5的端面上形成让进液接头8的密封部插入第一容置腔中的开口。阀垫7为采用聚氨酯制成的圆形块状结构，阀垫7的直径不小于第二容置腔52的直径，由于第一容置腔的直径小于第二容置腔52的直径，第一容置腔与第二容置腔52中形成一个限位台阶，阀垫7安装时是经过第三容置腔53后塞入第二容置腔52中，阀垫7并与螺帽5过盈配合，而在第二容置腔52中装入螺堵6，螺堵6用于封闭第二容置腔52的端部开口，螺堵6并与限位台阶相配合夹紧阀垫7，实现阀垫7的轴向固定。
[0045]如图3所示，作为优选的，螺堵6与螺帽5为螺纹连接，相应在螺堵6外表面设有外螺纹，螺帽5的第三容置腔53中的内表面设有内螺纹。螺堵6与螺帽5设置成螺纹连接，方便拆装螺堵6，以便于对阀垫7进行更换。
[0046]如图3和图6所示，作为优选的，螺帽5的面朝进液接头8的端面上设有让油液通过且将油液引导至排液孔31的油道55，该油道55为从第一容置腔处开始沿螺帽5的径向延伸至螺帽5的外圆面上的凹槽。通过在螺帽5的端面上设置油道55，当阀垫7与密封部分离后，油道55将从进液孔流至卸荷腔中的油液引导至排液孔31处，有利于安全阀实现短时间的快速溢流。
[0047]如图1和图2所示，作为优选的，油道55与排液孔31的数量相等且位置对齐，油道55在螺帽5的端面上为沿周向均匀分布。在阀壳3的轴向上，排液孔31位于弹簧座4与接头本体81之间，各油道55分别与外侧的一个排液孔31位置对齐且位于阀壳3的同一径向线上。
[0048]作为优选的，密封部为可嵌入螺帽5的第一容置腔中且与阀垫7接触的多级台阶状结构，这样密封部可以与阀芯组件有多个平面接触，提高密封的可靠性。
[0049]如图4和图5所示，在本实施例中，密封部为三级台阶状结构，密封部具有依次设置且外直径逐渐增大的第一轴段82、第二轴段83和第三轴段84，第一轴段82、第二轴段83和第三轴段84三者同轴。第三轴段84与接头本体81的端部为同轴固定连接，第三轴段84的外直径小于接头本体81的外直径。第一轴段82和第二轴段83是用于嵌入螺帽5的第一容置腔中，第一轴段82是与阀垫7相配合且可进行平面接触，第二轴段83的外直径不大于一容置腔的直径。
[0050]如图4和图5所示，第二轴段83的长度不小于第一容置腔的深度，以确保第一轴段82的端面能够与阀垫7的端面接触，实现密封。进液孔在第一轴段82的端面上形成让油液流至的开口，第一轴段82的该端面也即进液接头8的插入端的端面。第一轴段82的外直径小于阀垫7的端面直径，从而确保阀垫7的端面能够将第一轴段82的端面上的开口完全密封。而且，密封部与阀芯组件接触时，安全阀关闭，此时第一轴段82的端面和第二轴段83的端面均与阀垫7接触，第三轴段84的端面与螺帽5的端面接触，第二轴段83和第三轴段84的端面均为与第一轴段82的端面相平行的平面，即密封部有多个平面与阀芯组件相接触实现密封，密封效果好，可靠性高。另外，由于采用面结构过液方式，阀垫7只受进液接头8的端面接触作用，阀垫7承受的冲击小，使用寿命长。
[0051]作为优选的，如图6所示，螺帽5内的第一容置腔分为圆柱形的小径腔54和圆锥形的大径腔51，大径腔51具有大径端和小径端，大径腔51的小径端的直径与小径腔54的直径大小相等，且大径腔51的小径端与小径腔54连接。大径腔51与小径腔54同轴，小径腔54并位于大径腔51与第二容置腔52之间，大径腔51的大径端的直径大于第二轴段83的外直径，油道55是从大径腔51处开始设置且在大径腔51的内表面形成开口。这种结构的螺帽具有朝向密封部的敞口，便于密封部嵌入，而且圆锥形的内表面对油液具有较好的导流效果。
