專利名稱：直動(dòng)式水壓溢流閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為閥類，特別涉及系統(tǒng)壓力控制閥。
背景技術(shù)：
從油壓閥的理論和實(shí)踐可知直動(dòng)式溢流閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但存在工作穩(wěn)定性問題。水壓系統(tǒng)中由于水的密度大和粘度小，水壓溢流閥的工作穩(wěn)定性問題可能比油壓更為嚴(yán)重。對(duì)用在海洋污染環(huán)境下和水下作業(yè)工具的水壓動(dòng)力系統(tǒng)中，閥的出水口難免有回流的“臟水”倒灌進(jìn)入彈簧腔，水中的泥沙不可避免地影響閥芯的工作，帶來了潛在的水壓溢流閥可靠性問題。
油壓直動(dòng)式溢流閥常用增設(shè)附加的阻尼腔來改善直動(dòng)式溢流閥的工作穩(wěn)定性。直動(dòng)式水壓溢流閥如果采用油壓直動(dòng)式溢流閥的阻尼腔結(jié)構(gòu)，則帶來了閥芯與閥套導(dǎo)向部位之間的磨擦卡阻(主要是因?yàn)樗恼扯刃?。目前市面上芬蘭Danfoss公司的直動(dòng)式水壓溢流閥采用了如圖1所示的結(jié)構(gòu)形式。閥芯A在彈簧B作用下頂住閥座C、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)D調(diào)節(jié)彈簧壓縮量，該閥是通過在閥的回水腔閥芯A和閥套E之間設(shè)置阻尼腔F來改善閥的動(dòng)態(tài)性能和工作穩(wěn)定性。閥芯(金屬)與閥套(塑料)之間并不能完全避免卡阻，也不能適應(yīng)在海洋污染環(huán)境下工作。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提出一種直動(dòng)式水壓溢流閥，用于改善閥芯的工作穩(wěn)定性，避免閥芯的卡阻，同時(shí)提高閥的耐海水污染能力。
本實(shí)用新型的一種直動(dòng)式水壓溢流閥，閥芯活塞位于閥體軸線的油腔且由彈簧頂緊，調(diào)節(jié)桿位于閥體上端并壓緊彈簧，其特征在于(1)閥體內(nèi)與油腔平行嵌有空腔體，其內(nèi)置密封柱塞將空腔體隔為氣腔和副油腔，后者與油腔通過孔道連通；(2)閥體下端部開有進(jìn)水口和出水口，兩者在閥體內(nèi)通過回水腔互相連通；(3)閥芯活塞軸向中心開有凹孔，凹孔與閥芯活塞側(cè)面徑向小孔相通，凹孔內(nèi)置帶有阻尼小孔的螺塞。
所述的直動(dòng)式水壓溢流閥，氣腔上端部可以設(shè)置有充氣閥，調(diào)節(jié)桿或者油腔上端閥體可以開有連通油腔的排氣孔道。
所述的直動(dòng)式水溢流閥，其進(jìn)一步特征在于閥芯活塞端部錐角角度大于進(jìn)水口處閥座的錐角角度，回水腔橫截面形狀為錐臺(tái)形。
所述的直動(dòng)式水溢流閥，閥芯活塞小端可以裝有密封圈。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1)通過增設(shè)油氣彈簧，提高了閥芯的工作穩(wěn)定性，避免了閥芯的卡阻，從而提高了閥的工作可靠性?！坝蜌鈴椈伞辈粌H可以為閥芯活塞的“彈簧-質(zhì)量”系統(tǒng)提供阻尼力，而且液壓油又可以改善閥芯活塞的潤(rùn)滑條件，同時(shí)，閥芯活塞的運(yùn)動(dòng)有導(dǎo)向。這為該水壓閥的工作穩(wěn)定性和工作可靠性創(chuàng)造了條件。
2)油氣彈簧的密閉腔體提高了閥的耐海水污染的能力。該閥的閥芯活塞和彈簧被隔離在一個(gè)密閉的腔體內(nèi)，能有效地改善閥芯活塞的工作條件，避免海水的侵蝕和海洋污染物導(dǎo)致的失效。
3)特殊設(shè)計(jì)的閥口截面幾何形狀和閥腔結(jié)構(gòu)，有利于減輕空化和氣蝕帶來的危害。在防止氣蝕方面，充當(dāng)閥座的下閥體用1Cr18Ni9Ti制作，閥芯用青銅材料，這兩種材料都有一定的耐氣蝕的能力。為了減輕空化，還在結(jié)構(gòu)上作細(xì)微處理，主閥口的閥芯活塞錐角適當(dāng)?shù)乇乳y座的錐角要大。另外，設(shè)計(jì)了閥口下游腔室的導(dǎo)流形面使水流流暢，對(duì)減輕水流流動(dòng)噪聲有好處。


