一种防爆安全接头及液压系统的制作方法

本实用新型涉及液压设备技术领域，尤其是一种防爆安全接头及液压系统。

背景技术：

液压缸作为液压系统的执行元件被广泛地应用在工程机械、冶金设备、模具、港口机械、船舶等各个行业中。通常，液压缸的液压油进口和出口采用耐压的橡胶软管与液压泵站连接，在实际的应用中，由于破损、维护不及时等各种因素，橡胶软管发生泄露、爆裂的情况比比皆是，这种情况下液压缸在外加载荷的作用下会快速回缩造成设备损毁。目前业内普遍使用液控单向阀作为连接液压缸和橡胶软管间的一种防爆安全接头来避免上述问题的出现，然而采用液控单向阀存在几个缺点：1、液控单向阀阀体较大，还需要使用配套的阀座和液控系统，这给整个设备的结构设计带来一定的困难；2、液控单向阀阀体和阀座之间的密封面加工精度较高，工艺难度大；3、液控单向阀结构较为复杂，采购、维护成本高，维修困难。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一在于提供一种结构简单、能够在液压管路破损时避免液压缸等液压设备快速失压的防爆安全接头。

为实现这一目的，本实用新型提供如下技术方案：一种防爆安全接头，包括设于其上部的进油口、设于其下部的排油口以及设于所述进油口和排油口之间的进油通道，所述防爆安全接头内部中空形成阀腔，所述进油口及排油口均与阀腔相通，所述阀腔内设有阀芯，所述阀芯顶端与阀腔的顶壁间留有空隙，所述阀芯可在阀腔内上下移动，所述进油通道通过阀芯顶端与阀腔顶壁间的空隙与进油口连通，所述阀芯上设有节流孔；

当所述进油口的油压高于排油口的油压时，从所述进油口流入的油液可经进油通道及阀芯顶端与阀腔顶壁之间的空隙流至排油口；

当所述排油口的油压高于进油口的油压时，在油液压力作用下，所述阀芯往上移动且其顶端抵靠住阀腔的顶壁，从而截断所述进油通道与进油口的连接，使得所述排油口中的油液只能经节流孔缓慢流至进油口。

优选的，所述防爆安全接头包括接头本体、可拆卸连接在接头本体上的管接头、设于管接头的进油口和设于接头本体上的排油口，所述接头本体中部空心从而与所述管接头相互配合形成连通进油口和排油口的阀腔。

优选的，所述阀芯的侧壁与阀腔的侧壁间设有可供液流通过的活动间隙。

优选的，所述阀芯侧壁上开设有若干贯穿其上表面和下表面的第一凹槽。

优选的，所述阀腔侧壁上开设有若干贯穿其顶部和底部的第二凹槽。

优选的，所述阀芯下表面设有第三凹槽，当油液从进油口流向排油口时，所述阀芯底部与阀腔底部接触，所述油液经第三凹槽流向排油口。

进一步的，所述节流孔为阶梯孔，其包括位于阀芯上部的第一油孔和位于阀芯下部的第二油孔，所述第二油孔的横截面积大于第一油孔，所述阀芯的侧壁上开设有若干连通第二油孔和阀腔的第三油孔，所述第三油孔的横截面积之和大于第一油孔的横截面积。

优选的，所述第三油孔或第三凹槽对称布置在第二油孔四周。

进一步的，当油液从进油口流向排油口时，在同等压力下，流经该进油通道的液流流量大于流经节流孔的液流流量。

本实用新型的另一个目在于提供一种避免因液压管路爆裂或破损导致设备瞬间泄压而损毁的液压系统。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下技术方案：一种液压系统，其系统内设有前述任意一种防爆安全接头。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供了一种能够在液压管路破损时避免液压缸等液压设备快速失压的一种防爆安全接头，该接头体积小、结构简单、性能可靠，较现有技术来说基本无需维护，亦无需额外施加控制或人为操作，便于工程设计人员的设计和布置，采用该一种防爆安全接头的液压系统能够大大提升了其系统的安全性能，在液压管路破损时液压设备不会突然失压，从而能够避免出现严重的机械损坏事故。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的第一种防爆安全接头示意图。