[0052]作为优选的，如图1和图2所示，本发明的阀芯组件还包括套设于螺帽5上的第二密封圈10，第二密封圈10夹在阀壳3与螺帽5之间，第二密封圈10且位于弹簧座4与排液孔31之间，用于实现卸荷腔与弹簧腔32之间的密封，避免油液从螺帽5与阀壳3之间的缝隙中流至弹簧腔32中，从而可以避免腐蚀复位弹簧2。
[0053]如图7所示，复位机构的弹簧座4是由导向段42、第一凸台41和第二凸台43构成，导向段42为圆形块状结构，第一凸台41和第二凸台43分别在导向段42的一侧与导向段42连接形成一体结构的弹簧座4。第一凸台41和第二凸台43与导向段42同轴，第一凸台41为圆柱形，导向段42的直径大于第一凸台41和第二凸台43的直径。复位弹簧2为螺旋弹簧，第一凸台41是用于插入复位弹簧2中对复位弹簧2的一端进行定位。第二凸台43为球形，如图3所示，螺堵6的面朝弹簧座4的端面中心处具有让第二凸台43嵌入且为圆锥形的定位孔61，定位孔61中的圆锥形内表面作为与第二凸台43的球面贴合的定位面。弹簧座4由于夹在复位弹簧2与阀芯组件之间，而且弹簧座4在径向上与阀壳3内壁之间留有间隙(即弹簧座4径向上缺少支撑)，阀芯组件和复位弹簧2均对弹簧座4施加沿轴向的作用力，通过在螺堵6内设置圆锥形的定位孔61与弹簧座4的第二凸台43相配合，形成球面接触，可以确保弹簧座4受力均匀，使得弹簧座4只受轴向力，不受径向干扰，防止受径向力导致复位弹簧2卡死或者弯曲变形，提尚可靠性。
[0054]如图8和图9所示，对于两端端面均为平面的阀垫7，阀垫7的一端朝向密封部，且阀垫7的该端端面为与进液接头8的轴线相垂直的平面，当安全阀开启溢流时，溢流时液体流出时产生剪切流，阀垫7的中心位置处会形成真空负压拉力，会导致阀垫7拉出失效，影响安全阀的可靠性。
[0055]因此，作为变形实施方案，如图10至图13所示，阀垫7为采用聚氨酯制成的圆形块状结构，阀垫7的一端朝向密封部，且阀垫7的该端端面是由一个密封面71、一个圆环面72和一个内底面73构成。圆环面72为具有中心孔的圆环形平面，圆环面72用于与第二容置腔52的内壁面接触。密封面71位于圆环面72的中心孔中，两者同轴，且密封面71的外缘与圆环面72的内缘连接。作为优选的，密封面71为圆锥面，在阀垫7的端部中心处形成一个圆台形凹槽。密封面71是用于与进液接头相配合实现密封，圆环面72的外直径不小于第二容置腔52的直径，圆环面72的内直径大于第二轴段83的外直径，确保密封面71的面积足够大，在安全阀关闭时确保能够与第一轴段82的端面保持接触，将进液孔关闭。密封面71具有大径端和小径端，密封面71的大径端与圆环面72的内边缘连接，小径端与内底面73的外边缘连接。内底面73也为圆锥面，具有一个直径为零的尖端和一个直径大于零的大径端，尖端位于阀垫的轴线上，在阀垫7的端部中心处形成一个朝向内部凹入且与圆台形凹槽连通的圆锥形凹槽，圆锥形凹槽并位于圆台形凹槽内侧，内底面73位于密封面71的中心孔中，两者同轴，且密封面71的小径端外缘与内底面73的大径端外缘连接，并与圆环面73形成完整的端面。
