一种高压安全阀的制作方法

1.本实用新型涉及安全阀技术领域，尤其涉及一种应用在汽车热管理系统制冷剂循环中的高压安全阀。


背景技术：

2.随着全球对温室效应和碳排放问题的日益重视以及消费者对新能源汽车低温续航能力要求的不断提升，传统的r134a等hfc类工质因gwp值较高，低温条件制热性能差等问题将逐渐被取代。天然工质r744的gwp为1，单位制冷量大，低温环境下制热效率高，即使在-20℃下运行，cop也能达到2，因此可作为替代物应用在汽车热管理系统中。
3.但是r744制冷系统工作温度高达180℃，工作压力高达13-17mpa，而且超临界态下工作的co2对聚合物类也具有很强的溶胀作用，因此，多采用橡胶圈密封的传统安全阀（如cn202733087所示）在结构和材质上已不再满足高温高压的工况，需要重新设计。再比如cn213809051u中虽然泄压达到了30mpa，但密封处为钢球和阀体配合密封，对阀口加工精度要求高，加工成本高，且推块在泄压回复过程中有侧歪风险，影响泄压的响应速度和泄压数值的准确性。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型设计了一种高压安全阀，应用在汽车热管理系统制冷剂循环中。
5.本实用新型采用如下技术方案：
6.一种高压安全阀，包括阀体、调节块、弹簧、阀芯和阀座，阀座上设置有泄压口，调节块上开设有连通阀体外的泄压通道，阀芯采用一体式阀芯，阀座与阀体过盈压装且端部收口固定，一体式阀芯内设置有弹簧容纳腔，弹簧容纳腔一端开口，弹簧容纳腔内与调节块间连接有提供预紧力的弹簧，一体式阀芯包括导向段、端面以及导向段和端面间的连接段，一体式阀芯通过导向段沿阀体内轴向移动，一体式阀芯的端面挤压泄压口密封，一体式阀芯上开设有连通一体式阀芯上下两端的泄压通道。
7.作为优选，所述一体式阀芯的导向段呈柱面形状，一体式阀芯的连接段呈锥面形状，一体式阀芯的端面呈半球形，阀座上泄压口内侧呈锥面设置，一体式阀芯的端面和阀座锥面构成球头锥面密封。
8.作为优选，所述一体式阀芯的导向段和端面间的连接段上沿圆周均匀开设有若干泄压孔，泄压孔连通弹簧容纳腔形成泄压通道。
9.作为优选，所述一体式阀芯的侧壁沿圆周均匀开设有若干泄压槽，泄压槽贯穿一体式阀芯前后形成泄压通道。泄压槽和泄压孔可以为等截面不同形状也可以为变截面，需保证通向出口处容纳腔体积逐渐增大，泄压顺畅。
10.作为优选，所述调节块上端部开设有一字槽。
11.作为优选，所述调节块底部设置有与弹簧配合的导向柱。
12.作为优选，所述阀座底部泄压口外沿设置有一圈向外凸起的密封环。保证介质在进入安全阀内部时只能从阀座的泄压口流入。
13.作为优选，所述一体式阀芯通过一体注塑成型。
14.作为优选，所述调节块的泄压通道开设于调节块的相对两侧。
15.作为优选，所述一体式阀芯的硬度低于阀座硬度。以保证密封效果。
16.本实用新型的有益效果是：
17.（1）、一体式阀芯，一体注塑成型，工艺简单，加工成本和装配难度低；
18.（2）、一体式阀芯呈柱面形状设置的导向段，整体导向性好，不会发生侧歪；
19.（3）、一体式阀芯质量轻，运动惯量低，可实现快速响应，满足迅速泄压要求，端面和阀座锥面构成球头锥面密封，密封性好。
附图说明
20.图1是实施例1的一种剖视图；
21.图2是实施例1的一种泄压路径示意图；
22.图3是实施例1中阀芯的一种正视图；
23.图4是实施例1中阀芯的一种剖视图；
24.图5是实施例2的一种剖视图；
25.图6是实施例2的一种泄压路径示意图；
26.图7是实施例2中阀芯的一种正视图；
27.图8是实施例2中阀芯的一种剖视图；
28.图9是实施例2中阀芯的一种俯视图；
29.图10是本实用新型中调节块的第一种形态的主视图；
30.图11是图10的一种俯视图；
31.图12是本实用新型中调节块的第二种形态的剖视图；
32.图13是图12的一种俯视图；
33.图14是实用新型中调节块的第三种形态的剖视图；
