一种适用于充油箱体的安全阀的制作方法

本发明涉及海洋技术领域，尤其是一种适用于充油箱体的安全阀。

背景技术：

载人潜水器或无人潜水器在大水深工作时，外界水压很大，潜水器为了减轻重量，液压源油箱、阀箱和接线箱之类的箱体均采用箱体内部充油再外接压力补偿器的形式。

传统的箱体或者压力补偿器均设置有专门的放气孔，用来充油时排出箱体或压力补偿器内的气体，此种方法需要频繁拧动放气孔上的密封堵头，久而久之，螺纹容易损坏，从而影响密封效果。同时，对于阀箱来说，如果阀组与阀块的密封出现问题，那么液压系统的液压油就会进入阀箱，从而导致阀箱内油液增多，油压增大，导致非耐压的阀箱出现开裂等损坏情况。

技术实现要素：

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种适用于充油箱体的安全阀，该安全阀可以方便快捷地接入各种常规或非常规的充油箱体，可实现充油箱体充油时的快速排气也可以实现充油箱体内油液的卸压。

本发明的技术方案如下：

一种适用于充油箱体的安全阀，包括充油箱体，该安全阀包括：阀座、阀芯和阻尼盖板；阀座的内部开设有空腔，空腔在阀座的轴向的两端分别形成第一开口和第二开口，且第一开口的直径小于空腔的直径；阀芯的头部呈堵头结构、尾部呈连杆结构，阀芯尾部的连杆结构通过第一开口伸入至阀座的空腔内、堵头结构位于阀座的外部，堵头结构的顶部设置有提拉结构；连杆结构的直径小于第一开口的直径，连杆结构与第一开口之间形成空隙；阀芯尾部的连杆结构从头至尾依次套设有调压弹簧、挡圈和锁紧螺母，调压弹簧、挡圈和锁紧螺母均位于阀芯内部的空腔中，调压弹簧的一端抵设在空腔和第一开口形成的台阶处、另一端抵设在挡圈上，挡圈和锁紧螺母固定调压弹簧并实现调压弹簧的预压缩；阀芯在调压弹簧的预压缩力作用下通过头部的堵头结构的端面与阀座的端面贴合实现对连杆结构与第一开口之间空隙的密封；

阻尼盖板设置在阀座的空腔中并固定于阀座的第二开口处，阻尼盖板上开设有阻尼孔，阻尼孔连通阀座内部的空腔；阀座在第二开口处的外壁开设有螺纹结构，安全阀通过阀座上的螺纹结构固定在充油箱体上且阻尼盖板上的阻尼孔连通充油箱体内部；充油箱体内部的气体和/或高压油通过阻尼孔进入阀座内部的空腔中，阀芯在作用于提拉结构的拉力作用下或者在阀座内部的空腔中的高压油的作用下向脱离阀座的方向移动并压缩调压弹簧，阀芯头部的堵头结构的端面与阀座的端面脱离，连杆结构与第一开口之间的空隙与外界连通，充油箱体内部的气体和/或高压油通过阻尼孔进入阀座内部的空腔并通过空隙排出。

其进一步的技术方案为，阀芯头部的堵头结构和阀座的相接触的端面呈锥面结构，阀芯的堵头结构与阀座通过锥面结构压紧并实现金属硬密封，锥面结构采用涂层工艺喷涂有紫铜，喷涂的厚度不小于0.2mm。

其进一步的技术方案为，阀座与阀芯的堵头结构相接触的端面设置有端面密封圈，阀芯头部的堵头结构与阀座贴合时与端面密封圈接触密封；阀座的外壁设置有凸台，阀座外壁的螺纹结构设置在凸台至阀座的第二开口处的区域，凸台上朝向第二开口的一侧设置有端面密封圈，安全阀通过螺纹结构固定在充油箱体上时，凸台上的端面密封圈与充油箱体接触密封；阀座的内壁通过锥面设置有阻尼盖板密封圈，阻尼盖板设置在阀座的空腔中时与阻尼盖板密封圈接触密封。

