CN101907091A - 新型平衡式超高压增压器进排水阀组 - Google Patents

Abstract

一种新型平衡式超高压增压器进排水阀组，包括端盖(9)、长堵塞(8)高压单向阀座(5)和高压单向阀芯(6)，端盖(9)安装在高压缸(2)上，长堵塞(8)安装在端盖(9)中；长堵塞(8)的一端伸入高压缸(2)中，另一端伸出端盖(9)外，长堵塞(8)连接有高压水输出接头(10)，其特征是所述的高压单向阀座(5)安装在长堵塞(8)伸入高压缸(2)中的一端上,且高压单向阀座(5)的内孔和外壁承受的压力均与高压缸(2)内的压力相同，所述的单压单向阀芯(6)安装在长堵塞(8)中高压单向阀座(5)的一侧。本发明结构简单，制造方便，使高压单向阀座(5)的内外均承受交变应用作用而不会产生疲劳损坏，可延长使用寿命3倍以上。

Description

新型平衡式超高压增压器进排水阀组

技术领域

本发明涉及一种超高压水射流、切割和清洗设备技术，尤其是一种水射流设备中的超高压水发生装置，具体地说是一种新型平衡式超高压增压器进排水阀组。

背景技术

超高压增压器是水射流切割和清洗设备的关键部件，其性能直接影响到设备的性能。目前国内外400MPa超高压增压器的进排水阀组的典型结构如图1所示，其工作原理是通过高压活塞杆1的往复运动,将低压水吸入高压缸2加压后,再通过高压单向阀输出到高压蓄能器，经蓄能器稳压后由高压管路输出。

根据图1所示：高压单向阀座5的密封面是交变压力和稳定压力的分界线。在分界线内侧高压缸2、长堵塞8和高压单向阀座5的内孔都承载交变压力作用，而外径为常压。在整个工作过程中以上这些零件将承受每分钟50-60次，0-400MPa交变压力的冲击，平均每天承受5万次的冲击形变，工作条件极其苛刻。因而对这些零件的加工精度要求很高，加工工艺复杂，同时对零件材质要求也非常高。由于技术水平的差距，国内所生产的高压零件往往工作几十至几百小时就发生疲劳损坏了。在国际上，通常对这些高压零件的工作寿命要求为2000小时，目前这些零件基本上还依赖进口。由于工作条件苛刻,即使进口的零件也只有85%左右能达到2000小时工作寿命要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有的超高压增压器的进排水阀组件中的阀座、长堵塞等零件因长期承受高压交变压力的作力易发生材料疲劳破坏而使工作寿命普遍低于2000小时的问题，设计一种能使高压单向阀座、长堵塞等零件内外均承受相等交变压力作用而不易产生应力疲劳损坏的新型平衡式超高压增压器进排水阀组。

本发明的技术方案是：

一种新型平衡式超高压增压器进排水阀组，包括端盖9、长堵塞8、高压单向阀座5和高压单向阀芯6，端盖9安装在高压缸2上，长堵塞8安装在端盖9中；长堵塞8的一端伸入高压缸2中，另一端伸出端盖9外，长堵塞8连接有高压水输出接头10，其特征是所述的高压单向阀座5安装在长堵塞8伸入高压缸2中的一端上,且高压单向阀座5的内孔和外壁承受相等的交变压力的作用，该交变压力的大小与高压缸2内的交变压力大小相配，变化规律相同，所述的高压单向阀芯6安装在长堵塞8中高压单向阀座5的一侧。

所述的长堵塞8伸入高压缸2中的一端上设有一个安装高压单向阀座5的内螺纹安装孔11，内螺纹安装孔11的一侧设有与之贯通的安装高压单向阀芯6的小直径安装孔12，高压单向阀座5通过安装在内螺纹安装孔11中的导向螺栓13固定在内螺纹安装孔11中，高压单向阀座5与内螺纹安装孔11的底面为端面密封，该密封面为进排水阀组中交变压力与稳定压力的分界面，处于该分界面一侧的高压单向阀座5的内孔与外壁之间同时承受相等压强的交变压力的作用，高压单向阀芯6的密封面在弹簧7的作用下抵压在高压单向阀座5上；高压单向阀座5和导向螺栓13设有相互贯通的排水通道，该排水通道的一端与高压缸2相通，在长堵塞8中设有连通小直径安装孔12和高压水输出接头10的出水孔14。