[0056]对于具有内凹的密封面71的阀垫7，如图11所示，由于阀垫7具有内凹弧面作用，来自进液接头的高压液体在曲面上会分成轴向作用力Fr和径向力Fn，相比较没有内凹弧面的阀垫(图8所示)，能够承受更高的压力。如图12所示，由于阀垫7具有内凹弧面作用，且密封面71的大径端的直径大于第一轴段和第二轴段的外直径，进液接头的端面与密封面71接触后留有缝隙，在该缝隙处，高压液体由大弧面流入反向作用于进液接头的，可减轻进液接头端面的压力。如图13所示，当安全阀开启溢流时，在内凹的密封面71作用下，高压液体无序紊乱流动，液体接触面形成的作用力产生持续压力，使得阀垫稳定的压在螺堵上，避免阀垫出现拉出失效的情况。
[0057]以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进;或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.大流量溢流安全阀的阀芯组件，其特征在于:包括螺帽和设置于螺帽内的阀垫，阀垫具有用于与溢流安全阀的进液接头相配合的密封面，且密封面为圆锥面。2.根据权利要求1所述的大流量溢流安全阀的阀芯组件，其特征在于:所述进液接头包括与溢流安全阀的阀壳连接的接头本体以及与接头本体固定连接且与所述螺帽和阀垫相配合的密封部，进液接头具有进液孔，阀壳具有排液孔。3.根据权利要求1所述的大流量溢流安全阀的阀芯组件，其特征在于:所述阀芯组件还包括与所述螺帽相配合对所述阀垫进行轴向限位的螺堵。4.根据权利要求3所述的溢流安全阀的阀芯组件，其特征在于:所述螺帽具有第一容置腔、容纳所述阀垫的第二容置腔和用于容纳螺堵的第三容置腔，第一容置腔、第二容置腔和第三容置腔为依次设置，螺堵用于封闭第二容置腔。5.根据权利要求3所述的大流量溢流安全阀的阀芯组件，其特征在于:所述螺帽的端面上设有用于将油液引导至排液孔的油道，当所述阀垫与所述密封部分离后，所述进液孔中的油液经油道流至所述排液孔处。6.根据权利要求5所述的大流量溢流安全阀的阀芯组件，其特征在于:所述油道与所述排液孔位于所述阀壳的同一径向线上。7.根据权利要求5所述的大流量溢流安全阀的阀芯组件，其特征在于:所述进液接头具有密封部，该密封部为可嵌入所述螺帽的第一容置腔中且与所述阀垫接触的台阶结构，所述第二容置腔的直径大于第一容置腔的直径。8.根据权利要求5所述的大流量溢流安全阀的阀芯组件，其特征在于:所述进液接头具有密封部，该密封部具有依次设置且外直径逐渐增大的第一轴段、第二轴段和第三轴段，第三轴段与所述接头本体固定连接，第一轴段与所述阀垫相配合，第二轴段的外直径不大于所述一容置腔的直径。9.根据权利要求8所述的大流量溢流安全阀的阀芯组件，其特征在于:所述第二轴段的长度不小于所述第一容置腔的深度。
【专利摘要】本发明公开了一种大流量溢流安全阀的阀芯组件，包括螺帽和设置于螺帽内且用于与溢流安全阀的进液接头相配合的阀垫。本发明的阀芯组件，应用于溢流安全阀，可用于控制进液孔至排液孔的油路的通断，当阀芯组件远离进液接头后可实现大流量溢流，安全阀流量大大提高，短时间的快速溢流可以缩小阀芯组件的轴向位移，阀芯组件轴向位移缩小可以使复位弹簧的轴向形变减小，最终可以降低压力波动。
【IPC分类】E21D23/16
【公开号】CN105626118
【申请号】CN201610051941
【发明人】李福洪, 朱述群, 谢瑞, 李子昂, 林文彬, 陶兴, 陈伟, 奚光荣, 高俊强
【申请人】巨隆集团芜湖兴隆液压有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年1月25日