CN109519554A - 一种超高压泄压阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超高压泄压阀，包括阀体，以及安装在阀体上端开口处的阀盖，所述阀盖与阀体之间形成安装腔；所述阀体的下端面上在偏心位置处设有安装螺纹孔，所述阀盖上设有与所述安装螺纹孔同轴设置的转轴孔；所述转轴孔内转动连接有伸入所述安装腔内的旋转轴块，所述旋转轴块内设有与安装螺纹孔同轴的且下端开口的回转腔，所述安装螺纹孔内安装有伸入所述回转腔内的泄压模块；所述泄压模块包括横截面为圆形的泄压缸体、泄压阀芯、泄压弹簧、泄压堵块，所述泄压缸体螺纹连接在安装螺纹孔处且上端伸入所述回转腔内；该超高压泄压阀不仅体积紧凑、成本低，而且可以实现在高压时缓慢泄压，而随着时间推移慢慢增加泄压速度。

Description

一种超高压泄压阀
技术领域
本发明涉及泄压阀技术领域，具体是指一种超高压泄压阀。
背景技术
我国人造金刚石自从问世以来已有60多年，其合成技术的发展亦日益完善。随着科技的进步，人们对人造金刚石提出了更高的期望，高品位、大单晶、宝石级人造金刚石逐渐走进人们的视野，这对人造金刚石合成技术提出了更高的要求。在金刚石的合成过程中，控制压力对合成效果起着决定性作用。
现阶段，人造金刚石的合成设备为主要为六面顶压机，六面顶压机主要通过增压器或超高压油泵将系统压力升至100Mpa，来驱动六个工作缸进行压制工作。在压制过程结束后，需要对增压器下腔或者超高压油泵进行泄压。泄压过程从100Mpa开始到6Mpa结束，其泄压幅度大，泄压过程中泄压速度难以保持平稳，因此，为了保证人造金刚石的质量，必须控制好泄压速度。
目前，泄压方式主要有手动泄压和节流泄压两种，手动泄压方式人为因素干扰大，压力控制精度低，已经远跟不上技术要求；节流泄压方式需配备多个不同阻尼的泄压阀，以保证泄压过程中不同阶段泄压速度的一致，节流泄压由于高压油经过多个阻尼孔，油温上升大，其液压系统复杂，压力波动大，难以满足高品位高品位、大单晶、宝石级金刚石的合成。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种体积紧凑、控制方便、泄压速度可控、使用寿命长的超高压泄压阀。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超高压泄压阀，包括阀体，以及安装在阀体上端开口处的阀盖，所述阀盖与阀体之间形成安装腔；所述阀体的下端面上在偏心位置处设有安装螺纹孔，所述阀盖上设有与所述安装螺纹孔同轴设置的转轴孔；所述转轴孔内转动连接有伸入所述安装腔内的旋转轴块，所述旋转轴块内设有与安装螺纹孔同轴的且下端开口的回转腔，所述安装螺纹孔内安装有伸入所述回转腔内的泄压模块；
所述泄压模块包括横截面为圆形的泄压缸体、泄压阀芯、泄压弹簧、泄压堵块，所述泄压缸体螺纹连接在安装螺纹孔处且上端伸入所述回转腔内；所述泄压缸体的圆周侧面上沿垂直于回转腔的轴向设有相互连通的第一安装孔和第一阀孔，所述第一安装孔和第一阀孔同轴设置；所述第一阀孔的左端开口离安装腔的内圆周侧面最近；所述泄压缸体的下端设有与第一阀孔连通的A油口、以及与第一安装孔连通的B油口；所述泄压阀芯包括阀芯本体、阀芯杆、凸肩，所述阀芯本体滑动连接在第一阀孔内且左端靠近回转腔的内圆周侧面，所述阀芯杆位于第一阀孔内且同轴地设置在阀芯本体的右端，所述阀芯杆与第一阀孔之间形成泄压间隙，所述阀芯杆上在靠近阀芯本体处的圆周侧面上设有与A油口连通的第一环形切槽；所述凸肩位于第一安装孔内且同轴地设置在阀芯杆的右端，所述凸肩与第一阀孔的右端开口配合用于控制泄压间隙与第一安装孔的通断；所述泄压堵块安装在第一安装孔的右端开口处；所述泄压弹簧位于第一安装孔内且位于泄压堵块和凸肩之间用于迫使所述凸肩压紧在第一阀孔的右端开口处；