所述的端盖9上和长堵塞8设有相互贯通的进水口15，且长堵塞8上进水口15的数量至少为两个，进水口15的一端与水源相连，进水口15的另一端与高压缸2的内腔相通，在进水口15位于高压缸2的一端上安装有进水单向阀片3，该进水单向阀片3套装在导向螺栓13上。

所述的导向螺栓13通过螺纹旋装在内螺纹安装孔11中。

本发明的有益效果：

1.本发明通过将高压单向阀座5从长堵塞8的后侧移到前面。这样就将交变压力和稳定压力的分界线移到了高压缸2内。这种改动就使得高压单向阀座5和长堵塞8的受力状态发生了根本性改变；高压单向阀座5由于位于高压缸2内,它的内孔和外圆均受到相等交变压力而相互抵消，因而就不会有不平衡力产生。工作中只有正常磨损，一般不会发生疲劳断裂。使用寿命得到了大幅度提高，一般是传统单向阀座的三倍以上。

2.本发明的长堵塞8结构改变其受力状态也发生了改变。在交变压力和稳定压力的分界线左侧的部分，由于它的内孔和外圆均受到相等交变压力而相互抵消，不会产生不平衡力；在交变压力和稳定压力的分界线右侧的部分,它的内孔只受稳定高压作用不受交变压力冲击，因而其使用寿命也得到的了大幅度的提高。此项改进同时降低了对长堵塞8和高压单向阀座5零件的制造工艺和材质要求。

3.本发明由原来的单孔进水改为多孔进水。由于结构限制，原来的单孔进水往往会造成进水不足，而引起系统压力波动较大。改为多孔进水后进水流量增大了，减小了系统压力波动。由于结构改动进水阀片3加大了，接触面积大磨损减少了，使用寿命也得到的了明显提高。

4．本发明改变了传统的设计观念，产生了理想的效果，使得高压单向阀座和长堵塞等零件的使用寿命提高三倍以上。

5、本发明结构更为简单，对加工要求较传统结构有较大幅度降低，因此可节约大量的制造成本。

附图说明

图1是现有的进排水阀组的结构示意图。

图2是本发明的进排水阀组的结构示意图。

图3是本发明的长堵塞的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图2-3所示。

一种新型平衡式超高压增压器进排水阀组，包括端盖9、长堵塞8，端盖9安装在高压缸2上，长堵塞8安装在端盖9中；长堵塞8的一端伸入高压缸2中，另一端伸出端盖9，长堵塞8伸出端盖9的一端上连接有高压水输出接头10，所述的长堵塞8伸入高压缸2中的一端上设有一个安装高压单向阀座5的内螺纹安装孔11，内螺纹安装孔11的一侧设有与之贯通的安装高压单向阀芯6的小直径安装孔12，如图3所示，高压单向阀座5通过旋装在内螺纹安装孔11中的导向螺栓13固定在内螺纹安装孔11中，高压单向阀座5与内螺纹安装孔11的底面为端面密封，该密封面为进排水阀组中交变压力与稳定压力的分界面，处于该分界面一侧的高压单向阀5的内孔与外壁之间同时承受压强相等的交变压力的作用，高压单向阀芯6的密封面在弹簧7的作用下抵压在高压单向阀座5上；高压单向阀座5和导向螺栓13设有相互贯通的排水通道，该排水通道的一端与高压缸2相通，另一端通过高压单向阀芯6与小直径安装孔12相通，在长堵塞9中设有连通小直径安装孔12和高压水输出接头10的出水孔14。端盖9上和长堵塞8设有相互贯通的进水口15，为了保证进水流畅和实现压力平衡，可将传统的单孔进水改为多孔进水，即长堵塞8上进水口15的数量至少为两个，进水口15的一端与水源相连，进水口15的另一端与高压缸2的内腔相通，在进水口位于高压缸2的一端上安装有进水单向阀片3，该进水单向阀片3套装在导向螺栓13上，导向螺栓13旋装（螺纹连接）在内螺纹安装孔11中将高压单向阀座5顶压在内螺纹安装孔11中并与内螺纹安装孔11的底面实现端面密封。进水时，由于水压大于高压缸内的压力，水压顶开进水单向阀片3向高压缸2内供水，排水时，由于高压缸2内的压力大于水力，高压水推动进水单向阀片3沿导向螺栓13移动从而将进水口15堵上停止进水，进水的要求是应该有足够的流量以防止因供水不足在高压缸内产生空气，引起噪声和振动，因此加大进水流量是降噪减振的重要措施之一。如图2所示。

