯主体与堵头可相对转动，在拆装阀芯时，旋拧堵头将不会带动阀芯主体转动，继而避免阀芯主体上密封圈的刮碰损伤。现有技术中，通过紧固、松开换向插装阀尾部的螺纹进行安装或拆卸，拆装过程中，换向插装阀上下移动同时会伴随转动，换向插装阀上的o形圈会跟随相对换向阀孔转动，容易被切割损伤。与现有技术相比，本技术文件中，在拆装阀芯主体时，旋拧堵头，卡头将在卡槽中旋转，阀芯主体将不会受到扭力，而只受到卡头与卡槽配合而施加的阀芯主体轴向上的推拉力，继而实现阀芯主体仅在轴向上移动，而不会跟随堵头在阀孔中转动，继而避免密封圈转动导致的容易被刮破损伤，继而保证换向阀的有效工作。
附图说明
25.图1为本实用新型实施例提供的一种换向阀的部分结构示意图；
26.图2为本实用新型实施例提供的一种阀芯在第一视角的结构示意图；
27.图3为本实用新型实施例提供的一种阀芯在第二视角的结构示意图；
28.图4为本实用新型实施例提供的一种回液阀套的结构示意图；
29.图5为本实用新型实施例提供的一种堵头在第一视角的结构示意图；
30.图6为本实用新型实施例提供的一种堵头在第二视角的结构示意图；
31.图7为本实用新型实施例提供的一种堵头在第三视角的结构示意图；
32.图8为本实用新型实施例提供的另一种阀芯的结构示意图；
33.图9为本实用新型实施例提供的另一种堵头的结构示意图；
34.图10为本实用新型实施例提供的另一种回液阀套在第一视角的结构示意图；
35.图11为本实用新型实施例提供的另一种回液阀套在第二视角的结构示意图；
36.图12为本实用新型实施例提供的另一种回液阀套在第三视角的结构示意图。
具体实施方式
37.为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，
以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的阀芯其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
38.一方面，如图1-3所示，本实用新型提供了一种阀芯，包括：
39.阀芯主体100，阀芯主体100的一端设置有第一转动连接件；
40.堵头200，堵头200的侧壁设置有外螺纹，堵头200用于与阀体400螺接，堵头200的一端设置有第二转动连接件；
41.第一转动连接件和第二转动连接件其中之一为卡头310，另一个为卡槽320，卡头310与卡槽320卡接，且卡头310可相对于卡槽320转动。
42.阀芯主体100的外轮廓呈近似的圆柱形，阀芯主体100具有中轴线，阀芯主体100安装于阀体400的阀孔内时，阀芯主体100的中轴线与阀孔的中轴线重合。阀芯主体100主要包括回液阀套110、回液阀芯120、阀座130、进液阀套140和进液阀芯150，回液阀芯120放入回液阀套110中，进液阀芯150一端处于阀座130中，另一端位于进液阀套140内，进液阀套140和回液阀套110通过紧固螺钉固定在一起，使得阀芯主体100作为一个整体嵌入阀体400的阀孔中。第一转动连接件设置于回液阀套110上相对于堵头200的一端。堵头200的外轮廓呈近似的圆柱形，堵头200与阀芯主体100通过第一转动连接件和第二转动连接件可拆卸连接，并用于嵌入阀体400的阀孔中，堵头200外壁设置有外螺纹，用于与阀孔的内螺纹配合螺接。堵头200相较阀芯主体100更靠近阀孔的开口，通过螺接于阀孔，而将阀芯主体100限定在阀孔内。
