一种溢流阀及使用该溢流阀的动车组制动系统的制作方法

本发明涉及一种溢流阀及使用该溢流阀的动车组制动系统。

背景技术：

在液压与气压传动领域中，经常会用到溢流阀，其通过阀口的溢流，使得被控制系统或回路的压力维持恒定，实现稳压、调压或限压等作用。常见的溢流阀为阀芯沿直线往复动作的直动式溢流阀，阀体上通常设置进口、出口以及用于连通进出口的阀腔，阀体上还设有阀座，阀腔中装配有沿直线往复移动的阀芯，阀芯与阀座配合隔断进出口，溢流阀关闭，阀芯与阀座分离使得进出口连通，溢流阀打开进行溢流，阀腔中设有向阀芯施加迫使阀芯朝向阀座移动以关闭溢流阀的弹性件，当进口处的流体压力增大至设定值时，进口处的流体作用在阀芯上，克服弹性件力顶开阀芯，使得进口和出口导通，当进口处流体压力较小时，弹性件驱动阀芯关闭。溢流阀中常见的密封方式为硬密封和软密封，软密封方式是指阀芯或阀座上安装有软密封件，如密封圈或密封垫，溢流阀关闭时，由软密封件与相应阀座或阀芯配合以关闭溢流阀，如授权公告号为cn202851494u的实用新型专利中所公开的溢流阀以及授权公告号为cn206347163u的实用新型专利中所公开的安全阀，而硬密封方式则是指不设置软密封件，主要依靠刚性阀体直接与阀座的阀口处紧贴而实现相应的密封，阀芯通常为锥形或球形，如公开号为cn1436943a的发明专利申请中所公开的直动式水压溢流阀，这两种密封方式各有优劣，应用都较为广泛。

动车组制动系统用溢流阀为直动式软密封结构，作为阀芯的活门上安装有软密封件，当阀芯密封件在弹性件作用下与阀座上的阀口部接触时关闭溢流阀。活门的开度随系统压力升高而增大，当产品进口压力迅速降为零时，活门能够迅速关闭，使控制口压降不超过20kpa。软密封结构应用在开启压力较大的场所时存在问题，如果开启压力较大的话，弹性件作用在阀芯上的作用力也较大，这样一来，阀座上的阀口部与软密封件的接触压力也就越大，容易将阀芯密封圈压伤，进而影响溢流阀密封效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种溢流阀，以解决现有技术中采用软密封方式的溢流阀在开启压力较大时容易出现软密封件被压伤的技术问题；同时，本发明还提供一种使用上述溢流阀的动车组制动系统。

为实现上述目的，本发明所提供的溢流阀的技术方案1是：一种溢流阀，包括阀体，阀体上设有阀座和阀腔，阀腔中移动装配有阀芯，阀芯或阀座上设有用于对应与阀座或阀芯密封配合的软密封件，所述阀芯和阀座之间设有间距定位结构，间距定位结构包括阀芯上设有的朝向所述阀座的顶压面，以及阀座上设有的用于在溢流阀关闭时与所述顶压面接触挡止配合以控制软密封件压缩变形量的挡止面。

本发明的有益效果是：本发明所提供的溢流阀中，利用软密封件关闭溢流阀，为减少较大开启压力情况下造成软密封件被压伤的问题，在阀芯和阀座之间设置间距定位结构以在溢流阀关闭时可开工至软密封件的压缩变形量，间距定位结构包括设置在阀芯上的顶压面以及设置在阀座上的挡止面，当阀芯朝向阀座移动以关闭时，软密封件对应接触密封，此时顶压面与挡止面对应顶压接触配合，这样一来，阀芯收到的关闭作用力不仅作用在软密封件上，还通过顶压面、挡止面直接作用在阀座上，进而可有效减少软密封件受到的作用力，减小了在较大开启作用力情况下的软密封件的变形量，很好的保护了软密封件，避免压伤问题。

