專利名稱：直動式水壓溢流閥的制作方法
技術領域：
本實用新型為閥類，特別涉及系統壓力控制閥。
背景技術：
從油壓閥的理論和實踐可知直動式溢流閥結構簡單，但存在工作穩定性問題。水壓系統中由于水的密度大和粘度小，水壓溢流閥的工作穩定性問題可能比油壓更為嚴重。對用在海洋污染環境下和水下作業工具的水壓動力系統中，閥的出水口難免有回流的“臟水”倒灌進入彈簧腔，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。
油壓直動式溢流閥常用增設附加的阻尼腔來改善直動式溢流閥的工作穩定性。直動式水壓溢流閥如果采用油壓直動式溢流閥的阻尼腔結構，則帶來了閥芯與閥套導向部位之間的磨擦卡阻(主要是因為水的粘度小)。目前市面上芬蘭Danfoss公司的直動式水壓溢流閥采用了如圖1所示的結構形式。閥芯A在彈簧B作用下頂住閥座C、調節機構D調節彈簧壓縮量，該閥是通過在閥的回水腔閥芯A和閥套E之間設置阻尼腔F來改善閥的動態性能和工作穩定性。閥芯(金屬)與閥套(塑料)之間并不能完全避免卡阻，也不能適應在海洋污染環境下工作。
發明內容
本實用新型提出一種直動式水壓溢流閥，用于改善閥芯的工作穩定性，避免閥芯的卡阻，同時提高閥的耐海水污染能力。
本實用新型的一種直動式水壓溢流閥，閥芯活塞位于閥體軸線的油腔且由彈簧頂緊，調節桿位于閥體上端并壓緊彈簧，其特征在于(1)閥體內與油腔平行嵌有空腔體，其內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)閥體下端部開有進水口和出水口，兩者在閥體內通過回水腔互相連通；(3)閥芯活塞軸向中心開有凹孔，凹孔與閥芯活塞側面徑向小孔相通，凹孔內置帶有阻尼小孔的螺塞。
所述的直動式水壓溢流閥，氣腔上端部可以設置有充氣閥，調節桿或者油腔上端閥體可以開有連通油腔的排氣孔道。
所述的直動式水溢流閥，其進一步特征在于閥芯活塞端部錐角角度大于進水口處閥座的錐角角度，回水腔橫截面形狀為錐臺形。
所述的直動式水溢流閥，閥芯活塞小端可以裝有密封圈。
本實用新型的優點是1)通過增設油氣彈簧，提高了閥芯的工作穩定性，避免了閥芯的卡阻，從而提高了閥的工作可靠性。“油氣彈簧”不僅可以為閥芯活塞的“彈簧-質量”系統提供阻尼力，而且液壓油又可以改善閥芯活塞的潤滑條件，同時，閥芯活塞的運動有導向。這為該水壓閥的工作穩定性和工作可靠性創造了條件。
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密閉的腔體內，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致的失效。
3)特殊設計的閥口截面幾何形狀和閥腔結構，有利于減輕空化和氣蝕帶來的危害。在防止氣蝕方面，充當閥座的下閥體用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，還在結構上作細微處理，主閥口的閥芯活塞錐角適當地比閥座的錐角要大。另外，設計了閥口下游腔室的導流形面使水流流暢，對減輕水流流動噪聲有好處。
圖1為現有的直動式水壓溢流閥結構示意圖，圖2為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
圖2為一種本實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。靜態工作時，閥芯活塞2在進水口14的壓力作用下，克服彈簧10和油腔壓力的作用力而開啟，直至特定開度下穩定工作，維持系統工作壓力。油腔9、副油腔12以及氣腔8構成油氣彈簧裝置，氣腔8的功能除了提供靜態下調節推桿6的體積壓縮量外，還可以使得油氣彈簧的靜態工作壓力不致于太高，而有利于推桿6的調節。動態工作條件下，閥芯活塞2的上部活塞作用與上閥體4的導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，最終形成一個向下的阻尼力；同樣，閥芯活塞向下運動時，產生一個向上的阻尼力。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遠要小，油氣彈簧附加的彈簧力對該閥的靜態性能和動態性能的影響不大。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的動態響應對油腔壓力和氣腔壓力的動態響應特性的影響。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來調整油氣彈簧的初始工作壓力。
權利要求1.一種直動式水壓溢流閥，閥芯活塞位于閥體軸線的油腔且由彈簧頂緊，調節桿位于閥體上端并壓緊彈簧，其特征在于(1)閥體內與油腔平行嵌有空腔體，其內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)閥體下端部開有進水口和出水口，兩者在閥體內通過回水腔互相連通；(3)閥芯活塞軸向中心開有凹孔，凹孔與閥芯活塞側面徑向小孔相通，凹孔內置帶阻尼小孔的螺塞。
2.如權利要求1所述的直動式水壓溢流閥，其特征在于氣腔上端部設置有充氣閥，調節桿或者油腔上端閥體開有連通油腔的排氣孔道。
3.如權利要求1或2所述的直動式水壓溢流閥，其特征在于閥芯活塞端部錐角角度大于進水口處閥座的錐角角度，回水腔橫截面形狀為錐臺形。
4.如權利要求1或2所述的直動式水溢流閥，其特征在于閥芯活塞小端裝有密封圈。
5.如權利要求3所述的直動式水溢流閥，其特征在于閥芯活塞小端裝有密封圈。
專利摘要直動式水壓溢流閥，屬于閥類，用作水介質液壓傳動系統的系統壓力控制閥，該閥閥芯活塞位于閥體軸線的油腔且由彈簧頂緊，調節桿位于閥體上端并壓緊彈簧，閥體內與油腔平行嵌有空腔體，其內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；閥體下端開有進水口和出水口，兩者在閥體內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面徑向小孔相通，凹孔內置帶有阻尼小孔的螺塞。本實用新型通過增設油氣彈簧提高閥工作可靠性和閥芯的工作穩定性；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，適應在海洋污染等環境下工作。
文檔編號F16K17/00GK2639637SQ03235748
公開日2004年9月8日 申請日期2003年3月8日 優先權日2003年3月8日
發明者朱碧海, 李壯云, 朱玉泉, 賀小峰, 張鐵華, 劉銀水, 聶松林, 余祖耀 申請人:華中科技大學