43.更为具体的，如图1-7所示，第一转动连接件可以为卡头310，堵头200上设置与卡头310相对应的卡槽320，或者，如图8-12所，也可以是第一转动连接件为卡槽320，堵头200上设置与卡槽320相对应的卡头310。可以理解的是，不论卡头310或卡槽320设置于堵头200还是阀芯主体100上，均适用本技术公开的各种实施例的卡槽320和卡头310结构。在需要安装阀芯主体100时，将卡头310卡入卡槽320内，卡头310可在卡槽320内围绕阀芯主体100的轴线转动，或者说卡头310和卡槽320可以在周向上相对移动，而卡头310与卡槽320相互限定，使得卡头310与卡槽320在轴向上相互固定。将阀芯主体100放入阀孔中，旋转堵头200，使得堵头200与阀孔的内螺纹相互作用而逐渐旋入阀孔，而由于卡头310和卡槽320可相对转动，使得堵头200的旋转不会带动阀芯主体100旋转，阀芯主体100仅在堵头200的轴向推动作用下继续延阀孔的轴向移动，直到堵头200旋拧到挤压固定阀芯主体100。在需要拆卸阀芯主体100时，反向旋转堵头200，使得堵头200与阀孔的内螺纹相互作用而逐渐旋出阀孔，而由于卡头310和卡槽320可相对转动，使得堵头200的旋转不会带动阀芯主体100旋转，阀芯主体100仅在堵头200的轴向拉动作用下延阀孔的轴向逐渐移出阀孔，直到堵头200旋拧到脱离阀孔而将阀芯主体100拉出。可见，通过卡头310和卡槽320的相互作用，实现了在拆装阀芯主体100时，仅堵头200转动，而阀芯主体100不会与阀孔之间出现周向上的移动，继而避免密封圈的损坏。
44.本实用新型实施例提出的一种阀芯，主要通过卡头可旋转的卡入卡槽内，使得阀芯主体与堵头可相对转动，在拆装阀芯时，旋拧堵头将不会带动阀芯主体转动，继而避免阀芯主体上密封圈的刮碰损伤。现有技术中，通过紧固、松开换向插装阀尾部的螺纹进行安装或拆卸，拆装过程中，换向插装阀上下移动同时会伴随转动，换向插装阀上的o形圈会跟随相对换向阀孔转动，容易被切割损伤。与现有技术相比，本技术文件中，在拆装阀芯主体时，
旋拧堵头，卡头将在卡槽中旋转，阀芯主体将不会受到扭力，而只受到卡头与卡槽配合而施加的阀芯主体轴向上的推拉力，继而实现阀芯主体仅在轴向上移动，而不会跟随堵头在阀孔中转动，继而避免密封圈转动导致的容易被刮破损伤，继而保证换向阀的有效工作。
45.卡头310和卡槽320的结构可以为多种，本技术仅对其中一种进行详细描述，可以理解的是，卡头310与卡槽320可在周向上转动，而在轴向上相互限位的实施方式均应属于本技术的保护范围之内。
46.一种实施方式中，如图4和图9所示，卡头310的侧壁设置有周向环绕的限位颈槽311，如图6-7、图11-12所示，卡槽320的内壁设置有限位凸起321，卡头310与卡槽320卡接时，限位凸起321嵌入限位颈槽311，以与限位颈槽311相互作用，而使堵头200和阀芯主体100在阀芯主体100的轴向上相互固定。
47.卡头310为圆柱形结构，卡头310的轴线与阀芯主体100或者说回液阀套110的轴线共线，限位颈槽311位于卡头310的侧壁上，使得卡头310的远离阀芯主体100的一侧形成卡台312。限位颈槽311可以位于卡头310轴向上的中间位置，或者，限位颈槽311延伸至阀芯主体100或堵头200，使得限位颈槽311在轴向上足够宽，且方便卡头310加工。或者，卡头310的结构还可以这样说明，卡头310包括支撑柱和卡板，卡板为圆板状，支撑柱的截面面积小于卡板，支撑柱与阀芯主体100连接，卡板与支撑柱相背阀芯主体100的一端连接，卡板的边沿在周向上均匀的超出支撑柱，使得卡板与阀芯主体100之间形成前述限位颈槽311，而卡板超出支撑柱的区域形成前述卡台312。卡槽320内壁设置有限位凸起321，限位凸起321在轴向上的厚度略小于限位颈槽311，如小0.05毫米，限位凸起321与卡槽320的槽底的距离略大于卡台312在轴向的厚度，如大0.05毫米。在卡头310与卡槽320卡接时，卡台312嵌入限位凸起321与卡槽320的槽底之间，而限位凸起321嵌入限位颈槽311内，实现在轴向上的相互限位。而由于限位颈槽311为周向环绕的凹槽，因此，卡头310与卡槽320可在周向上相对移动。在限位颈槽311延伸至阀芯主体100的实施方式中，限位凸起321延伸至卡槽320的开口边沿，以使卡槽320的开口面积减小，堵头200的端面有更大的区域抵接阀芯主体100，且方便卡槽320加工。
