超高壓多級變量泄壓閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于液壓閥技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超高壓泄壓閥。
【背景技術(shù)】
[0002]我國人造金剛石的合成設(shè)備為六面頂壓機，該壓機采用油壓高達lOOMPa的超高壓液壓系統(tǒng)。其配備的超高壓油栗可直接輸出高達lOOMPa的油壓到六面頂壓機工作缸中，在壓機壓制工作結(jié)束后需要從超高壓管路上泄流降壓。目前，六面頂壓機超高壓卸壓系統(tǒng)基本都采用電磁換向閥控制單級泄壓閥通斷來實現(xiàn)卸壓，由于泄壓的范圍比較大，因此在單級泄壓閥內(nèi)部做有小的液流阻尼孔以控制泄流油的回流速度來減小泄壓沖擊，當壓機將壓力泄到6MPa以下時，泄壓工作結(jié)束，壓機轉(zhuǎn)到回程動作。
[0003]然而同一個阻尼孔在不同壓力下泄壓時泄流油速度是不一樣的，壓機在泄壓過程中油壓力變化范圍非常大，從而使得泄流油速度急劇變化，帶來一定的沖擊，為了解決這一問題，目前在液壓系統(tǒng)中安裝了4個具有大小不同阻尼的電磁控制單級泄壓閥，在泄壓過程中隨著壓力的降低，逐漸開啟具有不同阻尼大小的電磁控制單級泄壓閥來保證泄壓速度接近一致。這種結(jié)構(gòu)的液壓系統(tǒng)比較復(fù)雜，而且泄壓曲線波動在0.5MPa以上，不能滿足合成高品級金剛石的泄壓工藝要求的油缸壓力從lOOMpa泄壓到lOMpa范圍內(nèi)的泄壓波動及泄壓曲線偏差都要小于0.2Mpa要求。
[0004]同時這也對滿足上述要求的泄壓閥元件及控制提出了非常苛刻的要求:
[0005]1、泄壓閥額定壓力要達到lOOMpa的超高壓。
[0006]2、當泄壓閥壓力從1 OOMpa降到1 OMpa過程中，要求通過該泄壓閥的流量變化基本恒定。
[0007]3、要求泄壓流量可調(diào)節(jié)范圍寬，泄壓流量Q = 0.3?6L/min。泄壓閥流量Q的計算公式為:
[0008]Q = (PXC)/R
[0009]其中，P:泄壓閥的進油口和出油口之間的壓差(MPa);C:泄壓系數(shù)(可基本為常量);R:泄壓閥的液阻尼。
[0010]由上式可知，若要保證泄壓閥流量Q恒定，只有通過改變泄壓閥的液阻尼R，使之伺服隨壓力P的變化而變化來實現(xiàn)。
[0011]對于如此大的壓差以及小流量控制，如采用單級節(jié)流閥，閥口需要調(diào)節(jié)到極小縫隙，這會帶來極大的不穩(wěn)定因素:一是當油液中的不均勻高分子添加劑及微小雜質(zhì)經(jīng)過閥口時會使縫隙堵塞;二是高壓油經(jīng)過閥口時由于速度極高，對閥芯的沖刷磨損大、摩擦產(chǎn)生較高的熱量，從而使得閥芯受熱膨脹改變節(jié)流面積，造成流量波動大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本實用新型目的是為解決超泄壓閥在超高壓泄壓過程中泄壓閥流量不穩(wěn)定而產(chǎn)生沖擊并且使得泄壓波動和泄壓曲線偏差都比較大的問題，而提出了超高壓多級變量泄壓閥，解決上述問題所采取的技術(shù)方案是:
[0013]超高壓多級變量泄壓閥，其包括閥體，在閥體內(nèi)部設(shè)有水平設(shè)置的密封的圓柱形空腔，在閥體的側(cè)面上設(shè)有與圓柱形空腔相連通的進油口 P和出油口 0，所述進油口 P與圓柱形空腔的第一連通點位于出油口 0與圓柱形空腔的第二連通點的左側(cè)，在圓柱形空腔內(nèi)安裝有閥芯，所述閥芯與圓柱形空腔滑動連接，所述閥芯從左至右依次分為閉合段、阻尼段和暢通段，所述閉合段為圓柱形且閉合段的直徑等于圓柱形空腔的直徑，所述阻尼段包括多個并列的環(huán)形槽，所述環(huán)形槽的槽壁為圓環(huán)形且槽壁的外直徑等于圓柱形空腔的直徑，在槽壁上設(shè)有開口，所述暢通段與圓柱形空腔內(nèi)壁之間設(shè)有間隔；所述阻尼段沿閥芯軸向的長度不大于第一連通點與連通點之間沿閥芯軸向的距離，所述暢通段沿閥芯軸向的長度不小于第一連通點與第二連通點之間沿閥芯軸向的距離;所述閥芯左端固定連接有傳動軸，所述傳動軸的左端伸出閥體之外且傳動軸與閥體滑動連接，所述傳動軸的左右移動由位移控制器來控制，所述位移控制器帶動傳動軸的移動距離和移動速度由PLC依據(jù)進油口 P和出油口 0之間的油壓差變化來控制。
[0014]優(yōu)選的，在傳動軸的左端固定連接有防止傳動軸轉(zhuǎn)動的防轉(zhuǎn)桿，在閥體的底部設(shè)置有套環(huán)，所述防轉(zhuǎn)桿包括一體成型的豎直段和水平段，所述豎直段上端與傳動軸固定連接，所述水平段穿過套環(huán)之內(nèi)且水平段與套環(huán)滑動連接;所述位移控制器包括軸承座、套管和絲杠，在套管的內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)螺紋，所述絲杠的右端與傳動軸的左端固定連接，絲杠的自由端與套管的右端螺紋連接，所述套管與軸承座轉(zhuǎn)動連接，套管的左端固定有傳動輪，所述傳動輪由伺服電機提供動力轉(zhuǎn)動，所述伺服電機帶動傳動輪的轉(zhuǎn)速由PLC依據(jù)進油口 P和出油口 0之間的油壓差變化來控制。