本发明的有益技术效果是：

本申请公开了一种适用于充油箱体的安全阀，该安全阀结构简单、使用方便，采用直螺纹接口、端面密封的方式，可以方便快捷地接入各种常规及非常规的充油箱体，该安全阀使用调压弹簧提供可调节的预压缩力，利用外部施力或者内部压力打开、调压弹簧复位，安全阀可以从外部施力打开从而实现充油箱体充油时的快速排气，安全阀还可以在内部油压作用下打开，实现对充油箱体内油液的卸压，保护箱体，调压弹簧提供的预压缩力可调节，从而可以实现安全阀开启压力的设置，同时可以实现一定范围内安全阀开启的可调节性。同时本申请的安全阀设置有卸压阻尼装置，防止卸压时速度过快引起外界海水倒流入充油箱体，良好的密封结构设置使得该安全阀在大深度海洋环境下能始终保持良好的密封效果。

附图说明

图1是本申请公开的安全阀关闭时的剖视结构示意图。

图2是本申请公开的安全阀在作用于提拉结构的拉力作用下打开时的剖视结构示意图。

图3是本申请公开的安全阀关闭时的外部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

本申请公开了一种适用于充油箱体的安全阀，该安全阀固定在充油箱体上，这里的充油箱体包括但不限于液压源油箱、阀箱、接线箱以及压力补偿器。请参考图1和2的剖视图以及图3的外部结构图，本申请的安全阀主要包括：阀座1、阀芯2和阻尼盖板3，本申请中的阀座1、阀芯2和阻尼盖板3分别采用钛合金或者高强度的铝合金材料制成。阀座1的内部开设有空腔，空腔在阀座1的轴向的两端分别形成第一开口和第二开口，且第一开口的直径小于空腔的直径，如图1和2中，阀座1的上端为第一开口、下端为第二开口。

阀芯2的头部呈堵头结构、尾部呈连杆结构，阀芯尾部的连杆结构通过第一开口伸入至阀座1的空腔内，阀芯尾部2的连杆结构的直径小于阀座1上的第一开口的直径，从而使得连杆结构与第一开口之间会形成空隙。阀芯2尾部的连杆结构从头至尾依次套设有调压弹簧4、挡圈5和锁紧螺母6，调压弹簧4、挡圈5和锁紧螺母6均位于阀芯1内部的空腔中，调压弹簧4的一端抵设在空腔和第一开口形成的台阶处、另一端抵设在挡圈5上，阀芯2的连杆结构的末端有外螺纹结构，挡圈5和锁紧螺母6都设置有内螺纹，挡圈5和锁紧螺母6通过螺纹结构连接阀芯2固定调压弹簧4并实现调压弹簧4的预压缩。通过挡圈5旋入阀芯2连杆结构的伸入可以设置调压弹簧4的预压缩力，若挡圈5拧至极限位置时调压弹簧4的预压缩力还达不到使用要求，则更换更高刚度的调压弹簧4即可，锁紧螺母6用来与挡圈5实现双螺母锁紧，起到防松效果。本申请中的调压弹簧4采用碳素弹簧钢丝、表面采用涂层处理或者直接选用不锈钢及钛合金材料制成。调压弹簧4在预压缩力的作用下会作用于挡圈5对阀芯2产生向第二开口方向的作用力，使得阀芯2向阀座1的空腔伸入至最内。

