一种可自调心的阻尼式安全溢流阀的制作方法

本发明属于控制阀技术领域，更具体地，涉及一种可自调心的阻尼式安全溢流阀。

背景技术：

安全溢流阀是一种压力控制阀门，正常情况下处于常闭状态。当试验台液压回路中的介质压力超过限定值时，安全阀开启从而向系统外排放介质来防止回路内介质压力超过限定数值。

安全溢流阀给系统管路调定的最高压力通过安全溢流阀中的调压弹簧来控制。当阀芯一端的液压力大于调压弹簧所产生的弹簧力时，阀口将会开启，介质将会通过安全溢流阀，进而将管路中的一部分介质从安全溢流阀排放，防止回路中的压力持续升高。若回路中的压力继续升高，安全溢流阀阀口开度增加，将会有更多的介质从安全溢流阀排放。最终，安全溢流阀完全开启，将回路中的所有介质均通过安全溢流阀排放。因此，液压回路中所能达到的最高压力即为安全溢流阀调定的排放压力。

传统的安全溢流阀具有多种结构形式，以阀口的结构形式作为依据来进行分类可以分为：平板阀、锥阀、提升式球阀等。根据实践经验上来看，平板阀的通流能力较为优异，但是平板阀是平面密封，并且自调心能力较差。锥阀是线密封形式，然而同样不具有自调心能力，并且对锥阀芯的加工精度要求较高。因此，平板阀与锥阀的密封效果较差，往往无法达到要求的性能指标。提升式球阀具有很好地自调心能力，阀口位置具有较好的密封效果，启闭特性等性能均可以轻易地达到要求。提升球阀存在的问题是：由于球阀芯具有较大的运动空间，当安全溢流阀开启后，球阀芯将在球座与阀座之间剧烈的振动，使回路压力发生强烈的波动，产生较大的噪声，恶化了试验环境、威胁到了回路设备的安全。

基于以上原因，本领域中亟需设计一种可以综合以上各形式安全溢流阀优点的新结构形式的安全溢流阀。

技术实现要素：

针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本发明提供了一种可自调心的阻尼式安全溢流阀，其基于现有的各种形式的安全溢流阀的特点，研究及设计了一种可以综合传统的安全溢流阀的优点的新结构形式的安全溢流阀。所述安全溢流阀将阀口位置的结构进行了重新设计，将提升球阀的具有自调心能力的特点运用于通流能力较强的平板阀上，并且在阀芯与阀套之间设计了阻尼腔来降低阀芯的振动。如此保证了安全溢流阀的稳定性、通流能力以及密封性等各方面的性能。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种可自调心的阻尼式安全溢流阀，包括阀体组件、调压组件、阀套组件、阀芯组件以及阀座组件，所述调压组件收容于所述阀体组件上部，所述阀套组件、阀芯组件、阀座组件收容于所述阀体组件下部，其特征在于：

所述阀芯组件包括阀芯、限位轴、调心球以及平板阀块；所述阀芯以及所述平板阀块上均加工有通孔，所述阀芯与所述平板阀块通过所述限位轴连接在一起，其中，所述限位轴与所述阀芯的通孔是过盈连接，与所述平板阀块的通孔是间隙连接；所述阀芯与所述平板阀块上同样加工有圆锥面，并且在所述平板阀块与所述阀芯之间安装有一个调心球；

所述阀套组件包括阀套、阀套内衬；所述阀套内衬与所述阀套之间过盈连接；所述阀套上设置有阀套通流孔；所述阀套内衬与所述阀芯之间间隙配合，并且形成有一个阻尼腔，用于对所述阀芯的移动产生阻尼，减弱阀芯组件的振动。

优选地，所述阀体组件包括上阀体、下阀体；所述上阀体开设有流体出口即安全溢流阀出口，所述下阀体开设有流体入口即安全溢流阀入口；所述阀套上设置有阀套通流孔，所述阀套通流孔沟通了所述上阀体与所述下阀体；所述调压组件收容于上阀体腔内，所述阀套组件、阀芯组件、阀座组件收容于下阀体腔内。