[0015]優(yōu)選的，所述傳動軸的縱截面為方形;所述位移控制器包括軸承座、套管和絲杠，在套管的內(nèi)壁上設(shè)有內(nèi)螺紋，所述絲杠的一端與傳動軸的左端固定連接，絲杠的自由端與套管的右端螺紋連接，所述套管與軸承座轉(zhuǎn)動連接，套管的左端固定有傳動輪，所述傳動輪由伺服電機提供動力轉(zhuǎn)動，所述伺服電機帶動傳動輪的轉(zhuǎn)速由PLC依據(jù)進油口 P和出油口 0之間的油壓差變化來控制。
[0016]優(yōu)選的，所述兩個相鄰槽壁上的開口沿閥芯圓周錯開180°設(shè)置。
[0017]優(yōu)選的，所述暢通段右端設(shè)有密封段，所述密封段為圓柱形且密封段的直徑等于圓柱形空腔的直徑。
[0018]優(yōu)選的，所述進油口P連接有高壓油管接頭，在高壓油管接頭前端安裝有用于過濾高壓油中磁性濾渣的磁鐵;所述高壓油管接頭前端安裝有用于密封的球面墊圈。
[0019]優(yōu)選的，在圓柱形空腔的一端設(shè)有第一出油口，在圓柱形空腔的另一端設(shè)有第二出油口，所述閥芯位于第一出油口和第二出油口之間；所述第一出油口和第二出油的油管與第二連通點的油管匯合后與出油口 0連通。
[0020]本實用新型所具有的有益效果為:通過在閥芯上設(shè)置成與圓柱形空腔等直徑的閉合段、多個并列相連通的環(huán)形槽的阻尼段、與圓柱形空腔內(nèi)壁有一定間隔的暢通段，實現(xiàn)了對高壓油的高壓工作、高壓泄油、低壓工作等工作狀態(tài)的控制，本泄壓閥的液阻尼可連續(xù)調(diào)節(jié)比較方便；
[0021 ] 依據(jù)進油口 P和出油口 0之間的油壓差的變化由PLC對位移控制器精確控制以實現(xiàn)閥芯在圓柱形空腔內(nèi)的精確移動從而保證了本泄壓閥在超高壓泄壓過程中泄壓流量的穩(wěn)定性，滿足了液壓油缸壓力從lOOMpa泄壓到lOMpa范圍內(nèi)的泄壓波動及泄壓曲線偏差都小于0.2Mpa要求。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)不意圖；
[0023]圖2為閥芯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為圖2中阻尼段的放大結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為圖3中沿A-A線的剖面示意圖；
[0026]圖5為圖3中沿B-B線的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本實用新型進一步描述。
[0028]如圖1所示，超高壓多級變量泄壓閥包括閥體8，在閥體8內(nèi)部設(shè)有水平設(shè)置的具有密封性的圓柱形空腔10，在閥體8的上側(cè)面上設(shè)有與圓柱形空腔10相連通的進油口 P，在閥體8的下側(cè)面上設(shè)有與圓柱形空腔10相連通的出油口 0，所述進油口 P和出油口 0與圓柱形空腔10的連通點分別為連通點P1(即第一連通點)和連通點01(即第二連通點)，所述連通點P1位于連通點01的左側(cè)，在圓柱形空腔10內(nèi)安裝有用于控制高壓油阻尼的閥芯9，所述閥芯9與圓柱形空腔10滑動連接;如圖2所示，所述閥芯9從左至右依次分為閉合段16、阻尼段17和暢通段18，所述閉合段16為圓柱形且閉合段16的直徑等于圓柱形空腔10的直徑，如圖3所示，所述阻尼段17包括多個并列的環(huán)形槽20，所述環(huán)形槽20的槽壁21為圓環(huán)形且槽壁21的外直徑等于圓柱形空腔10的直徑;如圖3至圖5所示，在槽壁21上均設(shè)有開口 22，所述兩個相鄰槽壁上的開口 22沿閥芯9圓周方向錯開180°設(shè)置，使得多個環(huán)形槽20之間相通且能夠保證較大的液阻尼，所述暢通段18與圓柱形空腔10內(nèi)壁之間設(shè)有間隔，使得在此段的液阻尼最小，在暢通段18的右端設(shè)有密封段19，所述密封段19為圓柱形且密封段的直徑等于圓柱形空腔10的直徑;所述阻尼段17沿閥芯9軸向的長度不大于連通點P1與連通點01之間沿閥芯9軸向的距離，所述暢通段18沿閥芯9軸向的長度不小于連通點P1與連通點01之間沿閥芯9軸向的距離;所述閥芯9左端固定連接有傳動軸14，所述傳動軸14的左端伸出閥體8之外且傳動軸14與閥體8滑動連接，所述傳動軸14的左右移動由位移控制器來控制，所述位移控制器帶動傳動軸的移動距離和移動速度