一種用于高壓大流量系統(tǒng)的滑動阻尼式水液壓溢流閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及溢流閥領(lǐng)域，具體涉及一種用于高壓大流量系統(tǒng)的滑動阻尼式水液壓溢流閥。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，近年來，直接以水(過濾后的天然水，包括海水和淡水)代替礦物油作為工作介質(zhì)的水液壓傳動與控制技術(shù)獲得了突破性的進展，而且在廣泛的工程應(yīng)用中，相比傳統(tǒng)油液壓傳動證明了具有環(huán)保、潔凈、高效、使用維護方便、運行成本低等突出優(yōu)越性。水液壓傳動與控制技術(shù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于高壓水霧化、海水淡化、高壓水清洗、舞臺驅(qū)動與控制、潛器浮力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、海洋工程以及其他傳動與控制領(lǐng)域。隨著水壓傳動與控制技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展，水液壓傳動與控制系統(tǒng)不斷的向高壓大流量方向發(fā)展，如用于高壓細水霧滅火系統(tǒng)的水液壓栗組單元已經(jīng)達到最大輸出流量1000L/min、最大工作壓力16MPa的要求。
[0003]溢流閥是液壓系統(tǒng)中常用的壓力控制元件，可作為定壓溢流閥或安全閥使用，水液壓傳動與控制系統(tǒng)中同樣須設(shè)置水液壓溢流閥，以保證系統(tǒng)工作壓力的穩(wěn)定或用于安全限壓。相比礦物質(zhì)油，水的粘度低、粘性阻尼小、腐蝕性強、潤滑性差、氣化壓力高特點，造成水液壓溢流閥工作時所產(chǎn)生的振動大、噪聲高和工作穩(wěn)定性差等問題十分嚴重。
[0004]水液壓溢流閥按照結(jié)構(gòu)形式可以分為直動式、先導(dǎo)式和以及由直動式演變而來的差動式結(jié)構(gòu)。直動式溢流閥以結(jié)構(gòu)簡單、易加工制造等優(yōu)點成為水液壓溢流閥的主要結(jié)構(gòu)形式，但直動水液壓溢流閥工作時候高壓水直接作用在閥口密封面積上，要求調(diào)壓彈簧具有很高的剛度，給彈簧的設(shè)計和制造帶來很大困難，不適用高壓大流量的水液壓傳動與控制系統(tǒng)。先導(dǎo)式水液壓溢流閥以先導(dǎo)閥控制主閥運動，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，先導(dǎo)閥阻尼裝置多為細長孔結(jié)構(gòu)。因水的粘度低、粘性阻尼小等特點，在水液壓元器件中，采用細長孔阻尼結(jié)構(gòu)時，同樣阻尼系數(shù)的水液壓元件阻尼孔孔徑要遠遠小于油壓元件，如丹麥Danfoss公司生產(chǎn)的先導(dǎo)式電磁開關(guān)閥阻尼孔孔徑為0.5111111，公開號為<附0294399094，發(fā)明名稱為:差動式水壓溢流閥，專利文獻所公開的阻尼孔徑為0.6?1.6mm。實際應(yīng)用中，一方面水液壓過濾技術(shù)發(fā)展滯后，另一方面存在管道清洗不到位、采用附件耐腐蝕性能不夠等現(xiàn)狀，導(dǎo)致水介質(zhì)的精度遠遠達不到水液壓元件的設(shè)計要求，諸如先導(dǎo)式水液壓溢流閥等以細長阻尼孔做為阻尼結(jié)構(gòu)的水液壓元件阻尼孔被堵死導(dǎo)致元件失效的情況經(jīng)常發(fā)生。
[0005]丹麥Danfoss公司生產(chǎn)的VRH系列直動式水液壓溢流閥是目前水液壓系統(tǒng)中最常用的水液壓溢流閥商業(yè)化產(chǎn)品。該閥采用直動式設(shè)計，同時通過在閥后端設(shè)有阻尼腔，在一定程度上改善了閥的工作穩(wěn)定性。直動式設(shè)計，閥芯開啟時過流面積等于閥口密封面積，當工作壓力比較高時候，所需的彈簧力非常大，給彈簧的設(shè)計和制造帶來很大困難。據(jù)其產(chǎn)品商業(yè)宣傳樣本顯示，該閥系列產(chǎn)品中最大型號為:VRH120，工作流量為120L/min，最大工作壓力14MPa，不適用高壓大流量的水液壓傳動與控制系統(tǒng)。