在溢流阀技术方案1的基础上改进得到溢流阀技术方案2：所述软密封件设置在所述阀芯上，并与所述顶压面平齐或突出于所述顶压面布置。

在溢流阀技术方案2的基础上改进得到溢流阀技术方案3：所述阀座上凸出所述挡止面设有用于与所述软密封件密封配合以关闭溢流阀的环形凸起。

在溢流阀技术方案3的基础上改进得到溢流阀技术方案4：所述挡止面为围绕所述环形凸起布置的环面。

在溢流阀技术方案1或2或3或4的基础上改进得到溢流阀技术方案5：所述阀体上设有与所述阀腔连通的流体输入通道和流体输出通道，所述阀芯具有朝向流体输入通道和流体输出通道的作用端面，所述软密封件设置在所述作用端面上，所述作用端面具有与所述流体输出通道对应的中心区域，还具有与所述流体输入通道对应的位于所述中心区域外侧的环形区域。

在溢流阀技术方案5的基础上改进得到溢流阀技术方案6：所述阀体包括密封压装在一起的上阀体和下阀体，所述阀芯移动装配在所述上阀体中，所述流体输入通道、流体输出通道及阀座均设置在所述下阀体上。

在溢流阀技术方案6的基础上改进得到溢流阀技术方案7：所述流体输入通道包括围绕所述流体输出通道布置且与所述环形区域对应的环槽，以及与所述环槽连通的流体进口。

在溢流阀技术方案6的基础上改进得到溢流阀技术方案8：所述下阀体具有用于将溢流阀对应安装在相应基体上的安装连接结构，下阀体具有用于与相应基体密封接触配合的安装侧面，所述流体输入通道具有延伸至安装侧面上的流体进口，流体输出通道具有延伸至所述安装侧面上的流体出口。

在溢流阀技术方案8的基础上改进得到溢流阀技术方案9：所述流体进口和流体出口处分别嵌装有阀口密封圈。

在溢流阀技术方案1或2或3或4的基础上改进得到溢流阀技术方案10：所述阀体上设有与所述阀腔连通的流体输入通道和流体输出通道，所述阀体具有用于将溢流阀对应安装在相应基体上的安装连接结构，所述阀体具有用于与相应基体密封接触配合的安装侧面，所述流体输入通道具有延伸至安装侧面上的流体进口，流体输出通道具有延伸至所述安装侧面上的流体出口。

在溢流阀技术方案1或2或3或4的基础上改进得到溢流阀技术方案11：所述阀芯具有背离所述阀座的背压侧，所述阀腔具有与所述背压侧对应的背压腔，所述阀体上设有用于连通背压腔及外界大气的排气孔，排气孔中设有呼吸阀。

本发明所提供的使用溢流阀的动车组制动系统的技术方案1是：一种动车组制动系统，包括溢流阀，溢流阀包括阀体，阀体上设有阀座和阀腔，阀腔中移动装配有阀芯，阀芯或阀座上设有用于对应与阀座或阀芯密封配合的软密封件，所述阀芯和阀座之间设有间距定位结构，间距定位结构包括阀芯上设有的朝向所述阀座的顶压面，以及阀座上设有的用于在溢流阀关闭时与所述顶压面接触挡止配合以控制软密封件压缩变形量的挡止面。

在动车组制动系统技术方案1的基础上改进得到动车组制动系统技术方案2：所述软密封件设置在所述阀芯上，并与所述顶压面平齐或突出于所述顶压面布置。

在动车组制动系统技术方案2的基础上改进得到动车组制动系统技术方案3：所述阀座上凸出所述挡止面设有用于与所述软密封件密封配合以关闭溢流阀的环形凸起。

在动车组制动系统技术方案3的基础上改进得到动车组制动系统技术方案4：所述挡止面为围绕所述环形凸起布置的环面。

在动车组制动系统技术方案1或2或3或4的基础上改进得到动车组制动系统技术方案5：所述阀体上设有与所述阀腔连通的流体输入通道和流体输出通道，所述阀芯具有朝向流体输入通道和流体输出通道的作用端面，所述软密封件设置在所述作用端面上，所述作用端面具有与所述流体输出通道对应的中心区域，还具有与所述流体输入通道对应的位于所述中心区域外侧的环形区域。

在动车组制动系统技术方案5的基础上改进得到动车组制动系统技术方案6：所述阀体包括密封压装在一起的上阀体和下阀体，所述阀芯移动装配在所述上阀体中，所述流体输入通道、流体输出通道及阀座均设置在所述下阀体上。