圖1為現(xiàn)有的直動(dòng)式水壓溢流閥結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖2為一種本實(shí)用新型的水壓溢流閥示意圖。該閥的工作壓力為14MPa(最大工作壓力為21Mpa)，額定工作流量為40l/min(最大工作流量為60l/min)。附加有油氣彈簧是本閥的特點(diǎn)。靜態(tài)工作時(shí)，閥芯活塞2在進(jìn)水口14的壓力作用下，克服彈簧10和油腔壓力的作用力而開啟，直至特定開度下穩(wěn)定工作，維持系統(tǒng)工作壓力。油腔9、副油腔12以及氣腔8構(gòu)成油氣彈簧裝置，氣腔8的功能除了提供靜態(tài)下調(diào)節(jié)推桿6的體積壓縮量外，還可以使得油氣彈簧的靜態(tài)工作壓力不致于太高，而有利于推桿6的調(diào)節(jié)。動(dòng)態(tài)工作條件下，閥芯活塞2的上部活塞作用與上閥體4的導(dǎo)向孔之間的間隙處可以形成一定量的粘性阻尼力，除此之外，油腔9的液壓油在閥芯活塞向上的作用下，排擠閥芯活塞上部油腔的液壓油，使之通過閥芯活塞上附加的阻尼小孔3，形成活塞上部油腔和副油腔之間的壓力差，最終形成一個(gè)向下的阻尼力；同樣，閥芯活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)向上的阻尼力。由于該閥的氣腔工作壓力不是太高(小于1Mpa)，所以液壓油的壓縮量較氣體的壓縮量遠(yuǎn)遠(yuǎn)要小，油氣彈簧附加的彈簧力對(duì)該閥的靜態(tài)性能和動(dòng)態(tài)性能的影響不大。為了防止工作過程中，氣體溶入液壓油而使液壓油“乳化”，油氣彈簧的油腔和氣腔之間用鋁合金密封柱塞11隔離，忽略密封柱塞11的動(dòng)態(tài)響應(yīng)對(duì)油腔壓力和氣腔壓力的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性的影響。閥芯活塞小端用摩擦阻力小且密封效果好的組合密封圈13(聚四氟乙烯加橡膠圈)來密封油腔與回水腔15，使油腔可靠地與回水腔隔離。通過充氣閥7向氣腔8充氣。預(yù)先將上閥體4和下閥體1，以及閥芯活塞2安裝成一體，并在油腔9和副油腔12加入適量的液壓油，注意排除閥腔的殘留空氣。然后把氣腔8安裝在上閥體上，再安裝彈簧10和推桿6及蓋板，最后擰緊排氣塞5。壓縮空氣通過充氣閥7來調(diào)整油氣彈簧的初始工作壓力。
權(quán)利要求1.一種直動(dòng)式水壓溢流閥，閥芯活塞位于閥體軸線的油腔且由彈簧頂緊，調(diào)節(jié)桿位于閥體上端并壓緊彈簧，其特征在于(1)閥體內(nèi)與油腔平行嵌有空腔體，其內(nèi)置密封柱塞將空腔體隔為氣腔和副油腔，后者與油腔通過孔道連通；(2)閥體下端部開有進(jìn)水口和出水口，兩者在閥體內(nèi)通過回水腔互相連通；(3)閥芯活塞軸向中心開有凹孔，凹孔與閥芯活塞側(cè)面徑向小孔相通，凹孔內(nèi)置帶阻尼小孔的螺塞。
2.如權(quán)利要求1所述的直動(dòng)式水壓溢流閥，其特征在于氣腔上端部設(shè)置有充氣閥，調(diào)節(jié)桿或者油腔上端閥體開有連通油腔的排氣孔道。
3.如權(quán)利要求1或2所述的直動(dòng)式水壓溢流閥，其特征在于閥芯活塞端部錐角角度大于進(jìn)水口處閥座的錐角角度，回水腔橫截面形狀為錐臺(tái)形。
4.如權(quán)利要求1或2所述的直動(dòng)式水溢流閥，其特征在于閥芯活塞小端裝有密封圈。
5.如權(quán)利要求3所述的直動(dòng)式水溢流閥，其特征在于閥芯活塞小端裝有密封圈。
專利摘要直動(dòng)式水壓溢流閥，屬于閥類，用作水介質(zhì)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的系統(tǒng)壓力控制閥，該閥閥芯活塞位于閥體軸線的油腔且由彈簧頂緊，調(diào)節(jié)桿位于閥體上端并壓緊彈簧，閥體內(nèi)與油腔平行嵌有空腔體，其內(nèi)置密封柱塞將空腔體隔為氣腔和副油腔，后者與油腔通過孔道連通；閥體下端開有進(jìn)水口和出水口，兩者在閥體內(nèi)通過回水腔互相連通；閥芯活塞軸向中心開有凹孔與閥芯活塞側(cè)面徑向小孔相通，凹孔內(nèi)置帶有阻尼小孔的螺塞。本實(shí)用新型通過增設(shè)油氣彈簧提高閥工作可靠性和閥芯的工作穩(wěn)定性；避免閥芯的卡阻；油氣彈簧的密封腔體提高閥的耐污染能力，適應(yīng)在海洋污染等環(huán)境下工作。
文檔編號(hào)F16K17/00GK2639637SQ03235748
公開日2004年9月8日 申請(qǐng)日期2003年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月8日
發(fā)明者朱碧海, 李壯云, 朱玉泉, 賀小峰, 張鐵華, 劉銀水, 聶松林, 余祖耀 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)