48.为实现卡头310和卡槽320的可拆卸连接，一种实施方式中，如图5-7、图10-12所示，卡槽320包括偏心槽322和同心槽323，偏心槽322与同心槽323连通，同心槽323的轴线、阀芯主体100和堵头200的轴线同轴，限位凸起321设置于同心槽323的槽壁上。偏心槽322的开口大于卡头310有别于限位颈槽311的区域的外轮廓。
49.偏心槽322和同心槽323为连通的两个近似圆形的凹槽，或者可以看成一个长圆形的凹槽的两个区域。同心槽323的轴线为包括同心槽323侧壁的圆周面的轴线。卡头310有别于限位颈槽311的区域的外轮廓指的是前述卡头310包括卡台312的实施方式中，卡台312的外轮廓。偏心槽322的开口大于卡台312的外轮廓，即偏心槽322的开口面积大于卡台312径向截面的面积，且偏心槽322的开口边沿位于卡台312外轮廓之外，使得卡台312可以由偏心槽322的开口伸入偏心槽322内。当卡台312完全进入偏心槽322，限位颈槽311与限位凸起321的高度对应，可向同心槽323移动卡头310，使得限位凸起321嵌入到限位颈槽311，直到卡头310轴线与同心槽323轴线重合，从而实现阀芯主体100与堵头200的可拆卸安装。可以理解的是，为使卡头310可以由偏心槽322移动至同心槽323，偏心槽322和同心槽323的衔接位置的宽度或者说侧壁距离大于卡头310的最大径向宽度。
50.限位凸起321可以有多种结构，限位凸起321旨在能卡入限位颈槽311，与卡头310在轴向限位，在周向相互移动即可。如一种实施方式中，如图5、图10所示，限位凸起321围绕同心槽323的内壁设置，且限位凸起321延伸至偏心槽322和同心槽323的衔接位置。限位凸起321为连续的板状凸起，使得限位凸起321与卡头310之间重合区域多，增加堵头200与阀芯主体100连接结构强度，使得限位凸起321不易变形，重复拆装性好。或者，在一些其他的实施方式中，限位凸起321也可以是非连续凸起，如在同心槽323侧壁上设置相对的两个限位凸起321，两个限位凸起321均位于偏心槽322和同心槽323的衔接位置到同心槽323远离偏心槽322一端的中间位置，分体的限位凸起321避免同心槽323内堆积杂质不易清洗。
51.一种实施方式中，堵头200相背于第二转动连接件的一侧设置有安装孔210。安装孔210为沉孔或者安装孔210为内六方沉孔。可使用六方扳手进行堵头200的旋拧，实现方便的拧紧堵头200和拆卸堵头200。
52.在堵头200上设置有卡槽320的实施方式中，安装孔210与卡槽320间隔设置，安装孔210与卡槽320不贯通，使得堵头200结构自然封堵，密封效果好，且不必在堵头200和阀芯主体100之间增加密封件。
53.一种实施方式中，由于堵头200和回液阀套110为可拆卸的分体结构，堵头200可采用铜、不锈钢等防锈材质制备而成，从而起到避免堵头200生锈导致的拆装困难或掉落杂质的问题。
54.另一方面，如图1所示，本实用新型还提供一种换向阀，包括如前述任一项的阀芯，以及阀体400和密封圈500，阀体400包括阀孔，阀芯用于插入阀孔，密封圈500围绕阀芯设置，且密封圈500用于抵接阀孔的内壁。堵头200包括外螺纹220，阀体400的阀孔内壁上设置有与外螺纹220相适配的内螺纹，堵头200用于通过外螺纹220和内螺纹的配合螺接于阀体400。
55.密封圈500的数量为多个，阀芯主体100的外壁上设置周向的密封圈安装槽，密封圈500嵌入密封圈安装槽内，且部分的突出于密封圈安装槽的开口。在阀芯装入阀孔时，密封圈500受到阀孔内壁的挤压，从而通过抵触阀孔起到密封作用。在阀芯主体100完全装入阀孔时，堵头200相背于阀芯主体100的端面与阀孔开口位于同一平面。
