本发明涉及控水设备领域，尤其涉及一种可排空减压型卸荷阀及其制造方法。
背景技术：
卸荷阀是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。从流体力学的观点看，减压阀是一个局部阻力可以变化的节流元件，即通过改变节流面积，使流速及流体的动能改变，造成不同的压力损失，从而达到减压的目的。然后依靠控制与调节系统的调节，使阀后压力的波动与第一弹簧力相平衡，使阀后压力在一定的误差范围内保持恒定。
但现有技术中的卸荷阀无论采用哪种结构，都会受到第一弹簧本质性能的影响，因此，第一弹簧本身的抗疲劳抗冲击性能就尤其重要，现有技术中通常通过材料的本质改性和表面喷丸等方式增加抗疲劳抗冲击性能，没有通过改变材料形制的方式提升其在特定工况下的抗疲劳抗冲击能力。
技术实现要素：
为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种采用本质改性、表面增强和改变材料形制的第一弹簧及同样制造方法反向旋转第二弹簧有机结合的高安全性可排空减压型卸荷阀及其制造方法。
为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种制造可排空减压型卸荷阀的方法，该卸荷阀包括锌锰黄铜卸荷阀主体与锌锰黄铜卸荷阀主体匹配的压力座和限位结构、抗疲劳耐冲击第一弹簧、与第一弹簧反向旋转且套装在第一弹簧内的第二弹簧、套装在第一弹簧和第二弹簧内的活塞杆以及缓冲装置，其中第一弹簧的制造方法包括以下步骤：
1）预准备
①选用铍青铜qbe2.0铜坯为弹簧原材料；
②选用设置有液压发生装置、旋转推送装置及风冷装置的锻造设备；选用真空电阻炉为始锻加热设备；
③选用设置有四个按顺序轴线间分别呈90°锻造锤头及配套液压输出装置为终锻及夹持工装；再选用包括有锥形内孔的陶瓷工装主体、减震衬板与设置在减震衬板顶部的支撑杆为旋锻工装；
2）锻造
①将铍青铜qbe2.0铜坯通过真空电阻炉加热至高于其理论ac3温度值120℃~130℃的温度，保温按铜坯直径计（15d）min/mm~（17d）min/mm的时间，然后出炉，将铜坯底部固定于旋转推送装置上；
②通过液压发生装置推动与旋转推送装置联动的锻造锤头，以每次变形约5%的进给量和40%~45%的最终变形比将铜坯挤压为截面近似方形的锻造坯，以变形铜坯的一次锻造变形长度为一锻造周期，完成一个周期内最后一次锻造后锻造锤头固定在铜坯表面作为夹具使用；
③以0.15mm/s~0.19mm/s的速度将截面近似方形的锻造坯在旋转推送装置与锻造锤头联动旋转的基础上沿旋转轴线向陶瓷工装主体内孔内推进；
④在陶瓷工装主体内孔的出口处设置风冷装置，以3bar~5bar的压力吹出氮气制冷；
⑤重复步骤②~④至整根铜坯锻造完成；
⑥将锻造好的铜坯在锻造完成后10min内采用-85~-75℃，保温1.5h~2h冰冷处理；然后采用170℃~180℃，保温按铜坯直径计（15d）min/mm~（17d）min/mm的时间，进行回火处理，获得所需弹簧。
一种可排空减压型卸荷阀，包括锌锰黄铜卸荷阀主体、与锌锰黄铜卸荷阀主体匹配的压力座和限位结构、抗疲劳耐冲击第一弹簧及与第一弹簧反向旋转且套装在第一弹簧内的第二弹簧、套装在第一弹簧和第二弹簧内的活塞杆、承载在活塞杆底部限位结构顶部的缓冲装置。