优选地，所述调压组件包括调压螺杆、调压螺堵、上弹簧座、下弹簧座、限位环以及调压弹簧；所述调压螺堵通过螺纹连接的方式与上阀体进行连接；所述上阀体与所述调压螺堵之间安装有上阀体密封圈；所述调压弹簧安装于所述上弹簧座与所述下弹簧座之间，所述调压弹簧两端分别与所述上弹簧座以及所述下弹簧座相抵持。

优选地，所述调压弹簧包括两根弹簧，其中一根为弹簧刚度较大的大弹簧，另一根为弹簧刚度较小的小弹簧；当需要调定第一等级的压力时，单独使用所述小弹簧作为调压弹簧来调定液压回路的压力；当需要调定第二等级的压力时，单独使用所述大弹簧作为调压弹簧来调定液压回路的压力；当需要调定第三等级的压力时，组合使用所述大弹簧以及所述小弹簧来调定液压回路的压力；其中第一等级的压力<第二等级的压力<第三等级的压力。

优选地，所述调压组件还包括调压螺杆以及限位环；所述调压螺堵与所述上阀体之间设置有所述限位环，用于限定所述上弹簧座的行程，进而限定了所述调压弹簧的行程；所述调压螺杆与所述调压螺堵之间通过螺纹进行连接，并且与所述上弹簧座相抵持；所述上弹簧座与所述调压螺堵之间间隙配合，所述上弹簧座上设计有密封圈沟槽，其中安装有所述调压螺堵密封圈。

优选地，所述限位环的内径小于所述上弹簧座的外径以及所述调压螺堵的内径，所述限位环限制了所述上弹簧座的行程从而限制了弹簧的压缩量。

优选地，所述阀座组件包括阀座、阀座压板；所述阀座与所述阀座压板之间间隙配合；所述阀座与所述平板阀块相抵持，所述阀座上加工有环形凸台，与所述平板阀块进行配对形成了所述安全溢流阀的阀口；所述阀座上设计有密封圈沟槽，其中安装有阀座密封圈；所述阀套、所述阀座压板与所述下阀体之间为间隙配合，所述上阀体与所述下阀体之间通过螺纹进行连接，所述阀座压板、所述阀套被所述上阀体通过螺纹压紧于所述下阀体中。

优选地，所述下阀体的下端加工有两个较大的平面，作为扳手位。

优选地，所述阀座与所述平板阀块之间采用硬-软的配对方式。

优选地，所述上阀体与下阀体之间安装有下阀体密封圈，以实现上阀体内腔以及下阀体内腔与外界环境的有效隔离；所述上阀体的流体出口与外界环境相通，所述下阀体的流体入口与试验台的液压回路相通。

优选地，所述上弹簧座以及所述下弹簧座上设置有阶梯型的凸台，分别与大弹簧以及小弹簧相抵持。

上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明的可自调心的阻尼式安全溢流阀，其基于现有的各种形式的安全溢流阀的特点，研究及设计了一种可以综合传统的安全溢流阀的优点的新结构形式的安全溢流阀。所述安全溢流阀将阀口位置的结构进行了重新设计，将提升球阀的具有自调心能力的特点运用于通流能力较强的平板阀上，并且在阀芯与阀套之间设计了阻尼腔来降低阀芯的振动。如此保证了安全溢流阀的稳定性、通流能力以及密封性等各方面的性能。

2、本发明的可自调心的阻尼式安全溢流阀，阀套与阀套内衬之间过盈连接，阀芯与阀套内衬之间间隙配合，阀套内衬使用具有自润滑能力的塑料制造，降低了阀芯与阀套内衬之间的摩擦力，可以有效防止阀芯与阀套内衬之间发生卡滞等问题；阀套内衬与阀芯之间形成有一个阻尼腔，阻尼腔的作用是当安全溢流阀开启，阀芯向上移动时，一定程度上阻碍阀芯的向上移动；当安全溢流阀关闭，阀芯向下移动时，一定程度上阻碍阀芯的向下移动；对阀芯的移动产生阻尼效果，减弱了阀芯组件的振动，有效地降低了安全溢流阀开启时的噪音，并且稳定了液压回路的压力，提高了安全溢流阀的稳定性。

