專利名稱：一種帶阻尼活塞的直動式水壓溢流閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水液壓系統(tǒng)中的壓力控制元件，特別涉及一種帶阻尼活塞的 直動式水壓溢流閥，屬閥類，適用以海水、淡水、海水基等作為工作介質的中高壓水液壓系 統(tǒng)中的壓力控制元件。
背景技術：
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。在液壓 系統(tǒng)中多用油作為工作介質，而當溢流閥在水(包括海水、淡水或高水基等)介質中使用 時，會產生一系列的技術問題。①由于水的氣化壓力遠遠高于礦物油，當水在閥口高速流 動時，流場局部壓力會低于水的氣化壓力，進而產生氣蝕現(xiàn)象，使閥口處的材料受到氣蝕侵 蝕，從而降低閥的工作可靠性和壽命；②由于水的粘度低，潤滑性差，閥芯與閥座間的摩擦 以及閥口處的泄漏問題嚴重；③水的密度、彈性模量較礦物油大，“水擊”現(xiàn)象嚴重；④介質 在閥口不均勻出流以及彈簧力偏離閥芯軸心等原因產生的徑向力使閥芯偏振。⑤水壓溢流 閥的結構復雜，加工難度增加，生產成本高。華中科技大學研制了一種帶油氣減震裝置的水壓直動型溢流閥，該溢流閥閥芯上 附加有油氣彈簧，由氣腔、上油腔和下油腔組成，閥芯運動時油液通過阻尼小孔形成阻尼 力，同時液壓油又可改善閥芯的潤滑條件，閥芯的運動有導向作用。但是閥還是有油的存 在，不是純水介質，閥芯的振動比較劇烈，噪聲很大；而且該閥結構相對復雜，加工成本較
尚ο丹麥Danfoss公司生產的直動式水壓溢流閥后端設有阻尼腔，在一定程度上改善 了閥的工作穩(wěn)定性。但是閥易于偏振，由此產生的振動噪聲及工作穩(wěn)定性依然存在。而且 此閥采用的材料不適用于海水，只適合淡水和海水基等腐蝕性不強的介質。

實用新型內容本實用新型提供一種帶阻尼活塞的直動式水壓溢流閥，用于解決直動式溢流閥存 在的上述技術難題，在水介質環(huán)境中工作，改善閥的工作穩(wěn)定性，減小閥口泄漏、氣蝕、振 動、噪聲，增加抗腐蝕性，同時簡化結構，易于加工，節(jié)省成本。本實用新型的技術方案如下本實用新型的一種帶阻尼活塞的直動式水壓溢流閥，包括端蓋以及在閥體內依次 布置的閥座、閥芯、左彈簧座、導向套、彈簧、右彈簧座、調壓螺桿；閥座內沿徑向開有環(huán)形 槽，并沿其軸向和徑向開有十字交叉通孔，用于增加進水口處的通流面積，降低溢流閥內部 水的流速和噪聲，提高溢流閥工作的可靠性和使用壽命；閥芯設置在閥座軸向通孔內，閥芯 端部設置有沉頭槽，沉頭槽與端蓋形成阻尼腔，閥芯尾部圓柱面與閥座的軸向通孔形成導 向面，并與閥座所形成的閥口處形成錐閥結構；閥芯與左彈簧座接觸配合傳遞調壓彈簧力， 兩者接觸面為球面，可以使彈簧力均勻地作用在閥芯上；左彈簧座以導向套的內孔作導向， 導向套上開有通流小孔，其右側開有環(huán)形槽；彈簧位于左、右彈簧座之間；調壓螺桿與閥體螺紋連接；端蓋與閥體通過4個螺栓連接，閥體上進水口和出水口與液壓系統(tǒng)其它元件間 采用板式連接或管式連接。其中，閥芯起到了阻尼活塞的作用。所述閥芯內沿軸向和徑向開有T型細長通孔， 并與其端部的沉頭槽相通。一方面是為了便于該細長孔的加工，另一方面，該沉頭槽與端蓋 形成阻尼腔，利用閥芯運動時阻尼腔內壓力變化來增加閥芯的運動阻尼，提高了閥芯的工 作穩(wěn)定性，因此閥芯同時起到了阻尼活塞的作用；同時閥芯的尾端設計有導向圓柱面，并與 閥座內孔形成配合間隙，給閥芯運動提供導向，可以減小閥芯在工作過程中的偏振。