多级缓冲式球头微调密封安全阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于工程机械液压系统设备领域，涉及一种安全阀，具体涉及一种多级缓冲式球头微调密封安全阀。
【背景技术】
[0002]安全阀是启闭件受外力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高超过规定值时，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值。安全阀属于自动阀类，主要用于锅炉、压力容器和管道上，控制压力不超过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。安全阀在系统中起安全保护作用，当系统压力超过规定值时，安全阀打开，将系统中的一部分气体/流体排入大气/管道外，使系统压力不超过允许值，从而保证系统不因压力过高而发生事故。
[0003]现有的安全阀主要包括阀体、阀芯、接头、弹簧、顶杆以及堵头等部件，阀体上开设有进水流道和出水流道，阀芯套装在阀体内，且阀芯一端伸入阀体的进水流道内并对进水流道进行封堵，阀芯另一端通过弹簧与顶杆连接，阀体的另一端通过堵头封堵。当阀体进水流道内的液体容量增大时，流道内的压强增大，当压强增大到一定程度时，压缩弹簧，阀芯移动，阀芯与阀体脱离，进水流道与出水流道相互连通，多余的液体通过出水流道排出；多余的液体排出后，弹簧恢复形变，阀芯又反向移动，阀芯与阀体接触并封堵进水流道。
[0004]申请号为201120523212.x的实用新型专利就公开了一种自缓冲多级安全阀，所述安全阀的阀体的内腔设置有第一限位台阶和第二限位台阶；所述阀芯安装在所述阀体内，所述堵头安装在所述阀体的后端；所述调压弹簧和所述缓冲器套接在所述阀芯上，所述调压弹簧一端抵触在所述阀芯的限位凸起上，另一端抵触在所述缓冲器上，所述阀芯的限位凸起与所述第一限位台阶配合，所述缓冲器与所述第二限位台阶配合；所述阀体的前端设置有进液口，所述进液口与所述第一限位台阶之间设置有回液口。该实用新型提供的自缓冲多级安全阀，虽便于拆卸和维修，且在提高全液压挖掘机行走减速机可靠性的同时降低生产制造难度，但是阀芯对阀体流道进行封堵时阀芯与阀体内表面为线接触，接触面积小，液体极易泄露，泄压安全性较低，且不能适用于高压大流量的管路中。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种泄压安全性较高且适用于大流量管路的多级缓冲式球头微调密封安全阀。
[0006]为实现上述目的，本实用新型的技术方案为:
[0007]—种多级缓冲式球头微调密封安全阀，包括阀体，所述阀体沿阀体的轴向开设有与阀体的内腔连通的进水流道，阀体的内腔内由内往外依次设有阀芯、螺塞，阀体末端连接有堵头，其组成要点在于:阀体的内腔内还设有可沿阀体轴向移动的堵头组件，所述堵头组件位于进水流道与阀芯之间，所述堵头组件上开设有球头放置凹槽，所述球头放置凹槽内放置有橡胶球头，所述橡胶球头与球头放置凹槽底部之间设置有微调弹簧；所述阀芯包括中空状的外阀芯、嵌套于外阀芯内可沿外阀芯轴向移动的中阀芯，外阀芯、中阀芯上靠近螺塞的一端一一对应开设有通孔状的外芯排孔、通孔状的中芯排孔，外芯排孔的截面积大于中芯排孔的截面积，嵌套状态下，外芯排孔与中芯排孔相连通冲阀芯与堵头组件之间设有第二弹簧，外阀芯另一端与螺塞连接，中阀芯另一端与螺塞之间设有第三弹簧。
[0008]阀体的进水流道内压力达到一定值时，推动堵头组件运动，从而在堵头组件与进水流道的出水口处形成过水道，外部水经由进水流道、过水道进入阀体的内腔内，并最终由外芯排孔、中芯排孔排出。
[0009]由于外芯排孔的孔径大于中芯排孔的孔径，因而在经由中芯排孔外排的流量一定，当阀体的进水流道的进水流量大于中芯排孔外排的排水流量时，阀体内腔内的压力将逐渐增大，并推动堵头组件继续运动，在压力增大到一定值时，第三弹簧的弹力小于水压、第二弹簧对中阀芯的作用力时，中阀芯被迫向靠近螺塞的一侧运动，使中阀芯、外阀芯在中芯排孔、外芯排孔处分离形成第二过水道，从而增大阀芯的排水横截面积，提高阀芯的排水流量。