图2为本实用新型实施例中的第二种防爆安全接头示意图。

图3为本实用新型实施例中的第三种防爆安全接头示意图。

图4为本实用新型实施例中的第四种防爆安全接头示意图。

图5为第二种防爆安全接头在液压油进油端流向排油端时的状态示意图。

图6为第二种防爆安全接头在液压油从排油端流向进油端的状态示意图。

图7为本实用新型实施例中第一种防爆安全接头的阀芯示意图。

图8为本实用新型实施例中第二种防爆安全接头的阀芯示意图。

图9为本实用新型实施例中第三种防爆安全接头的阀芯示意图。

图10为本实用新型实施例中第四种防爆安全接头的阀芯示意图。

图11为本实用新型实施例中第一种防爆安全接头的接头本体示意图。

图中：

1-阀腔 2-阀芯 3-节流孔

3进油-第一油孔 3排油-第二油孔 4-接头本体

5-管接头 6-第一凹槽 7-第二凹槽

8-第三凹槽 9-第三油孔。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、“内”、 “外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。

如图1所示，一种防爆安全接头，包括接头本体4和可拆卸连接在接头本体4上的液压管接头5，所述液压管接头5上设有进油口，所述接头本体4上设有排油口，所述接头本体4中部空心，和液压管接头5相互配合形成与油液通道连通的阀腔1，所述阀腔1内设有阀芯2，所述阀芯2为圆柱形，阀芯2内设有截面积一小一大且相互连通的第一油孔3和第二油孔3，所述第一油孔3和第二油孔3分别穿出阀芯2的上端面和下端面，所述阀芯2的侧壁上开设有若干连通第二油孔3和阀腔1的第三油孔9，所述第三油孔9的截面积之和大于第一油孔3的截面积；所述阀芯2在阀腔1内可上下移动，所述阀芯2的上端面和下端面为光滑表面，所述阀腔1底部和液压管接头5底部亦为光滑表面，当所述阀芯2的上端面与液压管接头5底部接触时，所述阀芯2的上端面与液压管接头5的底部形成相互配合的环形密封面，此时所述第一油孔3与所述液压管接头5上的进油口连通；当所述阀芯2的下端面与阀腔1底部接触时，所述阀芯2的下端面与阀腔1底部形成相互配合的环形密封面，此时所述第二油孔3与接头本体1上的排油口连通。

如图2所示的是另一种防爆安全接头，包括接头本体4和可拆卸连接在接头本体4上的管接头5，所述接头本体4和管接头5内均开设有相互连通的油液通道，所述接头本体上设有排油口，所述管接头5设有进油口，所述接头本体4中部空心，和管接头5配合形成与油液通道连通的阀腔1，所述阀腔1呈圆柱形，阀腔1内设有圆柱形的阀芯2，所述阀芯2中部开设有截面积一小一大且相互连通的第一油孔3进油和第二油孔3排油，所述第一油孔3进油和第二油孔3排油分别穿出阀芯2的上端面和下端面，所述阀芯2的下端面还开设有若干贯通阀芯2侧壁面与第二油孔3的第三凹槽8，所述第三凹槽8的截面积之和大于第一油孔3进油的截面积；所述阀芯2在阀腔1内保持一定的游动间隙且所述阀芯2上端面与所述管接头5底部均为光滑表面，当所述阀芯2的上端面与液压管接头5底部接触时，所述阀芯2的上端面与管接头5的底部形成相互配合的环形密封面，此时所述第一油孔3进油与所述管接头5内的油液通道连通。