56.再一方面，本实用新型还提供一种煤矿机械，包括前述换向阀。煤矿机械可以为采煤机、掘进机等煤矿开采设备，或者，还可以是任意一种应用液压系统进行控制的机械。换向阀作为液压系统的换向元件。
57.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种阀芯，其特征在于，包括：阀芯主体(100)，所述阀芯主体(100)的一端设置有第一转动连接件；堵头(200)，所述堵头(200)的侧壁设置有外螺纹(220)，所述堵头(200)的一端设置有第二转动连接件；所述第一转动连接件和所述第二转动连接件其中之一为卡头(310)，另一个为卡槽(320)，所述卡头(310)与所述卡槽(320)卡接，且所述卡头(310)可相对于所述卡槽(320)转动。2.根据权利要求1所述的阀芯，其特征在于，所述卡头(310)的侧壁设置有周向环绕的限位颈槽(311)，所述卡槽(320)的内壁设置有限位凸起(321)，所述卡头(310)与所述卡槽(320)卡接时，所述限位凸起(321)嵌入所述限位颈槽(311)，以与所述限位颈槽(311)相互作用，而使所述堵头(200)和所述阀芯主体(100)在所述阀芯主体(100)的轴向上相互固定。3.根据权利要求2所述的阀芯，其特征在于，所述限位颈槽(311)延伸至所述阀芯主体(100)或所述堵头(200)，所述限位凸起(321)延伸至所述卡槽(320)的开口边沿。4.根据权利要求2所述的阀芯，其特征在于，所述卡槽(320)包括偏心槽(322)和同心槽(323)，所述偏心槽(322)与所述同心槽(323)连通，所述同心槽(323)的轴线、所述阀芯主体(100)和所述堵头(200)的轴线同轴，所述限位凸起(321)设置于所述同心槽(323)的槽壁上；所述偏心槽(322)的开口大于所述卡头(310)有别于所述限位颈槽(311)的区域的外轮廓。5.根据权利要求4所述的阀芯，其特征在于，所述限位凸起(321)围绕所述同心槽(323)的内壁设置，且所述限位凸起(321)延伸至所述偏心槽(322)和所述同心槽(323)的衔接位置。6.根据权利要求1所述的阀芯，其特征在于，所述堵头(200)相背于所述第二转动连接件的一侧设置有安装孔(210)；所述安装孔(210)为沉孔或者所述安装孔(210)为内六方沉孔。7.根据权利要求6所述的阀芯，其特征在于，所述堵头(200)上设置有所述卡槽(320)，所述安装孔(210)与所述卡槽(320)间隔设置。8.根据权利要求1所述的阀芯，其特征在于，所述堵头(200)采用防锈材质制备而成。9.一种换向阀，其特征在于，包括如上述权利要求1-8中任一项所述的阀芯，以及阀体(400)和密封圈(500)，所述阀体(400)包括阀孔，所述阀芯用于插入所述阀孔，所述密封圈(500)围绕所述阀芯设置，且所述密封圈(500)用于抵接所述阀孔的内壁；所述堵头(200)包括外螺纹(220)，所述阀体(400)内壁上设置有与所述外螺纹(220)相适配的内螺纹，所述堵头(200)用于通过所述外螺纹(220)和所述内螺纹的配合螺接于所述阀体(400)。
10.一种煤矿机械，其特征在于，包括如上述权利要求9所述的换向阀。

技术总结
本实用新型公开了一种阀芯、换向阀及煤矿机械，主要通过卡头可旋转的卡入卡槽内，使得阀芯主体与堵头可相对转动，在拆装阀芯时，旋拧堵头将不会带动阀芯主体转动，继而避免阀芯主体上密封圈的刮碰损伤。本实用新型的主要技术方案为：一种阀芯，包括：阀芯主体，阀芯主体的一端设置有第一转动连接件；堵头，堵头的侧壁设置有外螺纹，堵头的一端设置有第二转动连接件；第一转动连接件和第二转动连接件其中之一为卡头，另一个为卡槽，卡头与卡槽卡接，且卡头可相对于卡槽转动。本实用新型主要用于液压油流的换向。油流的换向。油流的换向。


技术研发人员：周崇峰 潘小康 安田田
受保护的技术使用者：三一智矿科技有限公司
技术研发日：2023.03.15
技术公布日：2023/9/1