多級緩沖式球頭微調密封的鈦基納米陶瓷安全閥的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于工程機械液壓系統設備領域，涉及一種安全閥，具體涉及一種多 級緩沖式球頭微調密封的鈦基納米陶瓷安全閥。
【背景技術】
[0002] 安全閥是啟閉件受外力作用下處于常閉狀態，當設備或管道內的介質壓力升高超 過規定值時，通過向系統外排放介質來防止管道或設備內介質壓力超過規定數值。安全閥 屬于自動閥類，主要用于鍋爐、壓力容器和管道上，控制壓力不超過規定值，對人身安全和 設備運行起重要保護作用。安全閥在系統中起安全保護作用，當系統壓力超過規定值時，安 全閥打開，將系統中的一部分氣體/流體排入大氣/管道外，使系統壓力不超過允許值，從 而保證系統不因壓力過高而發生事故。
[0003] 現有的安全閥主要包括閥體、閥芯、接頭、彈簧、頂桿以及堵頭等部件，閥體上開設 有進水流道和出水流道，閥芯套裝在閥體內，且閥芯一端伸入閥體的進水流道內并對進水 流道進行封堵，閥芯另一端通過彈簧與頂桿連接，閥體的另一端通過堵頭封堵。當閥體進水 流道內的液體容量增大時，流道內的壓強增大，當壓強增大到一定程度時，壓縮彈簧，閥芯 移動，閥芯與閥體脫離，進水流道與出水流道相互連通，多余的液體通過出水流道排出；多 余的液體排出后，彈簧恢復形變，閥芯又反向移動，閥芯與閥體接觸并封堵進水流道。
[0004] 申請號為201120523212.X的實用新型專利就公開了一種自緩沖多級安全閥，所 述安全閥的閥體的內腔設置有第一限位臺階和第二限位臺階；所述閥芯安裝在所述閥體 內，所述堵頭安裝在所述閥體的后端；所述調壓彈簧和所述緩沖器套接在所述閥芯上，所述 調壓彈簧一端抵觸在所述閥芯的限位凸起上，另一端抵觸在所述緩沖器上，所述閥芯的限 位凸起與所述第一限位臺階配合，所述緩沖器與所述第二限位臺階配合；所述閥體的前端 設置有進液口，所述進液口與所述第一限位臺階之間設置有回液口。該實用新型提供的自 緩沖多級安全閥，雖便于拆卸和維修，且在提高全液壓挖掘機行走減速機可靠性的同時降 低生產制造難度，但是閥芯對閥體流道進行封堵時閥芯與閥體內表面為線接觸，接觸面積 小，液體極易泄露，泄壓安全性較低，且不能適用于高壓大流量的管路中。
【發明內容】
[0005] 為解決上述技術問題，本實用新型的目的在于提供一種泄壓安全性較高且適用于 大流量管路的多級緩沖式球頭微調密封的鈦基納米陶瓷安全閥。
[0006] 為實現上述目的，本實用新型的技術方案為：
[0007] -種多級緩沖式球頭微調密封的鈦基納米陶瓷安全閥，包括閥體，所述閥體沿閥 體的軸向開設有與閥體的內腔連通的進水流道，閥體的內腔內由內往外依次設有閥芯、螺 塞，閥體末端連接有堵頭，其組成要點在于：閥體的內腔內還設有可沿閥體軸向移動的堵 頭組件，所述堵頭組件位于進水流道與閥芯之間，所述堵頭組件上開設有球頭放置凹槽，所 述球頭放置凹槽內放置有橡膠球頭，所述橡膠球頭與球頭放置凹槽底部之間設置有微調彈 簧；所述閥芯包括中空狀的外閥芯、嵌套于外閥芯內可沿外閥芯軸向移動的中閥芯，外閥 芯、中閥芯上靠近螺塞的一端一一對應開設有通孔狀的外芯排孔、通孔狀的中芯排孔，外芯 排孔的截面積大于中芯排孔的截面積，所述閥體內表面和外閥芯的外表面上均設有3至 5um的鈦基納米陶瓷鍍膜；嵌套狀態下，外芯排孔與中芯排孔相連通；中閥芯與堵頭組件之 間設有第二彈簧，外閥芯另一端與螺塞連接，中閥芯另一端與螺塞之間設有第三彈簧。
[0008] 閥體的進水流道內壓力達到一定值時，推動堵頭組件運動，從而在堵頭組件與進 水流道的出水口處形成過水道，外部水經由進水流道、過水道進入閥體的內腔內，并最終由 外芯排孔、中芯排孔排出。