阀芯2的堵头结构位于阀座1的外部，其结构与阀芯1的结构匹配，当阀芯2向阀座1的空腔伸入至最内时，堵头结构的端面与阀座1的端面贴合，在本申请中，堵头结构和阀座1相接触的端面呈锥面结构，堵头结构与阀座1通过锥面结构压紧并实现金属硬密封，锥面结构采用涂层工艺喷涂有紫铜，喷涂的厚度不小于0.2mm。堵头结构与阀芯1的端面贴合时，实现了对连杆结构与第一开口之间空隙的密封，从而使得阀芯1密封住了阀座1的第一开口，安全阀关闭，如图1所示。同时为了使得阀芯2与阀座1之间的密封效果更好，阀座1与阀芯2的堵头结构相接触的端面设置有端面密封圈7，堵头结构与阀座1贴合时与端面密封圈7接触密封，本申请中的端面密封圈7采用丁腈橡胶制成。

阀芯2的堵头结构的顶部设置有提拉结构8，本申请中的提拉结构4为球形凸台，球形凸台开设有贯通的小孔，通过内六角扳手等棒状工具插入球形凸台中即可产生对阀芯2向脱离阀座1方向的拉力，当拉力大于调压弹簧4的预压缩力时，阀芯2向脱离阀座1的方向运动并压缩调压弹簧4。

阻尼盖板3设置在阀座1的空腔中并固定于阀座1的第二开口处，阻尼盖板3与阀座1的内壁可以通过螺纹结构连接，阻尼盖板3通过螺纹拧入阀座1的内腔体，阀座1的内壁通过锥面设置有阻尼盖板密封圈9，阻尼盖板3与阻尼盖板密封圈9接触密封，本申请中的阻尼盖板密封圈9也采用丁腈橡胶制成。阻尼盖板3上开设有阻尼孔10，阻尼孔10连通阀座1内部的空腔，阻尼盖板3上开设的阻尼孔10的数量和位置根据实际情况决定，通过开设4-6个。

阀座1的外壁设置有凸台11，阀座1的外壁在凸台11至第二开口处的区域开设有外螺纹结构，凸台11上朝向第二开口的一侧设置有端面密封圈12，本申请中的端面密封圈12采用丁腈橡胶制成。

本申请公开的安全阀通过阀座1上的螺纹结构固定在充油箱体上，凸台11上的端面密封圈12与充油箱体接触密封。阻尼盖板3上的阻尼孔10连通充油箱体内部。

本申请公开的安全阀可以在充油箱体充油时对充油箱体内部快速排气，具体的：作用于提拉结构8产生对阀芯2的拉力，当拉力大于调压弹簧4的预压缩力时，阀芯2向脱离阀座1的方向运动并压缩调压弹簧4，阀芯2与阀座1脱离后，阀芯2的连杆结构与第一开口之间的空隙与外部连通，安全阀打开，如图2所示，图2示出了安全阀在通过内六角扳手插入提拉结构8的球形凸台的小孔中提拉阀芯2时的结构示意图。充油箱体内部的气体通过阻尼孔10进入阀座1内部的空腔中，并通过连杆结构与第一开口之间的空隙排出，实现排气。充油箱体内部充满油、排气完成后，将阀芯2放下直至阀芯2与阀座1的端面重新贴合，安全阀复位。

本申请公开的安全阀还可以对充油箱体进行安全卸压，具体的：充油箱体内部的高压油会通过阻尼孔10进入阀座1内部的空腔，流入连杆结构与第一开口之间的空隙并作用于阀芯2的堵头结构，当充油箱体内部油压增大到超过调压弹簧4的预压缩力时，阀芯2克服调压弹簧4的预压缩力并被高压油顶起脱离阀座1，阀芯2的连杆结构与第一开口之间的空隙与外部连通，此时安全阀的结构与图2类似，本申请不再单独示出。充油箱体内部的高压油通过阻尼孔10进入阀座1内部的空腔并通过连杆结构与第一开口之间的空隙排出。当充油箱体内部油压降低至小于调压弹簧4的预压缩力后，阀芯2在调压弹簧4的预压缩力的作用下复位，继续保持充油箱体与外界的隔离。

同时，阻尼孔10的设置可以使安全阀在卸压的时候起到缓冲的作用以及防止卸荷速度太快，外界海水回流至充油箱体中。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。