CN110388346B - 适用于含杂质乳化液介质的超高压泄压阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于含杂质乳化液介质的超高压泄压阀，其包括泄压阀本体和气动控制单元，两者通过连接螺钉连接，泄压阀本体包括压盖、阀体、芯杆、密封装置、压紧螺母和导套，阀体的中心轴线上设有两个位置相对称的阶梯孔，两个阶梯孔内均设有密封装置，密封装置由两侧的压紧螺母进行轴向固定，压紧螺母分别固连于阀体的两端，压紧螺母中心轴线上设有通孔，芯杆设置于压紧螺母的通孔内，能沿导套滑动。本装置采用推拉结构和高压介质的侧入口设计，大幅度减小了开启油缸的开启力，密封形式与以往锥型密封面比，可靠性更高，同时规避了锥型密封面常常夹入杂质产生故障的问题。

Description

适用于含杂质乳化液介质的超高压泄压阀

技术领域

本发明涉及一种适用于含杂质乳化液介质的超高压泄压阀，具体地说是由泄压阀本体和气动控制单元组成，属于液压阀技术领域。

背景技术

目前在内高压成型加工领域中，所用介质大多是乳化液，在工作过程中不可避免的产生氧化物和混入其它杂质，在超高压力的环境下，液压介质中的这些杂质将破坏密封表面，导致泄压阀的寿命在很大程度上降低或失效。

发明内容

本发明基于此问题，提出了采用推拉结构和高压介质的侧入口方式的超高压泄压阀，适用于含杂质乳化液介质的工况，能够有效防止杂质混入密封装置中，延长泄压阀的密封寿命。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种适用于含杂质乳化液介质的超高压泄压阀，采用推拉阀体结构，其包括压盖、阀体、芯杆、密封装置、导套、气缸支架和气缸组件，所述阀体的中心轴线上设有两个位置互相对称的阶梯孔，两个阶梯孔内均设有所述密封装置，所述密封装置由两侧的压紧螺母进行轴向固定，所述压紧螺母分别固连于所述阀体的两端，所述压紧螺母中心轴线上设有通孔，所述芯杆设置于所述压紧螺母的通孔内；所述压盖包括第一压盖和第二压盖，所述第一压盖和所述第二压盖均设有凹槽，所述凹槽的直径与所述阀体的外径相等，所述阀体的两端分别与第一压盖和第二压盖的凹槽相连，第一压盖、第二压盖和所述气缸支架通过连接螺钉进行固定，以实现对所述阀体的固定及所述阀体与所述气缸组件的连接；所述气缸组件包括活塞杆、前端盖、缸筒、活塞、后端盖和气缸支架导套，所述前端盖与所述后端盖均固定于所述缸筒的端部，所述芯杆与所述活塞杆进行螺纹结合，所述活塞杆与所述气缸支架导套构成滑动摩擦副，所述活塞杆与所述活塞刚性连接，所述活塞能在所述缸筒内进行往复运动，进而带动所述芯杆，以控制泄压阀的启闭。

优选地，所述芯杆中心轴线上开有泄压油道，所述泄压油道的末端开有与其垂直连通的阻尼孔。

优选地，所述阀体的侧壁设有油口，能引入高压油，当所述芯杆移动至右极限时，泄压阀处于泄压位置，高压油通过所述芯杆中的阻尼孔与泄油通道连通，起到泄油作用；当所述芯杆移动至左极限时，泄压阀处于保压位置，高压油与泄油通道阻断，起到保压作用。