与现有技术相比较，本发明具有以下优点：常规技术中常用第一弹簧弹簧多采用中碳合金铜（含cr、si、mn、w、v等强化元素）、奥氏体不锈铜等，从材料上忽视了大中型环保水控设备的使用寿命及耐蚀性，主要采用不断维护更换配件的方式进行功能保持，但随着时代的推衍和发展，原有技术的这种高频率维护及基础性能的欠缺已不再能满足现有中、重型工业节控水领域对卸荷阀的长寿命、高可靠性要求，铍青铜qbe2.0具有常规材料不具备的耐蚀能力及足够的弹性极限，最主要求其具有很好的抗疲劳性能，该材料虽常应用于卸荷阀弹性元件领域，但未用于弹簧制造，也从未有人尝试改变其形制以更适用于卸荷阀领域，本发明通过采用方转圆热挤旋锻的方式使坯料内具有锥形旋转向内收紧的锻造流线，这也是现有技术中未有先例的，尤其是锻造过程中的旋锻部分使本发明具有了应对冲击和疲劳的针对性（常规技术中的高端卸荷阀一般也仅采用热锻获得直线型流线，对性能有一定改良但不具有应对冲击和疲劳的针对性）；同时发明人在长期实践中发现铍青铜qbe2.0不同于其它材料，在高于ac3温度值120℃~130℃（一般材料的淬火温度）时才具有足够的塑性，且这时进行热变形，流线改变更为明显和规则，但保温时间必须压缩才不会开裂且采用液压装置挤压的形式进行变形也有助于控制内裂纹的产生，同时液压装置挤压也使材料在塑性变形时释放的温度更稳定可控（通过变形，材料会通过自释放热量增温），使始锻温度相较于一般锻造更加稳定和精确，也为后面的旋锻打好了基础；由于热锻时坯料呈方形，易夹紧，当与陶瓷工装主体的圆锥形内孔接触并旋转挤压时，方形棱边的旋转变形远大于圆柱坯料的变形，使得最终获得的弹簧流线曲度更大、倾斜角度更大；与同时申请的另一份单弹簧卸荷阀相比，本发明增加了一套反向旋转的第二弹簧，同样采用高强度高疲劳旋锻弹簧，这是由于本发明一旦启用，说明阀体已经将达到压力极限，必须紧急卸荷至放空到卸荷阀壳体底部，一般的单弹簧无法单独承受这么大的压力，即会导致还没有达到必须排空的压强时放空减压装置启动，将会严重影响整个装置的使用寿命和使用性能；同时还采用了反向旋转套装双弹簧，一方面防止弹力由于旋转方向一致而导致轴心跑偏，另一方面也减小了两个弹簧间交错的摩擦力和挤压力。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图中：锌锰黄铜卸荷阀主体1、压力座2、第一弹簧3、活塞杆4、缓冲装置5、限位结构6、第二弹簧7。
具体实施方式
实施例1
一种制造可排空减压型卸荷阀的方法，该卸荷阀包括锌锰黄铜卸荷阀主体1、与锌锰黄铜卸荷阀主体1匹配的压力座2和限位结构6、抗疲劳耐冲击第一弹簧3及与第一弹簧3反向旋转且套装在第一弹簧3内的第二弹簧7、套装在第一弹簧3和第二弹簧7内的活塞杆4以及缓冲装置5，其中第一弹簧3的制造方法包括以下步骤：
1）预准备
①选用铍青铜qbe2.0铜坯为弹簧原材料；
②选用设置有液压发生装置、旋转推送装置及风冷装置的锻造设备；选用真空电阻炉为始锻加热设备；
③选用设置有四个按顺序轴线间分别呈90°锻造锤头及配套液压输出装置为终锻及夹持工装；再选用包括有锥形内孔的陶瓷工装主体、减震衬板与设置在减震衬板顶部的支撑杆为旋锻工装；
2）锻造
①将铍青铜qbe2.0铜坯通过真空电阻炉加热至高于其理论ac3温度值40℃的温度，保温按铜坯直径计（16d）min/mm的时间，然后出炉，将铜坯底部固定于旋转推送装置上；