所述閥座與閥芯接觸口處為環(huán)形臺階孔，使得閥座與閥芯形成二級節(jié)流閥口結 構。即當該溢流閥工作在較高的壓力狀態(tài)下時，將閥座與閥芯相接觸口處設計成沉頭槽后 再加工通孔，從而使得閥座和閥芯間形成二級節(jié)流口的結構，可以減低其氣蝕和泄露的危 害。此外，所述閥芯尾端外圓柱面還可為銑扁結構，使得進口處的高壓水可以由此作 用在活塞底部。即無需再沿其徑向和軸向開T型通孔。一方面在錐閥開啟或閉合時起到阻 尼作用，用來提高錐閥的穩(wěn)定性；另一方面用來保證錐閥開啟后不會傾斜，以提高錐閥的靜 態(tài)特性。所述閥座和閥芯采用軟-硬材料配對，其中閥座采用硬度較低的鋁青銅或工程塑 料，閥芯采用經強化處理的不銹鋼材料。所述的閥體上出口處開有環(huán)形槽，可以有效增加出口處的通流面積，降低出口流 速，提高使用壽命。本實用新型的一種帶阻尼活塞的直動式水壓溢流閥，與其他的直動溢流閥的結構 相比，本實用新型結構簡單，易于加工，節(jié)省成本。

圖1為本實用新型一種帶阻尼活塞的直動式水壓溢流閥結構圖。圖2為本實用新型閥座與閥芯二級節(jié)流閥口的實施方案。圖3為本實用新型閥芯起阻尼活塞作用的另一種實施方案結構圖。圖4為圖3中A-A剖面圖。圖中1、端蓋，2、閥座，3、閥芯(阻尼活塞)，4、左彈簧座，5、導向套，6、閥體，7、彈 簧，8、右彈簧座，9、調壓螺桿，P、進水口，0、出水口。
具體實施方式
以下結合附圖1-4，通過實施例對本實用新型進行進一步說明。實施例1 如圖1所示，該溢流閥包括端蓋1以及在閥體6內依次布置的閥座2、閥芯3、左彈 簧座4、導向套5、彈簧7、右彈簧座8、調壓螺桿9 ；閥座2內沿徑向開有環(huán)形槽，并沿其軸向 和徑向開有十字交叉通孔，閥芯3內沿軸向和徑向開有T型細長通孔，與其端部的沉頭槽相 通，沉頭槽與端蓋1形成阻尼腔，閥芯3在閥座2內，其尾部圓柱面與閥座2的軸向通孔形 成導向面，與閥座2所形成的閥口處是錐閥結構；閥芯3與左彈簧座4接觸配合傳遞調壓彈 簧力，兩者接觸面為球面；左彈簧座4以導向套5的內孔作導向，導向套5上開有通流小孔，其右側開有環(huán)形槽；調壓螺桿9與閥體6螺紋連接，溢流閥進出口可采用板式連接或管式連 接結構。安裝時，閥體6內先裝入右彈簧座8、彈簧7、左彈簧座4，保證彈簧7位于左右彈簧 座之間，導向套5靠閥體6內部臺階定位，并穿過左彈簧座4，將閥芯3插入閥座2內孔，然 后將兩者一起裝入閥體6內，再通過螺栓將端蓋1安裝在閥體6端面上，使得閥座2端部壓 緊導向套5，最后將調壓螺桿9從右端擰入閥體6。閥體6的下底面上開有安裝螺紋孔，便 于將溢流閥與液壓系統(tǒng)其它元件相連接。工作時，高壓水從進水口 P進入到閥座2的環(huán)形槽和十字交叉通孔，之后再通過閥 芯3的細長通孔流到端部沉頭槽，液體壓力通過沉頭槽作用在閥芯3上，當液壓力大于調壓 彈簧7設定的工作壓力時，閥芯3開啟，水經過閥口流出，再通過導向套5的通流小孔流到 彈簧腔，最后從出水口 0流出。進水口 P的壓力可通過改變調壓彈簧7的預壓縮量設定。在 閥芯3的調節(jié)過程中，閥座2的導向面可抑制閥芯開啟時的偏振，而導向套5的導向面可以 緩解彈簧的偏心發(fā)生，同時閥芯3上的沉頭槽和細長孔可以降低壓力的變化，提高閥芯運 動時的阻尼作用，進而提高了閥座的使用壽命和閥芯的工作穩(wěn)定性。實施例2附圖2是本實用新型閥座與閥芯二級節(jié)流閥口的實施方案。