34.图15是图14的一种俯视图；
35.图中：1、阀体，2、调节块，3、弹簧，4、阀芯，5、阀座，6、泄压孔，7、泄压槽，8、弹簧容纳腔，9、导向段，10、端面，11、连接段。
具体实施方式
36.下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体描述：
37.实施例1：如图1和图2所示，一种高压安全阀，包括阀体1、调节块2、弹簧3、阀芯4和阀座5，阀座上设置有泄压口，调节块上开设有连通阀体外的泄压通道，阀芯采用一体式阀芯，阀座与阀体过盈压装且端部收口固定，一体式阀芯内设置有弹簧容纳腔8，弹簧容纳腔一端开口，弹簧容纳腔内与调节块间连接有提供预紧力的弹簧，弹簧容纳腔入口设置有便于弹簧导入的锥面导向段，一体式阀芯包括导向段9、端面10以及导向段和端面间的连接段11，一体式阀芯通过导向段沿阀体内轴向移动，一体式阀芯的端面挤压泄压口密封，一体式
阀芯上开设有连通一体式阀芯上下两端的泄压通道，一体式阀芯的导向段呈柱面形状，一体式阀芯的连接段呈锥面形状，一体式阀芯的端面呈半球形，阀座上泄压口内侧呈锥面设置，一体式阀芯的端面和阀座锥面构成球头锥面密封。
38.如图3和图4所示，一体式阀芯的导向段和端面间的连接段上沿圆周均匀开设有4个泄压孔6，泄压孔连通弹簧容纳腔形成泄压通道。
39.调节块上端部开设有一字槽。阀座底部泄压口外沿设置有一圈向外凸起的密封环。
40.一体式阀芯通过一体注塑成型。一体式阀芯的硬度低于阀座硬度。
41.实施例2：如图5和图6所示，一种高压安全阀，包括阀体、调节块、弹簧、阀芯和阀座，阀座上设置有泄压口，调节块上开设有连通阀体外的泄压通道，阀芯采用一体式阀芯，阀座与阀体过盈压装且端部收口固定，一体式阀芯内设置有弹簧容纳腔，弹簧容纳腔一端开口，弹簧容纳腔内与调节块间连接有提供预紧力的弹簧，一体式阀芯包括导向段、端面以及导向段和端面间的连接段，一体式阀芯通过导向段沿阀体内轴向移动，一体式阀芯的端面挤压泄压口密封，一体式阀芯上开设有连通一体式阀芯上下两端的泄压通道，一体式阀芯的导向段呈柱面形状，一体式阀芯的连接段呈锥面形状，一体式阀芯的端面呈半球形，阀座上泄压口内侧呈锥面设置，一体式阀芯的端面和阀座锥面构成球头锥面密封。
42.如图7、图8和图9所示，一体式阀芯的侧壁沿圆周均匀开设有4个泄压槽7，泄压槽贯穿一体式阀芯前后形成泄压通道。
43.调节块上端部开设有一字槽。阀座底部泄压口外沿设置有一圈向外凸起的密封环。
44.一体式阀芯通过一体注塑成型。一体式阀芯的硬度低于阀座硬度。
45.如图10和图11所示，为调节块的第一种形态，其泄压通道设置于调节块侧面相对两侧，调节块底部设置有与弹簧配合的导向柱。
46.如图12和图13所示，为调节块的第二种形态，其泄压通道通过调节块中心开孔设置，调节块底部设置有与弹簧配合的导向柱。
47.如图14和图15所示，为调节块的第三种形态，其泄压通道通过调节块中心开孔设置，调节块底部设置有与弹簧配合的弹簧容纳槽。
48.该高压安全阀使用时，装配极为便利，阀座与阀体过盈压装且端部收口固定，然后依次放入一体式阀芯和弹簧，通过工装调整调节块位置，进行设计安全压力的预设。当系统压力升高超过高压安全阀设定的数值时，一体式阀芯上移，流体介质通过阀座泄压口进入泄压通道，排到阀体外部，致使系统压力迅速降低，实现泄压功能，当系统压力低于设定值时，一体式阀芯在弹簧力的作用下下移，一体式阀芯与阀座接触，实现密封。
49.本实用新型一体式阀芯采用一体注塑成型，适用于汽车热管理系统制冷剂循环中，工艺简单，加工成本和装配难度低。一体式阀芯设置呈柱面形状设置的导向段，整体导向性好，不会发生侧歪；一体式阀芯质量轻，运动惯量低，可实现快速响应，满足迅速泄压要求，端面和阀座锥面构成球头锥面密封，密封性好。
50.以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。