从图2可以看出，由于高压单向阀座5的内孔和外侧均受到与高压缸2中相等的压力作用，因此材料内部不会因压力交替变化而产生疲劳损坏，而图1中的高压单向阀座5的内孔受到0-400MPa的交变压力的作用，而其外侧由于与大气相通，其外侧压力保持不变，阀座5的材料长期承受交变应力的作用，材料很容易产生疲劳破坏而提前报废。

本发明未涉及部分如密封圈的安装、材料的选择等均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种新型平衡式超高压增压器进排水阀组，包括端盖（9）、长堵塞（8）高压单向阀座（5）和高压单向阀芯（6），端盖（9）安装在高压缸（2）上，长堵塞（8）安装在端盖（9）中；长堵塞（8）的一端伸入高压缸（2）中，另一端伸出端盖（9）外，长堵塞（8）连接有高压水输出接头（10），其特征是所述的高压单向阀座（5）安装在长堵塞（8）伸入高压缸（2）中的一端上,且高压单向阀座（5）的内孔和外壁承受相等的交变压力的作用，所述的高压单向阀芯（6）安装在长堵塞（8）中高压单向阀座（5）的一侧。

2.根据权利要求1所述的新型平衡式超高压增压器进排水阀组，其特征是所述的长堵塞（8）伸入高压缸（2）中的一端上设有一个安装高压单向阀座（5）的内螺纹安装孔（11），内螺纹安装孔（11）的一侧设有与之贯通的安装高压单向阀芯（6）的小直径安装孔（12），高压单向阀座（5）通过安装在内螺纹安装孔（11）中的导向螺栓（13）固定在内螺纹安装孔（11）中，高压单向阀座（5）与内螺纹安装孔（11）的底面为端面密封，该密封面为进排水阀组中交变压力与稳定压力的分界面，处于该分界面一侧的高压单向阀座（5）的内孔与外壁之间同时承受相等压强的交变压力的作用，高压单向阀芯（6）的密封面在弹簧（7）的作用下抵压在高压单向阀座（5）上；高压单向阀座（5）和导向螺栓（13）设有相互贯通的排水通道，该排水通道的一端与高压缸（2）相通，在长堵塞（8）中设有连通小直径安装孔（12）和高压水输出接头（10）的出水孔（14）。

3.根据权利要求1或2所述的新型平衡式超高压增压器进排水阀组，其特征是所述的端盖（9）上和长堵塞（8）设有相互贯通的进水口（15），且设在长堵塞（8）上的进水口（15）数量至少为两个，进水口（15）的一端与水源相连，进水口（15）的另一端与高压缸（2）的内腔相通，在进水口（15）位于高压缸（2）的一端上安装有进水单向阀片（3），该进水单向阀片（3）套装在导向螺栓（13）上。

4.根据权利要求2所述的新型平衡式超高压增压器进排水阀组，其特征是所述的导向螺栓（13）通过螺纹旋装在内螺纹安装孔（11）中。

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