[0006]公開號為:CN102042432A，發(fā)明名稱為:一種帶阻尼活塞的直動式水壓溢流閥。該專利文獻所公開的直動式水壓溢流閥，該閥利用閥芯起阻尼活塞作用，一定程度上改善了該閥工作的穩(wěn)定性。但該閥閥芯開啟時過流面積等于閥口密封面積與所述閥芯中間部分小徑面積之差，而推動閥芯開啟的高壓水的作用面積等于閥口密封面積，同等過流量情況下，彈簧設(shè)計和制造較一般直動式溢流閥更為困難，不適用高壓大流量的水液壓傳動與控制系統(tǒng)。同時該閥在進口處設(shè)置阻尼孔，壓力高，流速快，阻尼孔過小，易于堵塞。
[0007]公開號為:CN104019258A，發(fā)明申請名稱為:一種雙阻尼直動式水壓溢流閥。該專利文獻所公開的直動式水壓溢流閥，該閥在閥芯中部設(shè)有阻尼孔，與阻尼腔配合形成液力阻尼，改善了閥工作的穩(wěn)定性。但該閥同一般直動式水壓溢流閥一樣，不適用高壓大流量的水液壓傳動與控制系統(tǒng)。
[0008]公開號為:CN102943909A，發(fā)明名稱為:差動式水壓溢流閥。該專利文獻所公開的差動式水壓溢流閥，通過閥芯中心孔連接閥出口與上腔形成阻尼腔，在閥芯中間固定安裝細長小孔阻尼器。從受力分析來看，閥芯開啟時候高壓水作用面積為密封面面積與所述閥芯中部細徑面積之差，形成差動控制。但過流面積同樣等于密封面面積與所述閥芯中部細徑面積之差，在同等流量壓力控制的情況下，其調(diào)壓彈簧受力狀況與一般直動式水液壓溢流閥無本質(zhì)區(qū)別，同樣不適用于高壓大流量水液壓控制系統(tǒng)。且在中心阻尼小孔堵塞的情況下，阻尼腔形成局部高壓，閥芯無法回位，溢流閥失效，抗污染能力差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的就是針對上述之不足，而提供一種用于高壓大流量系統(tǒng)的滑動阻尼式水液壓溢流閥。
[0010]本發(fā)明包括閥體、閥座、阻尼環(huán)、主閥芯、阻尼彈簧、阻尼器、阻尼閥板、彈簧推桿、上端蓋、調(diào)節(jié)螺桿和主彈簧，閥體上開有進水口_、出水口-和端蓋安裝孔，閥體內(nèi)底部設(shè)有圓形臺階，閥座內(nèi)開有A水流通道_，閥座安裝在閥體內(nèi)底部，阻尼環(huán)為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且阻尼環(huán)上開有多個小孔，阻尼環(huán)的下表面抵在閥體內(nèi)底部的圓形臺階上，主閥芯內(nèi)設(shè)有環(huán)形槽和水流通道_，主閥芯的安裝在阻尼環(huán)內(nèi)，且主閥芯的底部抵在閥座上，阻尼彈簧的一端抵在主閥芯內(nèi)的環(huán)形槽底部，阻尼器內(nèi)設(shè)有C水流通道_，阻尼器位于環(huán)形槽內(nèi)，阻尼器的下表面抵在阻尼彈簧的另一端，且阻尼器的外壁與環(huán)形槽之間形成間隙，阻尼閥板內(nèi)設(shè)有D水流通道_，阻尼閥板固定安裝在環(huán)形槽內(nèi)，并抵在阻尼器的上表面，彈簧推桿的一端位于閥體內(nèi)頂部，彈簧推桿的另一端套在主閥芯的頂部，且彈簧推桿的另一端與主閥芯的頂部之間形成阻尼腔_，主彈簧的兩端分別抵在彈簧推桿和主閥芯上，上端蓋上開有螺紋孔，上端蓋安裝在閥體的端蓋安裝孔內(nèi)，調(diào)節(jié)螺桿穿過上端蓋的螺紋孔，并調(diào)節(jié)彈簧推桿上下移動，進水口-通過閥座內(nèi)的A水流通道_、主閥芯內(nèi)的B水流通道_、阻尼器內(nèi)的C水流通道-和阻尼閥板內(nèi)的D水流通道-與阻尼腔-相通。