所述旋转轴块内沿其径向设有一个或多个与回转腔连通的滑槽，所述滑槽内滑动连接有用于驱动泄压阀芯向右运动将第一阀孔的右端开口打开的顶块。
通过上述技术方案，该超高压泄压阀工作时，需要将A油口与高压油管相连，B油口接油管与油箱相连，在连接好油管确保高压时不会漏油后便可进行使用。
泄压阀在保压时，通过控制旋转轴块的旋转角度，使得顶块远离泄压阀芯左端，泄压阀芯在泄压弹簧的作用下向左运动，使得凸肩将第一阀孔的右端开口封堵，A油口处的高压油液不再经B油口流入油箱内，从而实现泄压阀的保压。
泄压阀在泄压时，旋转轴块转动，旋转轴块转动时顶块在离心力的作用下压紧安装腔的内圆周侧面上，由于旋转轴块偏心地转动连接在安装腔内，使得顶块在离心力和安装腔的内圆周侧面的作用下在滑槽内左往复运动，当顶块向靠近泄压阀芯左端方向运动时，顶块在安装腔的内圆周侧面的作用下向靠近旋转轴块的轴线方向运动，进而推动泄压阀芯向右运动，使得凸肩离开第一阀孔的右端开口处，A油口处的高压油液经过第一阀孔、泄压间隙、第已安装孔流向B油口，最后流入油箱内；这里通过控制旋转轴块的转速来调节泄压速度变化的快慢。
进一步的技术方案中，所述阀盖的上端面上在旋转轴块的外侧安装有支撑壳，所述支撑壳上安装有与旋转轴块同轴设置的电机，所述电机的输出轴与旋转轴块的上端通过销键连接；该设置电机转动时通过销键带动旋转轴块转动，进而实现泄压阀的泄压。
进一步的技术方案中，所述泄压阀芯内设有用于连通第一安装孔和回转腔的第一连通孔；所述旋转轴块内设有用于连通回转腔和安装腔的第二连通孔；该设置油液经过第一连通孔进入回转腔内能够对泄压缸体与旋转轴块之间进行润滑，减少磨损，同样油液经过第二连通孔进入安装腔内能够对顶块与滑槽以及顶块与安装腔之间进行润滑，减少磨损。
进一步的技术方案中，所述滑槽的个数为四个且间隔均匀地设置在旋转轴块的圆周侧面上。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
传统的泄压阀，绝大多数采用强力挤压阀针的方法关闭过油孔来使系统处于保压状态，阀针及过油孔极易受损变形，本发明中泄压阀芯通过泄压弹簧的作用来控制泄压阀芯处于关闭使系统处于保压状态，大大提高了本泄压阀的使用寿命；同时本发明采用电机带动旋转轴块，利用偏心使旋转轴块内的滑块来控制泄压阀芯的开启与关闭，具有反应快速准确、流量无极可调的特点，可有效防止泄压过程中压力波动大、泄压冲击等现象，系统最大额定压力大于120MPa，通过控制电机的转速和旋转角度，可以方便的实现泄压速度快慢及保压的控制；相比于液动泄压阀，本发明无需其他控制油路及各种控制阀，更为简单紧凑，易加工，有效降低了成本。
附图说明
图1是本发明中超高压泄压阀的第一状态主剖面结构示意图；
图2是本发明中超高压泄压阀的第二状态主剖面结构示意图；
图3是图1中A-A处的剖面结构示意图；
图4是图2中C-C处的剖面结构示意图；
图5是图2中B处的放大结构示意图；