在动车组制动系统技术方案6的基础上改进得到动车组制动系统技术方案7：所述流体输入通道包括围绕所述流体输出通道布置且与所述环形区域对应的环槽，以及与所述环槽连通的流体进口。

在动车组制动系统技术方案6的基础上改进得到动车组制动系统技术方案8：动车组制动系统还包括安装所述溢流阀的基体，所述下阀体具有将溢流阀对应安装在所述基体上的安装连接结构，下阀体具有与所述基体密封接触配合的安装侧面，所述流体输入通道具有延伸至安装侧面上的流体进口，流体输出通道具有延伸至所述安装侧面上的流体出口。

在动车组制动系统技术方案8的基础上改进得到动车组制动系统技术方案9：所述流体进口和流体出口处分别嵌装有阀口密封圈。

在动车组制动系统技术方案1或2或3或4的基础上改进得到动车组制动系统技术方案10：动车组制动系统还包括安装所述溢流阀的基体，所述阀体上设有与所述阀腔连通的流体输入通道和流体输出通道，阀体具有将溢流阀对应安装在所述基体上的安装连接结构，所述阀体具有与所述基体密封接触配合的安装侧面，所述流体输入通道具有延伸至安装侧面上的流体进口，流体输出通道具有延伸至所述安装侧面上的流体出口。

在动车组制动系统技术方案1或2或3或4的基础上改进得到动车组制动系统技术方案11：所述阀芯具有背离所述阀座的背压侧，所述阀腔具有与所述背压侧对应的背压腔，所述阀体上设有用于连通背压腔及外界大气的排气孔，排气孔中设有呼吸阀。

附图说明

图1为本发明所提供溢流阀的实施例1的结构示意图（图中箭头所示表示流体流动方向）；

图2为图1中a处放大图；

图3为本发明所提供的溢流阀的实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明，但并不以此为限。

本发明所提供的溢流阀的具体实施例1：

如图1至图2所示，该实施例中的溢流阀包括具体包括阀体，此处的阀体包括分体设置的上阀体7和下阀体2，这样方便进行相应的结构加工，上、下阀体可拆的密封装配在一起。

阀体上设有阀座20和阀腔10，阀腔10中移动装配有活门结构的阀芯3，阀腔10具有用于引导阀芯往复移动的导向腔壁，另外，在阀芯3与导向腔壁之间设有密封结构，该密封结构具体为固设在阀芯周面上的周面密封圈，该周面密封圈对应嵌装在阀芯外周面上设有的环槽中。

阀芯3具有朝向阀座的作用端面，还具有背离阀座的背压侧，阀腔10中设有轴向沿阀芯往复移动方向延伸的弹簧4，弹簧的一端顶压在阀芯3的背压侧、另一端则对应顶压在阀腔中布置有的弹簧座6上，此处的弹簧座6的布置位置具体可调，具体来说，在阀体上于弹簧座的背离弹簧4的一端螺纹装配有调节螺钉8，调节螺钉8的顶压端顶压在弹簧座6上，利用调节螺钉8和弹簧4可调整弹簧座6的位置，并实现弹簧座6的相对固定。另外，在调节螺钉8上旋装有锁紧螺母，在调节到位后，利用锁紧螺母将调节螺钉紧固。

弹簧4向阀芯3施加作用力，使得阀芯3压紧在阀座上，进而关闭溢流阀。当流体输入通道中的流体压力达到设定值时，克服弹簧作用力顶开阀芯3，阀芯3与阀座20脱开，溢流阀打开，实现溢流。为防止阀芯开启过大，阀体中设有朝向阀座布置的阀芯挡止台阶，阀芯挡止台阶位于阀芯的背离阀座的一侧，阀芯挡止台阶可与阀芯挡止配合以限制阀芯开度。

实际上，阀腔10具有与阀芯的背压侧对应的背压腔，弹簧4位于背压腔中，在阀体上设有用于连通背压腔及外界大气的排气孔，排气孔中设有呼吸阀5。

本实施例中所提供的溢流阀中，在阀芯3的朝向阀座20的作用端面上设有软密封件40，该软密封件40用于与阀座20的阀口部22密封配合以关闭溢流阀，此处的软密封件40具体为嵌装于阀芯作用端面上的密封环带。阀座20的阀口部22为突出布置的环形凸起，该环形凸起用于与软密封件密封配合以实现有效密封。