[0011 ]閥體內(nèi)底部設(shè)有內(nèi)螺紋，閥座上設(shè)有外螺紋，閥座與閥體內(nèi)底部螺紋相配。
[0012]它還有鎖緊螺母，鎖緊螺母用于鎖緊調(diào)節(jié)螺桿。
[0013]彈簧推桿的一端與閥體的內(nèi)壁之間設(shè)有O型密封圈，主閥芯的頂部與彈簧推桿的另一端內(nèi)壁之間設(shè)有O型密封圈。
[0014]主閥芯的一端設(shè)有彈簧卡臺，阻尼環(huán)套在主閥芯的一端的彈簧卡臺上，主彈簧的兩端分別抵在彈簧推桿和主閥芯的上彈簧卡臺上。
[0015]阻尼閥板材料為經(jīng)過強化處理的不銹鋼、鎳銅合金或鈦合金加工而成。
[0016]阻尼器為中心細長孔，中心細長孔兩端孔的直徑為大于中心細長孔直徑，材料為不銹鋼、銅合金、工程塑料PEEK或工程塑料PTFE加工而成。
[0017]所述阻尼環(huán)材料為工程塑料或銅合金。
[0018]本發(fā)明優(yōu)點是:1、主閥芯采用差壓控制，主閥芯運動液動力有效作用面積極小，在同等壓力和流量控制的情況下，主彈簧的設(shè)計和制造更為簡單，同時主閥芯與閥座密封采用平板閥結(jié)構(gòu)，適用于高壓大流量水液壓傳動與控制系統(tǒng)。
[0019]2、主閥芯采用機械和液力雙阻尼的設(shè)計，有效的避免一般水液壓溢流閥工作中振動大、噪聲大、調(diào)壓精度低、工作穩(wěn)定性差等突出缺點，提高了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。
[0020]3、差動式主閥芯控制及機械液力雙阻尼的結(jié)構(gòu)，在系統(tǒng)中既可做定壓溢流閥使用又可做安全閥使用。
[0021]4、可滑動阻尼器的設(shè)計，在阻尼器阻尼小孔因介質(zhì)污染被堵死的情況下，在主閥芯向上運動形成阻尼腔局部高壓的作用下，推動阻尼器向開啟阻尼閥口的方向滑動，打開阻尼閥口，連通阻尼腔和下腔，有效的避免了固定安裝阻尼器中心阻尼小孔因介質(zhì)污染被堵死而引起主閥無法開啟的問題，提高閥工作的可靠性和抗污染能力。
[0022]
【附圖說明】
圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2是本發(fā)明主閥芯4打開狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖3是本發(fā)明局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0025]如圖1、2、3所示，本發(fā)明包括閥體1、閥座2、阻尼環(huán)3、主閥芯4、阻尼彈簧5、阻尼器
6、阻尼閥板7、彈簧推桿8、上端蓋9、調(diào)節(jié)螺桿10和主彈簧12，閥體I上開有進水口 1-1、出水口 1-2和端蓋安裝孔，閥體I內(nèi)底部設(shè)有圓形臺階，閥座2內(nèi)開有A水流通道2-1，閥座2安裝在閥體I內(nèi)底部，阻尼環(huán)3為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且阻尼環(huán)3上開有多個小孔，阻尼環(huán)3的下表面抵在閥體I內(nèi)底部的圓形臺階上，主閥芯4內(nèi)設(shè)有環(huán)形槽和水流通道4-1，主閥芯4的安裝在阻尼環(huán)3內(nèi)，且主閥芯4的底部抵在閥座2上，阻尼彈簧5的一端抵在主閥芯4內(nèi)的環(huán)形槽底部，阻尼器6內(nèi)設(shè)有C水流通道6-1，阻尼器6位于環(huán)形槽內(nèi)，阻尼器6的下表面抵在阻尼彈簧5的另一端，且阻尼器6的外壁與環(huán)形槽之間形成間隙，阻尼閥板7內(nèi)設(shè)有D水流通道7-1，阻尼閥板7固定安裝在環(huán)形槽內(nèi)，并抵在阻尼器6的上表面，彈簧推桿8的一端位于閥體I內(nèi)頂部，彈簧推桿8的另一端套在主閥芯4的頂部，且彈簧推桿8的另一端與主閥芯4的頂部之間形成阻尼腔8-1，主彈簧12的兩端分別抵在彈簧推桿8和