本發明涉及控水設備領域，尤其涉及一種可排空減壓型卸荷閥及其制造方法。
背景技術：
卸荷閥是通過調節，將進口壓力減至某一需要的出口壓力，并依靠介質本身的能量，使出口壓力自動保持穩定的閥門。從流體力學的觀點看，減壓閥是一個局部阻力可以變化的節流元件，即通過改變節流面積，使流速及流體的動能改變，造成不同的壓力損失，從而達到減壓的目的。然后依靠控制與調節系統的調節，使閥后壓力的波動與第一彈簧力相平衡，使閥后壓力在一定的誤差范圍內保持恒定。
但現有技術中的卸荷閥無論采用哪種結構，都會受到第一彈簧本質性能的影響，因此，第一彈簧本身的抗疲勞抗沖擊性能就尤其重要，現有技術中通常通過材料的本質改性和表面噴丸等方式增加抗疲勞抗沖擊性能，沒有通過改變材料形制的方式提升其在特定工況下的抗疲勞抗沖擊能力。
技術實現要素：
為解決現有技術中存在的上述缺陷，本發明旨在提供一種采用本質改性、表面增強和改變材料形制的第一彈簧及同樣制造方法反向旋轉第二彈簧有機結合的高安全性可排空減壓型卸荷閥及其制造方法。
為了實現上述發明目的，本發明采用以下技術方案：一種制造可排空減壓型卸荷閥的方法，該卸荷閥包括鋅錳黃銅卸荷閥主體與鋅錳黃銅卸荷閥主體匹配的壓力座和限位結構、抗疲勞耐沖擊第一彈簧、與第一彈簧反向旋轉且套裝在第一彈簧內的第二彈簧、套裝在第一彈簧和第二彈簧內的活塞桿以及緩沖裝置，其中第一彈簧的制造方法包括以下步驟：
1）預準備
①選用鈹青銅qbe2.0銅坯為彈簧原材料；
②選用設置有液壓發生裝置、旋轉推送裝置及風冷裝置的鍛造設備；選用真空電阻爐為始鍛加熱設備；
③選用設置有四個按順序軸線間分別呈90°鍛造錘頭及配套液壓輸出裝置為終鍛及夾持工裝；再選用包括有錐形內孔的陶瓷工裝主體、減震襯板與設置在減震襯板頂部的支撐桿為旋鍛工裝；
2）鍛造
①將鈹青銅qbe2.0銅坯通過真空電阻爐加熱至高于其理論ac3溫度值120℃~130℃的溫度，保溫按銅坯直徑計（15d）min/mm~（17d）min/mm的時間，然后出爐，將銅坯底部固定于旋轉推送裝置上；
②通過液壓發生裝置推動與旋轉推送裝置聯動的鍛造錘頭，以每次變形約5%的進給量和40%~45%的最終變形比將銅坯擠壓為截面近似方形的鍛造坯，以變形銅坯的一次鍛造變形長度為一鍛造周期，完成一個周期內最后一次鍛造后鍛造錘頭固定在銅坯表面作為夾具使用；
③以0.15mm/s~0.19mm/s的速度將截面近似方形的鍛造坯在旋轉推送裝置與鍛造錘頭聯動旋轉的基礎上沿旋轉軸線向陶瓷工裝主體內孔內推進；
④在陶瓷工裝主體內孔的出口處設置風冷裝置，以3bar~5bar的壓力吹出氮氣制冷；
⑤重復步驟②~④至整根銅坯鍛造完成；
⑥將鍛造好的銅坯在鍛造完成后10min內采用-85~-75℃，保溫1.5h~2h冰冷處理；然后采用170℃~180℃，保溫按銅坯直徑計（15d）min/mm~（17d）min/mm的時間，進行回火處理，獲得所需彈簧。
一種可排空減壓型卸荷閥，包括鋅錳黃銅卸荷閥主體、與鋅錳黃銅卸荷閥主體匹配的壓力座和限位結構、抗疲勞耐沖擊第一彈簧及與第一彈簧反向旋轉且套裝在第一彈簧內的第二彈簧、套裝在第一彈簧和第二彈簧內的活塞桿、承載在活塞桿底部限位結構頂部的緩沖裝置。