图6是本发明中泄压阀芯的剖面结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1-6所示，一种超高压泄压阀，包括阀体3，以及安装在阀体3上端开口处的阀盖6，所述阀盖6与阀体3之间形成安装腔301；所述阀体3的下端面上在偏心位置处设有安装螺纹孔302，所述阀盖6上设有与所述安装螺纹孔302同轴设置的转轴孔601；所述转轴孔601内转动连接有伸入所述安装腔301内的旋转轴块5，所述旋转轴块5内设有与安装螺纹孔302同轴的且下端开口的回转腔501，所述安装螺纹孔302内安装有伸入所述回转腔501内的泄压模块。
所述泄压模块包括横截面为圆形的泄压缸体1、泄压阀芯2、泄压弹簧7、泄压堵块8，所述泄压缸体1螺纹连接在安装螺纹孔302处且上端伸入所述回转腔501内；所述泄压缸体1的圆周侧面上沿垂直于回转腔501的轴向设有相互连通的第一安装孔102和第一阀孔101，所述第一安装孔102和第一阀孔101同轴设置；所述第一阀孔101的左端开口离安装腔301的内圆周侧面最近；所述泄压缸体1的下端设有与第一阀孔101连通的A油口103、以及与第一安装孔102连通的B油口104；所述泄压阀芯2包括阀芯本体201、阀芯杆202、凸肩203，所述阀芯本体201滑动连接在第一阀孔101内且左端靠近回转腔501的内圆周侧面，所述阀芯杆202位于第一阀孔101内且同轴地设置在阀芯本体201的右端，所述阀芯杆202与第一阀孔101之间形成泄压间隙2a，所述阀芯杆202上在靠近阀芯本体201处的圆周侧面上设有与A油口103连通的第一环形切槽204；所述凸肩203位于第一安装孔102内且同轴地设置在阀芯杆202的右端，所述凸肩203与第一阀孔101的右端开口配合用于控制泄压间隙2a与第一安装孔102的通断；所述泄压堵块8安装在第一安装孔102的右端开口处；所述泄压弹簧7位于第一安装孔102内且位于泄压堵块8和凸肩203之间用于迫使所述凸肩203压紧在第一阀孔101的右端开口处。
所述旋转轴块5内沿其径向间隔均匀地设有四个与回转腔501连通的滑槽502，所述滑槽502内滑动连接有用于驱动泄压阀芯2向右运动将第一阀孔101的右端开口打开的顶块4。
所述阀盖6的上端面上在旋转轴块5的外侧安装有支撑壳9，所述支撑壳9上安装有与旋转轴块5同轴设置的电机10，所述电机10的输出轴与旋转轴块5的上端通过销键连接；其中电机10转动时通过销键带动旋转轴块5转动，进而实现泄压阀的泄压。这里电机10为步进电机。
所述泄压阀芯2内设有用于连通第一安装孔102和回转腔501的第一连通孔1a；所述旋转轴块5内设有用于连通回转腔501和安装腔301的第二连通孔5a，这里油液经过第一连通孔1a进入回转腔501内能够对泄压缸体1与旋转轴块5之间进行润滑，减少磨损，同样油液经过第二连通孔5a进入安装腔301内能够对顶块4与滑槽502以及顶块4与安装腔301之间进行润滑，减少磨损。
该超高压泄压阀工作时，需要将A油口103与高压油管相连，B油口104接油管与油箱相连，在连接好油管确保高压时不会漏油后便可进行使用。
泄压阀在保压时，如图4所示，通过控制电机10带动旋转轴块5的旋转角度，使得顶块4远离泄压阀芯2左端，泄压阀芯2在泄压弹簧7的作用下向左运动，使得凸肩203将第一阀孔101的右端开口封堵，A油口103处的高压油液不再经B油口104流入油箱内，从而实现泄压阀的保压状态。