为防止在较大开启压力下，弹簧向软密封件施加过大作用力，在阀芯和阀座之间设置间距定位结构，间距定位结构具体包括阀芯3上设有的朝向阀座的顶压面31，以及阀座上设有的挡止面21，阀座20上的挡止面21具体为围绕阀座上的环形凸起布置的环面，该挡止面21用于在溢流阀关闭时与阀芯上的顶压面接触挡止配合以控制软密封件压缩变形量，这样可以根据实际情况预先设计加工制作好。这样一来，在溢流阀关闭时，弹簧施加在阀芯上的作用力，由软密封件以及顶压面分布承担，有效减少了对软密封件所形成的破坏。

阀体上设有与阀腔连通的流体输入通道和流体输出通道，流体输入通道、流体输出通道及阀座均设置在上述下阀体2上。相应的，阀芯的作用端面具有与流体输出通道对应的中心区域，还具有与流体输入通道对应的位于中心区域外侧的环形区域。具体来说，流体输入通道包括围绕所述流体输出通道布置且与所述环形区域对应的环槽，以及与环槽连通的流体进口。

本实施例所提供的溢流阀主要用于安装在相应基体上以形成集成阀组件结构，下阀体2具有用于将溢流阀对应安装在相应基体上的安装连接结构，下阀体具有用于与相应基体密封接触配合的安装侧面24，流体输入通道具有延伸至安装侧面24上的流体进口12，流体输出通道具有延伸至安装侧面24上的流体出口13。为提高密封效果，在流体进口12和流体出口13处分别嵌装有阀口密封圈1。

本实施例中，下阀体2上加工环槽以及连通环槽与进气口连通的斜孔，以形成上述的流体输入通道。通过环槽可有效增加进口处流体对阀芯的作用力，开启作用面积较大，可相对减小阀芯，提高溢流阀动作灵活性。

本实施例所提供的溢流阀有效避免了传统溢流阀空间结构利用率低、外形较大、开启压力低、可靠性较低的缺点。主要优点为：活门为直动式软密封结构，开启压力较大，可调节至1mpa，活门关闭反应灵敏，可适用于-40℃～70℃环境温度下。

本实施例中，软密封件与阀芯上的顶压面平齐。在其他实施例中，软密封件也可突出于阀芯上的顶压面布置。

本实施例中，阀座上凸出相应挡止面设在环形凸起，可提高与软密封件配合的密封效果。在其他实施例中，也可省去环形凸起。

本实施例中，阀芯为活门结构。在其他实施例中，阀芯也可为其他的锥阀或球阀等结构，此时，可以在阀芯或阀座上设置软密封件，以实现密封配合。

本实施例中，流体输出通道的环槽位于流体输入通道的外侧，在其他实施例中，也可以向现有技术中一样，将流体输入通道布置在中间，而将流体输出通道布置在外侧。

本实施例中，流体进口和流体出口均设置在阀体的相应安装侧面上，这样可以在安装阀体时实现对接安装，简化安装结构，提高安装效率。

本实施例中，阀体包括上阀体和下阀体。在其他实施例中阀体也可以为单个阀体，此时，可直接在阀体加工用于将溢流阀对应安装在相应基体上的安装连接结构，对应的，阀体具有用于与相应基体密封接触配合的安装侧面，此时，流体输入通道具有延伸至安装侧面上的流体进口，流体输出通道具有延伸至安装侧面上的流体出口。

本发明所提供的溢流阀的实施例2：

如图3所示，其与实施例1的不同之处在于，流体进口和流体出口对应设置在阀体旁侧，流体输入通道100连接有延伸至阀体旁侧的输入接头101，流体输出通道200则连接有延伸至阀体旁侧的输出接头201。

本发明还提供一种动车组制动系统的实施例，该实施例中的动车组制动系统与现有技术中的动车组制动系统的结构相同，区别主要在于溢流管路上的相应溢流阀，该溢流阀的结构采用上述任意一种溢流阀实施例中所提供的溢流阀，在此不再具体赘述。

本实施例所提供的溢流阀不仅可应用动车组等轨道车辆上，还可应用于其他的需要进行安全溢流、限压等场所，不仅可应用于气压传动系统，还可应用于液压传动系统。