3、本发明的可自调心的阻尼式安全溢流阀，限位轴与阀芯过盈连接，限位轴与平板阀块大间隙连接，因此，平板阀块相对于阀芯将会具有较大的自由运动空间；阀芯与平板阀块之间设置有调心球，因此，平板阀块将会具有一定的自调心能力，使得平板阀块在一个合适的位置与阀座进行配对，有效地保证了平板阀块与阀座之间的密封效果。

4、本发明的可自调心的阻尼式安全溢流阀，阀座上加工有较小面积的环形凸台，与平板阀块进行配对形成了安全溢流阀的阀口；由于阀座与平板阀块之间的接触面积较小，将会形成较大的接触应力，保证了阀座与平板阀块之间的密封效果。

5、本发明的可自调心的阻尼式安全溢流阀，安全溢流阀调压弹簧包括有两根弹簧，其中一根为弹簧刚度较大的大弹簧，另一根为弹簧刚度较小的小弹簧；当需要调定极小的压力时，可以单独使用小弹簧作为调压弹簧来调定液压回路的压力；当需要调定稍大的压力时，可以单独使用大弹簧作为调压弹簧来调定液压回路的压力；当需要调定较大的压力时，可以组合使用大弹簧以及小弹簧来调定液压回路的压力；这样的操作方式使得在低压时液压回路的压力调定比较精确，并且两根弹簧的组合使用扩展了液压回路可调定的压力范围。

6、本发明的可自调心的阻尼式安全溢流阀，调压螺堵与上阀体之间设置有限位环，限位环的设置将会限定上弹簧座的行程，进而限定了调压弹簧的行程，可以防止调压弹簧过度压缩，使得上弹簧座脱离调压螺堵导致弹簧失稳；同时，弹簧的过度压缩也会导致调压弹簧的剪切应力超过了许用剪切应力而缩短调压弹簧的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例的可自调心的阻尼式安全溢流阀的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。

作为本发明的一种较佳实施方式，如图1所示，本发明提供一种所述安全溢流阀包括阀体组件、调压组件、阀套组件、阀芯组件以及阀座组件。所述阀体组件包括上阀体3、下阀体19。所述上阀体3开设有流体出口即安全溢流阀出口22，所述下阀体19开设有流体入口即安全溢流阀入口13。所述阀套组件开设有阀套通流孔8，所述阀套通流孔8沟通了所述上阀体3与所述下阀体19。所述调压组件主要收容于上阀体3腔内，阀套组件、阀芯组件、阀座组件主要收容于下阀体19腔内。

所述调压组件包括调压螺杆26、调压螺堵1、上弹簧座24、下弹簧座6、限位环23以及调压弹簧；所述调压螺堵1通过螺纹连接的方式与上阀体3进行连接；所述上阀体3与所述调压螺堵1之间安装有上阀体密封圈2，以实现上阀体3内腔与外界环境的有效隔离；所述调压弹簧安装于所述上弹簧座24与所述下弹簧座6之间，所述调压弹簧两端分别与所述上弹簧座24以及所述下弹簧座6相抵持，并且所述安全溢流阀调压弹簧具体涉及有两根弹簧，其中一根为弹簧刚度较大的大弹簧5，另一根为弹簧刚度较小的小弹簧4；当需要调定极小的压力时，可以单独使用所述小弹簧4作为调压弹簧来调定液压回路的压力；当需要调定稍大的压力时，可以单独使用所述大弹簧5作为调压弹簧来调定液压回路的压力；当需要调定较大的压力时，可以组合使用所述大弹簧5以及所述小弹簧4来调定液压回路的压力；这样的操作方式使得在低压时液压回路的压力调定比较精确，并且两根弹簧的组合使用扩展了液压回路可调定的压力范围；所述调压螺堵1与所述上阀体3之间设置有所述限位环23，所述限位环的内径小于所述上弹簧座的外径以及所述调压螺堵的内径，所述限位环限制了所述上弹簧座的行程从而限制了弹簧的压缩量；所述限位环23的设置将会限定所述上弹簧座24的行程，进而限定了所述调压弹簧的行程，可以防止所述调压弹簧过度压缩，使得所述上弹簧座24脱离所述调压螺堵1导致所述调压弹簧失稳；同时，所述调压弹簧的过度压缩也会导致所述调压弹簧的剪切应力超过了许用剪切应力而缩短所述调压弹簧的使用寿命；所述调压螺杆26与所述调压螺堵1之间通过螺纹进行连接，并且与所述上弹簧座24相抵持；所述上弹簧座24与所述调压螺堵1之间间隙配合，所述上弹簧座24上设计有密封圈沟槽，其中安装有所述调压螺堵密封圈25，以实现上阀体3内腔与外界环境的有效隔离。