②通过液压发生装置推动与旋转推送装置联动的锻造锤头，以每次变形约5%的进给量和45%的最终变形比将铜坯挤压为截面近似方形的锻造坯，以变形铜坯的一次锻造变形长度为一锻造周期，完成一个周期内最后一次锻造后锻造锤头固定在铜坯表面作为夹具使用；
③以0.18mm/s的速度将截面近似方形的锻造坯在旋转推送装置与锻造锤头联动旋转的基础上沿旋转轴线向陶瓷工装主体内孔内推进；
④在陶瓷工装主体内孔的出口处设置风冷装置，以4bar的压力吹出氮气制冷；
⑤重复步骤②~④至整根铜坯锻造完成；
⑥将锻造好的铜坯在锻造完成后10min内采用-85℃，保温2h冰冷处理；然后采用175℃，保温按铜坯直径计（16d）min/mm的时间，进行回火处理，获得所需弹簧。
根据上述方法制造出的第一弹簧装配的可排空减压型卸荷阀，包括锌锰黄铜卸荷阀主体1、与锌锰黄铜卸荷阀主体1匹配的压力座2和限位结构6、抗疲劳耐冲击第一弹簧3及与第一弹簧3反向旋转且套装在第一弹簧3内的第二弹簧7、套装在第一弹簧3和第二弹簧7内的活塞杆4、承载在活塞杆4底部限位结构6顶部的缓冲装置5。
实施例2
整体与实施例1一致，差异之处在于：
第一弹簧3的制造方法包括以下步骤：
①将铍青铜qbe2.0铜坯通过真空电阻炉加热至高于其理论ac3温度值120℃的温度，保温按铜坯直径计（15d）min/mm的时间，然后出炉，将铜坯底部固定于旋转推送装置上；
②通过液压发生装置推动与旋转推送装置联动的锻造锤头，以每次变形约5%的进给量和40%的最终变形比将铜坯挤压为截面近似方形的锻造坯，以变形铜坯的一次锻造变形长度为一锻造周期，完成一个周期内最后一次锻造后锻造锤头固定在铜坯表面作为夹具使用；
③以0.15mm/s的速度将截面近似方形的锻造坯在旋转推送装置与锻造锤头联动旋转的基础上沿旋转轴线向陶瓷工装主体内孔内推进；
④在陶瓷工装主体内孔的出口处设置风冷装置，以3bar的压力吹出氮气制冷；
⑥将锻造好的铜坯在锻造完成后10min内采用-75℃，保温1.5h冰冷处理；然后采用170℃，保温按铜坯直径计（15d）min/mm的时间，进行回火处理，获得所需弹簧。
实施例3
整体与实施例1一致，差异之处在于：
第一弹簧3的制造方法包括以下步骤：
①将铍青铜qbe2.0铜坯通过真空电阻炉加热至高于其理论ac3温度值130℃的温度，保温按铜坯直径计（17d）min/mm的时间，然后出炉，将铜坯底部固定于旋转推送装置上；
②通过液压发生装置推动与旋转推送装置联动的锻造锤头，以每次变形约5%的进给量和45%的最终变形比将铜坯挤压为截面近似方形的锻造坯，以变形铜坯的一次锻造变形长度为一锻造周期，完成一个周期内最后一次锻造后锻造锤头固定在铜坯表面作为夹具使用；
③以0.19mm/s的速度将截面近似方形的锻造坯在旋转推送装置与锻造锤头联动旋转的基础上沿旋转轴线向陶瓷工装主体内孔内推进；
④在陶瓷工装主体内孔的出口处设置风冷装置，以5bar的压力吹出氮气制冷；
⑥将锻造好的铜坯在锻造完成后10min内采用-85℃，保温2h冰冷处理；然后采用180℃，保温按铜坯直径计（17d）min/mm的时间，进行回火处理，获得所需弹簧。
对所公开的实施例的上述说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。