泄压阀在泄压时，如图3所示，电机10通过销键带动旋转轴块5转动，旋转轴块5转动时顶块4在离心力的作用下压紧安装腔301的内圆周侧面上，由于旋转轴块5偏心地转动连接在安装腔301内，使得顶块4在离心力和安装腔301的内圆周侧面的作用下在滑槽502内左往复运动，当顶块4向靠近泄压阀芯2左端方向运动时，顶块4在安装腔301的内圆周侧面的作用下向靠近旋转轴块5的轴线方向运动，进而推动泄压阀芯2向右运动，使得凸肩203离开第一阀孔101的右端开口处，A油口103处的高压油液经过第一阀孔101、泄压间隙2a、第已安装孔流向B油口104，最后流入油箱内；这里通过控制电机10的转速来调节泄压速度变化的快慢。同样的，通过控制电机10的旋转角度来选择顶块4与泄压阀芯2相作用的数量，也可以控制泄压速度。例如，在图3所示位置，如果控制电机10先正转45度后然后反转45度形成往复旋转，则只有左边的顶块4与泄压阀芯2相顶进行泄压；如果控制电机10先正转90度后然后反转90度形成往复旋转，则可以选择2个顶块4参与泄压；如果控制电机10正反转180度，则可以选择3个顶块4参与泄压；如果控制电机10连续360度旋转，则4个顶块4全部参与泄压；因此，通过控制电机10的旋转角度和速度可以方便精确的实现对泄压速度的控制。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种超高压泄压阀，包括阀体，以及安装在阀体上端开口处的阀盖，所述阀盖与阀体之间形成安装腔；其特征在于，所述阀体的下端面上在偏心位置处设有安装螺纹孔，所述阀盖上设有与所述安装螺纹孔同轴设置的转轴孔；所述转轴孔内转动连接有伸入所述安装腔内的旋转轴块，所述旋转轴块内设有与安装螺纹孔同轴的且下端开口的回转腔，所述安装螺纹孔内安装有伸入所述回转腔内的泄压模块；
所述泄压模块包括横截面为圆形的泄压缸体、泄压阀芯、泄压弹簧、泄压堵块，所述泄压缸体螺纹连接在安装螺纹孔处且上端伸入所述回转腔内；所述泄压缸体的圆周侧面上沿垂直于回转腔的轴向设有相互连通的第一安装孔和第一阀孔，所述第一安装孔和第一阀孔同轴设置；所述第一阀孔的左端开口离安装腔的内圆周侧面最近；所述泄压缸体的下端设有与第一阀孔连通的A油口、以及与第一安装孔连通的B油口；所述泄压阀芯包括阀芯本体、阀芯杆、凸肩，所述阀芯本体滑动连接在第一阀孔内且左端靠近回转腔的内圆周侧面，所述阀芯杆位于第一阀孔内且同轴地设置在阀芯本体的右端，所述阀芯杆与第一阀孔之间形成泄压间隙，所述阀芯杆上在靠近阀芯本体处的圆周侧面上设有与A油口连通的第一环形切槽；所述凸肩位于第一安装孔内且同轴地设置在阀芯杆的右端，所述凸肩与第一阀孔的右端开口配合用于控制泄压间隙与第一安装孔的通断；所述泄压堵块安装在第一安装孔的右端开口处；所述泄压弹簧位于第一安装孔内且位于泄压堵块和凸肩之间用于迫使所述凸肩压紧在第一阀孔的右端开口处；
所述旋转轴块内沿其径向设有一个或多个与回转腔连通的滑槽，所述滑槽内滑动连接有用于驱动泄压阀芯向右运动将第一阀孔的右端开口打开的顶块。
2.根据权利要求1所述的超高压泄压阀，其特征在于，所述阀盖的上端面上在旋转轴块的外侧安装有支撑壳，所述支撑壳上安装有与旋转轴块同轴设置的电机，所述电机的输出轴与旋转轴块的上端通过销键连接。
3.根据权利要求1所述的超高压泄压阀，其特征在于，所述泄压阀芯内设有用于连通第一安装孔和回转腔的第一连通孔；所述旋转轴块内设有用于连通回转腔和安装腔的第二连通孔。
4.根据权利要求1所述的超高压泄压阀，其特征在于，所述滑槽的个数为四个且间隔均匀地设置在旋转轴块的圆周侧面上。
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