與現有技術相比較，本發明具有以下優點：常規技術中常用第一彈簧彈簧多采用中碳合金銅（含cr、si、mn、w、v等強化元素）、奧氏體不銹銅等，從材料上忽視了大中型環保水控設備的使用壽命及耐蝕性，主要采用不斷維護更換配件的方式進行功能保持，但隨著時代的推衍和發展，原有技術的這種高頻率維護及基礎性能的欠缺已不再能滿足現有中、重型工業節控水領域對卸荷閥的長壽命、高可靠性要求，鈹青銅qbe2.0具有常規材料不具備的耐蝕能力及足夠的彈性極限，最主要求其具有很好的抗疲勞性能，該材料雖常應用于卸荷閥彈性元件領域，但未用于彈簧制造，也從未有人嘗試改變其形制以更適用于卸荷閥領域，本發明通過采用方轉圓熱擠旋鍛的方式使坯料內具有錐形旋轉向內收緊的鍛造流線，這也是現有技術中未有先例的，尤其是鍛造過程中的旋鍛部分使本發明具有了應對沖擊和疲勞的針對性（常規技術中的高端卸荷閥一般也僅采用熱鍛獲得直線型流線，對性能有一定改良但不具有應對沖擊和疲勞的針對性）；同時發明人在長期實踐中發現鈹青銅qbe2.0不同于其它材料，在高于ac3溫度值120℃~130℃（一般材料的淬火溫度）時才具有足夠的塑性，且這時進行熱變形，流線改變更為明顯和規則，但保溫時間必須壓縮才不會開裂且采用液壓裝置擠壓的形式進行變形也有助于控制內裂紋的產生，同時液壓裝置擠壓也使材料在塑性變形時釋放的溫度更穩定可控（通過變形，材料會通過自釋放熱量增溫），使始鍛溫度相較于一般鍛造更加穩定和精確，也為后面的旋鍛打好了基礎；由于熱鍛時坯料呈方形，易夾緊，當與陶瓷工裝主體的圓錐形內孔接觸并旋轉擠壓時，方形棱邊的旋轉變形遠大于圓柱坯料的變形，使得最終獲得的彈簧流線曲度更大、傾斜角度更大；與同時申請的另一份單彈簧卸荷閥相比，本發明增加了一套反向旋轉的第二彈簧，同樣采用高強度高疲勞旋鍛彈簧，這是由于本發明一旦啟用，說明閥體已經將達到壓力極限，必須緊急卸荷至放空到卸荷閥殼體底部，一般的單彈簧無法單獨承受這么大的壓力，即會導致還沒有達到必須排空的壓強時放空減壓裝置啟動，將會嚴重影響整個裝置的使用壽命和使用性能；同時還采用了反向旋轉套裝雙彈簧，一方面防止彈力由于旋轉方向一致而導致軸心跑偏，另一方面也減小了兩個彈簧間交錯的摩擦力和擠壓力。
附圖說明
圖1為本發明結構示意圖；
圖中：鋅錳黃銅卸荷閥主體1、壓力座2、第一彈簧3、活塞桿4、緩沖裝置5、限位結構6、第二彈簧7。
具體實施方式
實施例1
一種制造可排空減壓型卸荷閥的方法，該卸荷閥包括鋅錳黃銅卸荷閥主體1、與鋅錳黃銅卸荷閥主體1匹配的壓力座2和限位結構6、抗疲勞耐沖擊第一彈簧3及與第一彈簧3反向旋轉且套裝在第一彈簧3內的第二彈簧7、套裝在第一彈簧3和第二彈簧7內的活塞桿4以及緩沖裝置5，其中第一彈簧3的制造方法包括以下步驟：
1）預準備
①選用鈹青銅qbe2.0銅坯為彈簧原材料；
②選用設置有液壓發生裝置、旋轉推送裝置及風冷裝置的鍛造設備；選用真空電阻爐為始鍛加熱設備；
③選用設置有四個按順序軸線間分別呈90°鍛造錘頭及配套液壓輸出裝置為終鍛及夾持工裝；再選用包括有錐形內孔的陶瓷工裝主體、減震襯板與設置在減震襯板頂部的支撐桿為旋鍛工裝；
2）鍛造
①將鈹青銅qbe2.0銅坯通過真空電阻爐加熱至高于其理論ac3溫度值40℃的溫度，保溫按銅坯直徑計（16d）min/mm的時間，然后出爐，將銅坯底部固定于旋轉推送裝置上；