优选地，所述密封装置包括密封压垫和双层密封圈，所述双层密封圈内部为双层玻纤聚四氟乙烯，所述密封压垫能承压和刮除杂质，防止杂质混入密封中，延长密封寿命。

优选地，所述压紧螺母的端部内嵌入所述导套，所述芯杆与所述导套配合组成滑动摩擦副。

优选地，所述密封压垫和所述双层密封圈均设有与所述芯杆外径相等的通孔，所述芯杆与所述密封压垫、所述双层密封圈进行同轴线配合。

优选地，所述阀体的棱边设有倒角，所述压盖的凹槽为梯形槽，所述倒角的尺寸与所述梯形槽的尺寸相同，以实现所述阀体与所述压盖的安装及定位。

该发明的有益之处是：

1、本发明采用推拉结构和高压介质的侧入口设计，大幅度减小了开启油缸的开启力；

2、本发明的密封形式与以往锥型密封面比，可靠性更高，规避了锥型密封面常常夹入杂质产生故障的问题；

3、密封压垫的设置，不仅起到承托作用，也起到刮板刮除杂质作用；

4、在本发明的保压位置，超高压环抱的是芯杆实心部，保证了芯杆不会产生变形。

附图说明

图1为本发明适用于含杂质乳化液介质的超高压泄压阀的整体结构轴测示意图；

图2为本发明的结构剖视图；

图3为泄压阀主结构剖面图。

附图标记：

芯杆1；压盖2、第一压盖21，第二压盖22；双层密封圈3；气缸支架4；活塞杆5；前端盖6；缸筒7；活塞8；后端盖9；气缸支架导套10；阀体11；密封压垫12；压紧螺母13；连接螺钉14；导套15；油口16；阶梯孔17。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的适用于含杂质乳化液介质的超高压泄压阀能承受100Mpa以上超高油压，该泄压装置采用推拉阀体结构，如图1～图3所示，其包括压盖2、阀体11、芯杆1、密封装置、压紧螺母13、导套15、气缸支架4、连接螺钉14和气缸组件，如图3所示，阀体11为对称结构，阀体11的中心轴线上设有两个互相对称的阶梯孔17，在图2中，两个阶梯孔17内均设有密封装置，两套密封装置分别通过两侧的压紧螺母13及两个阶梯孔17轴肩进行轴向固定，压紧螺母13分别螺接于阀体11的两端。密封装置包括密封压垫12和双层密封圈3，双层密封圈3内部为双层玻纤聚四氟乙烯，密封压垫12主要起到承压和杂质刮除作用，防止杂质混入密封中，延长密封寿命。密封压垫12和双层密封圈3均设有与芯杆1外径相等的通孔，芯杆1与密封压垫12、双层密封圈3进行同轴线配合。采用的上述密封形式与以往锥型密封面比，可靠性更高，能规避锥型密封面常常夹入杂质产生故障的问题。

压盖2包括间隔设置的第一压盖21和第二压盖22，第一压盖21和第二压盖22中心开通孔，以穿过压紧螺母13；第一压盖21和第二压盖22均设有凹槽，凹槽的直径与阀体的外径相等，在加工时公差选用间隙配合，阀体11的两端分别与第一压盖21和第二压盖22的凹槽相连，第一压盖21、第二压盖22和气缸支架4通过4个连接螺钉14进行固定，从而同时实现阀体的固定以及阀体与气缸组件的连接。其中，第一压盖21和第二压盖22结构可设置为一致，以减少零件种类，同时，压盖2的凹槽可设为梯形槽，将阀体11左右两端的棱边倒角，倒角尺寸与梯形槽相匹配，从而便于阀体11与压盖2的对中定位及快捷安装。

压紧螺母13中心轴线上设有通孔，压紧螺母13的端部内嵌入导套15，芯杆1设置于压紧螺母13的通孔内，与两端的两个导套15配合组成滑动摩擦副，芯杆1中心轴线上开有泄压油道，泄压油道的末端开有与芯杆1中心轴线相互垂直连通的阻尼孔。阀体11内还设有“艹”形油道，能大幅度减小开启油缸的开启力。阀体11所用材料为42CrM0，泄压阀的芯杆1所用材料为2Cr13不锈钢。

阀体11的侧壁设置的油口16，油口16能引入高压油，当芯杆1移动至左极限时，泄压阀处于泄压位置，高压油通过芯杆1中的阻尼孔与泄油通道连通，起到泄油作用；当芯杆1移动至左极限时，泄压阀处于保压位置，高压油与泄油通道阻断，起到保压作用，最高侧面保压可达到200Mpa。