所述阀芯组件包括阀芯17、防松螺母21、限位轴10、调心球15以及平板阀块16；所述阀芯17上端加工有螺纹，与所述下弹簧座6通过螺纹进行连接，并且在一端通过螺纹安装有一个所述防松螺母21；所述阀芯17以及所述平板阀块16上均加工有通孔，所述阀芯17与所述平板阀块16通过所述限位轴10连接在一起，其中，所述限位轴10与所述阀芯17的通孔是过盈连接，与所述平板阀块16的通孔是大间隙连接，保证所述平板阀块16与所述阀芯17的可靠连接，防止所述平板阀块从所述阀芯上脱离；所述阀芯17与所述平板阀块16上同样加工有圆锥面，并且在所述平板阀块16与所述阀芯17之间安装有一个调心球15；所述平板阀块16相对于所述阀芯17存在较大的自由运动空间，同时由于所述调心球15的存在，所述平板阀块16将会具有一定的自调心能力，有效地保证了所述平板阀块16与所述阀座12之间的密封效果。

所述阀套组件包括阀套7、阀套内衬9。所述阀套内衬9与所述阀套7之间过盈连接；所述阀套内衬9使用具有自润滑效果的塑料来制造；所述阀套7上设置有较大通流面积的阀套通流孔8，尽可能的减小所述阀套通流孔8位置形成的流阻，从而优化所述安全溢流阀的启闭特性；所述阀套内衬9与所述阀芯17之间间隙配合，并且形成有一个阻尼腔18；所述阻尼腔18的作用是当所述安全溢流阀开启，所述阀芯17向上移动时，阻碍所述阀芯17的向上移动；当所述安全溢流阀关闭，所述阀芯17向下移动时，阻碍所述阀芯17的向下移动；从而对所述阀芯17的移动产生阻尼效果，减弱了阀芯组件的振动，有效地降低了所述安全溢流阀开启时的噪音，并且稳定了液压回路的压力。

所述阀座组件包括阀座12、阀座压板11，所述阀座12与所述阀座压板11之间间隙配合；所述阀座12与所述平板阀块16相抵持，所述阀座12上加工有较小面积的环形凸台，与所述平板阀块16进行配对形成了所述安全溢流阀的阀口；所述阀座12上设计有密封圈沟槽，其中安装有阀座密封圈14，以实现液压回路与所述下阀体19内腔的有效隔离；由于所述阀座12与所述平板阀块16之间的接触面积较小，将会形成较大的接触应力，同时，所述阀座12与所述平板阀块16之间采用硬-软的配对方式，共同保证了阀口位置的密封效果；所述阀套7、所述阀座压板11与所述下阀体19之间为间隙配合，所述上阀体3与所述下阀体19之间通过螺纹进行连接，所述阀座压板11、所述阀套7被所述上阀体3通过螺纹压紧于所述下阀体19中。

所述上阀体3与下阀体19之间安装有下阀体密封圈20，以实现上阀体3内腔以及下阀体19内腔与外界环境的有效隔离；所述上阀体3的流体出口与外界环境相通，所述下阀体19的流体入口与试验台的液压回路相通。