即當該溢流閥工作在 較高的壓力狀態(tài)下時，將閥座2與閥芯3相接觸口處設計成沉頭槽后再加工通孔，從而使得 閥座和閥芯間形成二級節(jié)流口的結構，可以減低其氣蝕和泄露的危害。實施例3附圖3-4是本實用新型閥芯起阻尼活塞作用的另一種實施方案。即無需再沿其徑 向和軸向開T型通孔，而將閥芯3的尾端外圓柱面銑扁，使得進水口處的高壓水直接由此處 進入作用在活塞底部。一方面在錐閥開啟或閉合時起到阻尼作用，用來提高錐閥的穩(wěn)定性； 另一方面用來保證錐閥開啟后不會傾斜，以提高錐閥的靜態(tài)特性。
權利要求1.一種帶阻尼活塞的直動式水壓溢流閥，包括端蓋(1)以及在閥體(6)內依次布置的 閥座(2)、閥芯(3)、左彈簧座(4)、導向套(5)、彈簧(7)、右彈簧座(8)、調壓螺桿(9)；閥座(2)內沿徑向開有環(huán)形槽，并沿其軸向和徑向開有十字交叉通孔，閥芯(3)設置在閥座(2) 軸向通孔內，閥芯(3)端部設置有沉頭槽，沉頭槽與端蓋(1)形成阻尼腔，閥芯(3)尾部圓 柱面與閥座(2)的軸向通孔形成導向面，并與閥座(2)所形成的閥口處形成錐閥結構；閥芯(3)與左彈簧座(4)接觸配合傳遞調壓彈簧力，兩者接觸面為球面；左彈簧座以導向套 (5)的內孔作導向，導向套(5)上開有通流小孔，其右側開有環(huán)形槽；彈簧(7)位于左、右彈 簧座之間；調壓螺桿(9)與閥體(6)螺紋連接。
2.如權利要求1所述的一種帶阻尼活塞的直動式水壓溢流閥，其特征在于閥芯(3) 內沿軸向和徑向開有T型細長通孔，并與其端部的沉頭槽相通。
3.如權利要求1所述的一種帶阻尼活塞的直動式水壓溢流閥，其特征在于閥座(2) 與閥芯(3)接觸口處為環(huán)形臺階孔，使得閥座O)與閥芯(3)形成二級節(jié)流閥口結構。
4.如權利要求1所述的一種帶阻尼活塞的直動式水壓溢流閥，其特征在于閥芯(3) 尾端外圓柱面為銑扁結構，使得進口處的高壓水可以由此作用在活塞底部。
5.如權利要求1-4中任一項所述的一種帶阻尼活塞的直動式水壓溢流閥，其特征在 于端蓋⑴與閥體(6)通過4個螺栓連接，閥體(6)上進水口⑵和出水口(0)與液壓系 統(tǒng)其它元件間采用板式連接或管式連接。
6.如權利要求1-4中任一項所述的一種帶阻尼活塞的直動式水壓溢流閥，其特征在 于閥座( 和閥芯C3)采用軟-硬材料配對，其中閥座采用硬度較低的鋁青銅或工程塑 料，閥芯采用經強化處理的不銹鋼材料。
專利摘要本實用新型涉及一種帶阻尼活塞的直動式水壓溢流閥。包括端蓋以及在閥體內依次布置的閥座、閥芯、左彈簧座、導向套、彈簧、右彈簧座、調壓螺桿；閥座內開有環(huán)形槽和十字交叉通孔，閥芯設置在閥座軸向通孔內，閥芯端部設置有沉頭槽，閥芯尾部圓柱面與閥座的軸向通孔形成導向面，并與閥座所形成的閥口處形成錐閥結構；閥芯與左彈簧座接觸配合；左彈簧座以導向套內孔作導向，導向套上開有通流小孔，其右側開有環(huán)形槽；彈簧位于左、右彈簧座之間；調壓螺桿與閥體螺紋連接。本實用新型適用以海水、淡水、高水基等為工作介質的中高壓水液壓系統(tǒng)中的壓力控制元件。與同類閥相比，結構簡單、加工方便、泄漏小、振動小、噪聲低、抗氣蝕性好，工作穩(wěn)定性高。
文檔編號F16K17/06GK201909074SQ201020670738
公開日2011年7月27日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權日2010年12月10日
發(fā)明者喻國哲, 尹方龍, 溫建東, 聶松林, 阮俊 申請人:北京工業(yè)大學