该装置在内高压成型工艺上有应用，比如汽车、航空航天等领域可以使用，使用寿命较之前类似产品更长、耐久性好、可靠性高、经济效益也较好。

以气缸作为动力来源为例进行说明：

气缸组件具体包括活塞杆5、前端盖6、缸筒7、活塞8、后端盖9和气缸支架导套10，前端盖6与后端盖9均固定于缸筒7的端部，前端盖6与后端盖9通过缸筒7内部的阶梯轴的轴肩以及挡圈进行轴向固定。芯杆1与活塞杆5进行螺纹结合，活塞杆5与气缸支架导套10构成滑动摩擦副，活塞杆5与活塞8刚性连接，活塞8能在缸筒7内进行往复运动，进而带动芯杆1，以控制泄压阀的启闭。

图2所示位置，为泄压阀的泄压位置，此时气缸内无动力气源的输入，活塞8位于右极限位置，芯杆1的左端阶梯轴肩受左侧压紧螺母的约束，也位于右极限位置，由油口16引入的高压油，通过芯杆1中的阻尼孔与泄油通道连通，进行泄油。

当气缸充入气体后，活塞8在左右压差作用下，向左移动，活塞杆5相对气缸支架导套10向左滑动，与活塞杆5相连的芯杆1相对导套15也向左滑动，当芯杆1移动至左极限时，高压油与泄油通道阻断，高压油无法形成回路，从而起到保压作用，此时泄压阀处于保压位置。

阀的推拉不仅能通过气缸实现，包括电磁驱动、油缸驱动、手动驱动等在内的方式，均与气缸使用原理类似，也都在本发明的保护范围之内。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明保护范围内。

Claims (2)

1.一种适用于含杂质乳化液介质的超高压泄压阀，采用推拉阀体结构，其包括压盖、阀体、芯杆、密封装置、导套、气缸支架和气缸组件，其特征在于，

所述阀体的中心轴线上设有两个位置互相对称的阶梯孔，所述阶梯孔内均设有所述密封装置，所述密封装置由两侧的压紧螺母进行轴向固定，所述压紧螺母分别固连于所述阀体的两端，所述压紧螺母的中心轴线上设有通孔，所述芯杆设置于所述压紧螺母的通孔内；阀体内还设有“艹”形油道，能大幅度减小开启气缸的开启力；

所述压盖包括第一压盖和第二压盖，所述第一压盖和所述第二压盖均设有凹槽，所述凹槽的直径与所述阀体的外径相等，所述阀体的两端分别与第一压盖和第二压盖的凹槽相连，第一压盖、第二压盖和所述气缸支架通过连接螺钉进行固定，以实现对所述阀体的固定及所述阀体与所述气缸组件的连接；

所述气缸组件包括活塞杆、前端盖、缸筒、活塞、后端盖和气缸支架导套，所述前端盖与所述后端盖均固定于所述缸筒的端部，所述芯杆与所述活塞杆进行螺纹结合，所述活塞杆与所述气缸支架导套构成滑动摩擦副，所述活塞杆与所述活塞刚性连接，所述活塞能在所述缸筒内进行往复运动，进而带动所述芯杆，以控制泄压阀的启闭；

所述芯杆的中心轴线上开有泄压油道，所述泄压油道的末端开有与其垂直连通的阻尼孔；所述阀体的侧壁设有油口，能引入高压油，当所述芯杆移动至右极限时，泄压阀处于泄压位置，高压油通过所述芯杆中的阻尼孔与泄油通道连通，起到泄油作用；当所述芯杆移动至左极限时，泄压阀处于保压位置，高压油与泄油通道阻断，起到保压作用；

所述密封装置包括密封压垫和双层密封圈，所述双层密封圈内部为双层玻纤聚四氟乙烯，所述密封压垫能承压和刮除杂质；所述密封压垫和所述双层密封圈均设有与所述芯杆外径相等的通孔，所述芯杆与所述密封压垫、所述双层密封圈进行同轴线配合；

所述压紧螺母的端部内嵌入所述导套，所述芯杆与所述导套配合组成滑动摩擦副。

2.根据权利要求1所述的适用于含杂质乳化液介质的超高压泄压阀，其特征在于，所述阀体的棱边设有倒角，所述压盖的凹槽为梯形槽，所述倒角的尺寸与所述梯形槽的尺寸相同，以实现所述阀体与所述压盖的安装及定位。

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