所述安全溢流阀尚未工作时，由于所述平板阀块16的自调心能力，将会使得所述平板阀块16在一个合理的位置与所述阀座12紧密地配合在一起，同时所述平板阀块16与所述阀座12之间的密封面积较小，产生了较大的接触应力，因此将会形成一个可靠的阀口密封；当液压回路中的压力过高时，所述安全溢流阀将会工作，液压回路中的高压介质进入所述安全溢流阀入口13即所述下阀体19的流体入口；此时的介质的压力与所述安全溢流阀入口的面积产生的推力将会大于所述调压弹簧的预紧力，从而推动阀芯17运动，形成溢流效果，使得液压回路中的一部分介质通过所述安全溢流阀排出液压回路、进入外界环境，防止液压回路的压力过高；如果液压回路的压力持续升高，那么所述平板阀块16的开度将会继续增加，使得更多的介质通过所述安全溢流阀进入外界环境，更有效地降低液压回路中的压力；在此过程中，由于在所述阀芯17与所述阀套内衬9之间设置有阻尼腔18，因此所述阀芯组件的运动将会比较平稳，可以有效地降低所述安全溢流阀在工作过程中的振动与噪声.

综上所述，本发明具有如下突出优势：

本发明的可自调心的阻尼式安全溢流阀，其基于现有的各种形式的安全溢流阀的特点，研究及设计了一种可以综合传统的安全溢流阀的优点的新结构形式的安全溢流阀。所述安全溢流阀将阀口位置的结构进行了重新设计，将提升球阀的具有自调心能力的特点运用于通流能力较强的平板阀上，并且在阀芯与阀套之间设计了阻尼腔来降低阀芯的振动。如此保证了安全溢流阀的稳定性、通流能力以及密封性等各方面的性能。

本发明的可自调心的阻尼式安全溢流阀，阀套与阀套内衬之间过盈连接，阀芯与阀套内衬之间间隙配合，阀套内衬使用具有自润滑能力的塑料制造，降低了阀芯与阀套内衬之间的摩擦力，可以有效防止阀芯与阀套内衬之间发生卡滞等问题；阀套内衬与阀芯之间形成有一个阻尼腔，阻尼腔的作用是当安全溢流阀开启，阀芯向上移动时，一定程度上阻碍阀芯的向上移动；当安全溢流阀关闭，阀芯向下移动时，一定程度上阻碍阀芯的向下移动；对阀芯的移动产生阻尼效果，减弱了阀芯组件的振动，有效地降低了安全溢流阀开启时的噪音，并且稳定了液压回路的压力，提高了安全溢流阀的稳定性。

本发明的可自调心的阻尼式安全溢流阀，限位轴与阀芯过盈连接，限位轴与平板阀块大间隙连接，因此，平板阀块相对于阀芯将会具有较大的自由运动空间；阀芯与平板阀块之间设置有调心球，因此，平板阀块将会具有一定的自调心能力，使得平板阀块在一个合适的位置与阀座进行配对，有效地保证了平板阀块与阀座之间的密封效果。

本发明的可自调心的阻尼式安全溢流阀，阀座上加工有较小面积的环形凸台，与平板阀块进行配对形成了安全溢流阀的阀口；由于阀座与平板阀块之间的接触面积较小，将会形成较大的接触应力，保证了阀座与平板阀块之间的密封效果。

本发明的可自调心的阻尼式安全溢流阀，安全溢流阀调压弹簧包括有两根弹簧，其中一根为弹簧刚度较大的大弹簧，另一根为弹簧刚度较小的小弹簧；当需要调定极小的压力时，可以单独使用小弹簧作为调压弹簧来调定液压回路的压力；当需要调定稍大的压力时，可以单独使用大弹簧作为调压弹簧来调定液压回路的压力；当需要调定较大的压力时，可以组合使用大弹簧以及小弹簧来调定液压回路的压力；这样的操作方式使得在低压时液压回路的压力调定比较精确，并且两根弹簧的组合使用扩展了液压回路可调定的压力范围。

本发明的可自调心的阻尼式安全溢流阀，调压螺堵与上阀体之间设置有限位环，限位环的设置将会限定上弹簧座的行程，进而限定了调压弹簧的行程，可以防止调压弹簧过度压缩，使得上弹簧座脱离调压螺堵导致弹簧失稳；同时，弹簧的过度压缩也会导致调压弹簧的剪切应力超过了许用剪切应力而缩短调压弹簧的使用寿命。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。