[0009] 由于外芯排孔的孔徑大于中芯排孔的孔徑，因而在經由中芯排孔外排的流量一 定，當閥體的進水流道的進水流量大于中芯排孔外排的排水流量時，閥體內腔內的壓力將 逐漸增大，并推動堵頭組件繼續運動，在壓力增大到一定值時，第三彈簧的彈力小于水壓、 第二彈簧對中閥芯的作用力時，中閥芯被迫向靠近螺塞的一側運動，使中閥芯、外閥芯在中 芯排孔、外芯排孔處分離形成第二過水道，從而增大閥芯的排水橫截面積，提高閥芯的排水 流量。
[0010] 當閥體的進水流道內進水流量較少時，橡膠球頭在微調彈簧的作用下使橡膠球頭 的端面與閥體的進水流道末端的端面接觸，且該橡膠球頭可根據端面的平整度及傾角自適 應地調整橡膠球頭的位置，使橡膠球頭與進水流道末端的端面密封接觸。
[0011] 本發明的目的還可以通過以下途徑來實現：
[0012] 外閥芯的外輪廓由下到上分為：下閥面、中閥面、上閥面，在通過外閥芯中心軸線 的縱截面上，下閥面的形狀為從下到上向內逐漸縮小的弧狀拋物線，中閥面的形狀為直線， 上閥面的形狀為從下到上向外逐漸增大的弧狀拋物線。
[0013] 閥體與堵頭相互接觸的接觸面上還設有密封圈。
[0014] 與現有技術相比，本實用新型的有益效果為：
[0015] 1、本實用新型中，具備多級緩沖泄壓結構且泄壓安全性較高，進水流道的泄壓過 程穩定、快速且適用于大流量管路。閥芯由外閥芯和中閥芯組成，當進水流道內的壓力較小 時，水通過中閥芯的中芯排孔排出；當進水流道的水壓較大時，水通過中芯排孔以及中閥芯 與外閥芯之間的過水流道外排，整個安全閥泄壓過程穩定性好、可控性強。此外，安全閥關 閉時將堵頭組件的端面與進水流道出口處的端面之間的線接觸改為面接觸，提高了安全閥 關閉時閥體與堵頭組件之間的接觸面積，提高兩者之間的密封性能，不易泄露；安全閥開啟 時，在相同的液體壓力下，彈簧壓縮量相同，單位時間內流經進、出水流道的流量更大，從而 縮短了液體的排放時間；且橡膠球頭可更具進水流道末端端面的平整度及傾角自適應地調 整位置，使兩者的接觸密封性較好，防止水的泄露；此外，閥體內表面和外閥芯的外表面上 均設有3~5ym鈦基納米陶瓷鍍膜，可有效提高閥體和外閥芯的硬度高，耐磨，從而可大幅 度提高其使用壽命2-8倍，延長其使用壽命。
[0016] 2、本實用新型中，結合計算流體動力學理論設計流道，使得閥芯啟閉過程中液流 的壓力分布相對均衡，由此有效控制液動力，避免閥芯的竄動及沖擊。
[0017] 3、本實用新型中，在閥體的端面與堵頭的端面相互接觸的接觸面上還設有密封 圈，可進一步提高安全閥的密封性能，防止液體泄漏。
【附圖說明】
[0018] 圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0019] 圖2為圖1在I:處的局部放大圖；
[0020] 圖3為圖1在進水流道內水壓較小時的狀態圖；
[0021] 圖4為圖1在進水流道內水壓一般時的狀態圖；
[0022] 圖5為圖1在進水流道內水壓較大時的狀態圖；
[0023] 圖6為本實用新型中橡膠球頭與閥體連接處的局部放大圖；
[0024] 其中，附圖標記為：1 一閥體、2-橡膠球頭、3-堵頭組件、4一第二彈簧、6-第二出 水流道、7-外閥芯、8-中閥芯、9一球頭放置凹槽、10-第三彈簧、11一第三出水流道、12- 螺塞、13-密封圈、14-堵頭、15-進水流道、16-第一出水流道、17-外芯排孔、18-阻尼 孔、19 一中芯排孔、20-第四出水流道、24-微調彈黃、25-球形出水口、71-下閥面、72- 中閥面、73-上閥面。
【具體實施方式】
[0025] 下面結合附圖，對實用新型做進一步說明：
[0026] 實施例一
[0027] -種多級緩沖式球頭微調密封的鈦基納米陶瓷安全閥，包括閥體1，閥體1內設置 有堵頭組件3、閥芯和螺塞12,堵頭組件3、閥芯和螺塞12在閥體1的內腔內依次由內往外 設置，閥體1 一端開設有進水流道15,該進水流道15與閥體1內腔