[0010]当阀体的进水流道内进水流量较少时，橡胶球头在微调弹簧的作用下使橡胶球头的端面与阀体的进水流道末端的端面接触，且该橡胶球头可根据端面的平整度及倾角自适应地调整橡胶球头的位置，使橡胶球头与进水流道末端的端面密封接触。
[0011]本发明的目的还可以通过以下途径来实现:
[0012]外阀芯的外轮廓由下到上分为:下阀面、中阀面、上阀面，在通过外阀芯中心轴线的纵截面上，下阀面的形状为从下到上向内逐渐缩小的弧状抛物线，中阀面的形状为直线，上阀面的形状为从下到上向外逐渐增大的弧状抛物线。
[0013]阀体与堵头相互接触的接触面上还设有密封圈。
[0014]阀体内表面和外阀芯的外表面均堆焊有高铬合金耐磨层。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的有益效果为:
[0016]1、本实用新型中，具备多级缓冲泄压结构且泄压安全性较高，进水流道的泄压过程稳定、快速且适用于大流量管路。阀芯由外阀芯和中阀芯组成，当进水流道内的压力较小时，水通过中阀芯的中芯排孔排出；当进水流道的水压较大时，水通过中芯排孔以及中阀芯与外阀芯之间的过水流道外排，整个安全阀泄压过程稳定性好、可控性强。此外，安全阀关闭时将堵头组件的端面与进水流道出口处的端面之间的线接触改为面接触，提高了安全阀关闭时阀体与堵头组件之间的接触面积，提高两者之间的密封性能，不易泄露；安全阀开启时，在相同的液体压力下，弹簧压缩量相同，单位时间内流经进、出水流道的流量更大，从而缩短了液体的排放时间；且橡胶球头可更具进水流道末端端面的平整度及倾角自适应地调整位置，使两者的接触密封性较好，防止水的泄露。
[0017]2、本实用新型中，结合计算流体动力学理论设计流道，使得阀芯启闭过程中液流的压力分布相对均衡，由此有效控制液动力，避免阀芯的窜动及冲击。
[0018]3、本实用新型中，在阀体的端面与堵头的端面相互接触的接触面上还设有密封圈，可进一步提高安全阀的密封性能，防止液体泄漏。
[0019]4、本实用新型中，阀体内表面和外阀芯的外表面均堆焊有高铬合金耐磨层，通过该高铬合金耐磨层可有效提高阀体内表面和外阀芯的外表面的耐磨性能、耐冲击性能。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的结构示意图；
[0021]图2为图1在I处的局部放大图；
[0022]图3为图1在进水流道内水压较小时的状态图；
[0023]图4为图1在进水流道内水压较大时的状态图；
[0024]图5为本实用新型中橡胶球头与阀体连接处的局部放大图；
[0025]其中，附图标记为:1一阀体、2—橡胶球头、3—堵头组件、4一第二弹簧、6—第二出水流道、7—外阀芯、8—中阀芯、9一球头放置凹槽、10—第三弹簧、11一第三出水流道、12—螺塞、13—密封圈、14—堵头、15—进水流道、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—微调弹貪、25—球形出水口、71—下阀面、72—中阀面、73—上阀面。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图，对实用新型做进一步说明:
[0027]实施例一
[0028]—种多级缓冲式球头微调密封安全阀，包括阀体1，阀体I内设置有堵头组件3、阀芯和螺塞12，堵头组件3、阀芯和螺塞12在阀体I的内腔内依次由内往外设置，阀体I 一端开设有进水流道15，该进水流道15与阀体I内腔连通，阀体I另一端螺纹连接有堵头14，通过堵头14将堵头组件3、阀芯和螺塞12封闭在阀体I的内腔内。
[0029]堵头组件3位于阀体I的内腔内且可沿阀体I内腔的轴向来回移动，堵头组件3上靠近进水流道15 —侧的端面上开设有球头放置凹槽9，该球头放置凹槽9内设置有橡胶球头2，橡胶球头2可在球头放置凹槽9内自由转动；橡胶球头2与球头放置凹槽9底部之间还设置有微