显然，上述两种技术方案实际上是基于同一实用新型思路，即从阀芯2与阀腔1的结构出发，设计出一种能够限制油液从排油口流出进油口的速度的一种防爆安全接头，这样就能实现在连接一种防爆安全接头和液压泵站间的橡胶管路发生破损时避免液压缸或者液压设备瞬间失压，尽可能避免造成严重的责任事故。正如前述两种技术方案所记载，为了实现一种防爆安全接头的限流效果，实用新型人实际上是在为液流不同流动方向设计了两条独立的油液流经通道（进油通道和节流孔），在同等压力下，单位时间通过这两条油道的油液流量不同，当液压油从接头不同端口流入时，其效果不同：如图5所示，当液压油从进油端流向排油端时，所述阀芯2在液压油的冲刷下必然会保持与阀腔1底部的接触，而前面已经提到，当阀芯2的下端面与阀腔1底部接触时，所述阀芯2的下端面与阀腔1底部形成环形密封面，油液只能依次经由油液通道、阀腔1与阀芯2的间隙处、第三凹槽8、第二油孔3b最终流向排油端；如图6所示，而当液压油从排油端流向进油端时，所述阀芯2在液压油的冲刷下亦会保持与液压管接头5底部的接触，分析可知，油液流经的通道依次是排油口、油液通道、第二油孔3b，第一油孔3a直至进油端；显然，两个不同油液流通方向的油液的流量限制是不同的，从排油端向进油端流通的油液会受到显著的节流作用。

如图3所示的是基于图1和2基础上改进的方案，该方案的阀芯2如图9所示，接头本体4如图10所示，该阀芯2和阀腔1均呈圆柱形，在阀芯2的外周面开设有第一凹槽6或者阀腔1内壁上开设有第二凹槽7，这些第一凹槽6和第二凹槽7自然的形成了油液从进油口流向排油口的通道，当然，这一技术方案的阀芯2底部或者阀腔1底部不能设计成为光滑的密封面，也就是说在当阀芯2与阀腔1底部接触时，所述阀芯2和阀腔的接触部位应该设有可供油液通道流经的油道，也可以借鉴前述两种技术方案，在阀芯2的底部设置凹槽或者在阀芯2上设置连通阀腔的第三油孔9，否则油液无法通过第一凹槽6或者第二凹槽7流向排油口。

如图4所示的是基于前述技术方案基础的更进一步改进，所述阀芯2中部呈圆柱形，其上部和下部呈圆台状，阀芯2的中部设有一个节流孔，阀芯2的中部设有若干第一凹槽6，所述第一凹槽6一直延伸至阀芯的底部，所述阀腔1的顶面和阀腔1的底面也设置成与阀芯1的上部和下部配合的锥面。当油液从进油口流向排油口时，所述阀芯2在液流的作用下向下运动，其下部保持与阀腔1的底面接触，所述液流经阀芯上的第一凹槽6流向排油口，而当液流从排油口流向进油口时，所述阀芯2在液流的作用下向上运动，其上部保持与阀腔1的顶部接触而形成密封面，液流只能经节流孔流向进油口。

无论时上述四个实施例中的哪一个，都存在当油液从进油端流向排油端时，所述油液会经过进油通道（第一凹槽6、第二凹槽7、第三油孔9或第三凹槽8中任意一个），为了确保阀芯2此时的侧向受力均衡，所述第一凹槽6、第二凹槽7、第三油孔9或第三凹槽8应当对称布置在第二油孔3排油轴线的四周，否则阀芯2侧向受力不均衡时容易导致阀芯2向一侧偏移，从而导致第二油孔3b与接头本体4上的油液通道（或排油口）对中不良，影响油液的通过效果。实用新型人在此需要说明的是，在设计阀腔1和阀芯2时，本领域技术人员应当注意到无论任何情况下，阀芯2在阀腔1内活动都不能发生管接头5或接头本体4上的油液通道被阀芯2封住的情况，这就要求阀芯2在阀腔1内的侧向活动间隙应该在合适的范围内。

上述实施例中接头本体4和管接头5既可以采用螺纹连接，也可以采用其他可靠的连接方式，本领域技术人员可以基于现有技术做出调整，在此就不再赘述。

在上述四种实施例基础上，本实用新型还提供了一种避免因液压管路爆裂或破损导致设备瞬间泄压而损毁的液压系统，包括液压缸、液压管路和液压泵站等设备，该液压系统内设有前述的任意一种一种防爆安全接头。

上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。

为了让本领域普通技术人员更方便地理解本实用新型相对于现有技术的改进之处，本实用新型的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本实用新型的内容。