②通過液壓發生裝置推動與旋轉推送裝置聯動的鍛造錘頭，以每次變形約5%的進給量和45%的最終變形比將銅坯擠壓為截面近似方形的鍛造坯，以變形銅坯的一次鍛造變形長度為一鍛造周期，完成一個周期內最后一次鍛造后鍛造錘頭固定在銅坯表面作為夾具使用；
③以0.18mm/s的速度將截面近似方形的鍛造坯在旋轉推送裝置與鍛造錘頭聯動旋轉的基礎上沿旋轉軸線向陶瓷工裝主體內孔內推進；
④在陶瓷工裝主體內孔的出口處設置風冷裝置，以4bar的壓力吹出氮氣制冷；
⑤重復步驟②~④至整根銅坯鍛造完成；
⑥將鍛造好的銅坯在鍛造完成后10min內采用-85℃，保溫2h冰冷處理；然后采用175℃，保溫按銅坯直徑計（16d）min/mm的時間，進行回火處理，獲得所需彈簧。
根據上述方法制造出的第一彈簧裝配的可排空減壓型卸荷閥，包括鋅錳黃銅卸荷閥主體1、與鋅錳黃銅卸荷閥主體1匹配的壓力座2和限位結構6、抗疲勞耐沖擊第一彈簧3及與第一彈簧3反向旋轉且套裝在第一彈簧3內的第二彈簧7、套裝在第一彈簧3和第二彈簧7內的活塞桿4、承載在活塞桿4底部限位結構6頂部的緩沖裝置5。
實施例2
整體與實施例1一致，差異之處在于：
第一彈簧3的制造方法包括以下步驟：
①將鈹青銅qbe2.0銅坯通過真空電阻爐加熱至高于其理論ac3溫度值120℃的溫度，保溫按銅坯直徑計（15d）min/mm的時間，然后出爐，將銅坯底部固定于旋轉推送裝置上；
②通過液壓發生裝置推動與旋轉推送裝置聯動的鍛造錘頭，以每次變形約5%的進給量和40%的最終變形比將銅坯擠壓為截面近似方形的鍛造坯，以變形銅坯的一次鍛造變形長度為一鍛造周期，完成一個周期內最后一次鍛造后鍛造錘頭固定在銅坯表面作為夾具使用；
③以0.15mm/s的速度將截面近似方形的鍛造坯在旋轉推送裝置與鍛造錘頭聯動旋轉的基礎上沿旋轉軸線向陶瓷工裝主體內孔內推進；
④在陶瓷工裝主體內孔的出口處設置風冷裝置，以3bar的壓力吹出氮氣制冷；
⑥將鍛造好的銅坯在鍛造完成后10min內采用-75℃，保溫1.5h冰冷處理；然后采用170℃，保溫按銅坯直徑計（15d）min/mm的時間，進行回火處理，獲得所需彈簧。
實施例3
整體與實施例1一致，差異之處在于：
第一彈簧3的制造方法包括以下步驟：
①將鈹青銅qbe2.0銅坯通過真空電阻爐加熱至高于其理論ac3溫度值130℃的溫度，保溫按銅坯直徑計（17d）min/mm的時間，然后出爐，將銅坯底部固定于旋轉推送裝置上；
②通過液壓發生裝置推動與旋轉推送裝置聯動的鍛造錘頭，以每次變形約5%的進給量和45%的最終變形比將銅坯擠壓為截面近似方形的鍛造坯，以變形銅坯的一次鍛造變形長度為一鍛造周期，完成一個周期內最后一次鍛造后鍛造錘頭固定在銅坯表面作為夾具使用；
③以0.19mm/s的速度將截面近似方形的鍛造坯在旋轉推送裝置與鍛造錘頭聯動旋轉的基礎上沿旋轉軸線向陶瓷工裝主體內孔內推進；
④在陶瓷工裝主體內孔的出口處設置風冷裝置，以5bar的壓力吹出氮氣制冷；
⑥將鍛造好的銅坯在鍛造完成后10min內采用-85℃，保溫2h冰冷處理；然后采用180℃，保溫按銅坯直徑計（17d）min/mm的時間，進行回火處理，獲得所需彈簧。
對所公開的實施例的上述說明，僅為了使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。