CN214368007U - 一种超高压大流量水溢流阀 - Google Patents

Abstract

一种超高压大流量水溢流阀，在下阀体的阀室内依次连接阀座、阀芯和阀套，在与下阀体连接的上阀体内依次连接导向杆、碟簧组、压力轴承和调压杆，其中导向杆一端压紧在阀套上，阀套起支撑、导流和消振的作用，可改善阀的工作性能；调压杆通过T形螺纹可以承载较大的轴向力，可提高阀的耐压力能力；阀芯和阀座采用工程陶瓷材料，可提高阀孔耐蚀和承载能力，同时可使阀芯与阀座密封孔选取较大的直径进而增大阀的流量参数；在调压杆与碟簧组之间采用了推力轴承传递螺旋传动，消除了轴向力较大时调压杆旋转运动的端部与相接触的部件相对摩擦造成的破坏问题。

Description

一种超高压大流量水溢流阀

技术领域

本实用新型涉及溢流阀结构技术领域,特别涉及一种超高压大流量水溢流阀。

背景技术

纯水液压相比较油液压具有环保、安全、低成本的优势，没有油液压系统的严重环境污染和易燃烧问题，绿色可持续，目前正受到世界各国的广泛重视与推动，随着新技术的发展、新材料应用、精密加工技术的进步，水液压技术正在持续复苏，而水液压元件成为了研究的重点内容之一，针对水液压系统的溢流阀的研究亦成为研究重点。

内高压水成形领域压力通常在0-400MPa，在管件内高压成形过程中，内高压系统封闭，对于外凸式管件成形，只要控制压力逐渐升高到设定值即可。对于复杂结构的内高压成形，有时需要对管件进行体积改变压缩来获得所需的形状，在封闭的内高压系统状态下对管件进行体积改变压缩会产生大量的排液溢流，使管件内压力剧升，因此需要超高压大流量的溢流阀进行超高压系统的液压控制，以保证系统压力稳定。由于目前国内没有超高压大流量水系列阀的标准产品，体积改变压缩的内高压成形的压力稳定控制较多采用的是以下方法：主动泄漏配合控制体积变形速度的方法或采用传感器压力反馈控制小型截止阀开闭的方法，两种方法都存在响应速度慢，效率低，控制不可靠问题。需要有超高压大流量的水介质溢流阀来控制系统压力稳定。

通常溢流阀主要有直动型和先导型。由于超高压溢流阀工作压力大，应用了较多的高强、高耐磨、难加工等新材料，因此宜使阀结构简单及工艺性好，以利于零件加工和密封可靠，直动型溢流阀由于结构简单，更适于应用在超高压系统中。

在超高压水系统中为了提高系统效率及保证高负荷可靠，一般流量都比较小，每分钟在几升左右，国内超高压100MPa及以上且大流量40L/min及以上的水溢流阀未见报道。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种超高压大流量水溢流阀，以解决现有技术中的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种超高压大流量水溢流阀, 其特征在于，包括螺接配合的上阀体和下阀体；在下阀体的侧面设置有进水口，在下方设置有出水口；在下阀体内腔的底部设置有阀座，下阀体内腔设置有阀芯，阀芯为上粗下细的阶梯状，阀芯下端与阀座密封配合；在阀芯与下阀体内腔之间设置有动密封和导向环，在导向环的上方设置有压套，在阀芯侧面与下阀体内腔之间形成与进水口相连通的阀室；在上阀体的腔内设置有碟簧组，碟簧的内孔套装在导向杆上并滑动配合导向，导向杆的下端与阀芯上端相配合，在导向杆的外侧还设置有与碟簧组下端相配合的阶梯台；碟簧组上端与滑接上阀体的腔内的轴承座相配合，在轴承座内设置有推力轴承，上阀体上部螺接有调压杆，调压杆的下端与推力轴承上端相配合。

进一步的，在阀座与下阀体内腔之间设置有静密封。

进一步的，在阀座与动密封之间设置有阀套，阀套与阀芯间隙配合；阀套侧面设有多个导流孔，阀套外侧设有与倒流孔连通的导流槽，使进水口与阀室相连通。

进一步的，上阀体与下阀体端口外侧螺纹连接。

进一步的，压套与下阀体端口内侧螺纹连接。

进一步的，阀芯的下端为斜面，阀座内孔为锥面，阀芯与阀座通过两个面硬密封连接。

进一步的，所述的阀芯和阀座的材质为陶瓷。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构所述超高压大流量水溢流阀，在下阀体的阀室内依次连接阀座、阀芯和阀套，在与下阀体连接的上阀体内依次连接导向杆、碟簧组、压力轴承和调压杆，其中导向杆一端压紧在阀套上，本实用新型的阀套具有支撑、导流和消振的作用，可改善阀的工作性能；调压杆通过T形螺纹可以承载较大的轴向力，可提高阀的耐压力能力；阀芯和阀座采用工程陶瓷材料，可提高阀孔耐蚀和承载能力，同时可使阀芯与阀座密封孔选取较大的直径进而增大阀的流量参数；在调压杆与碟簧组之间采用了推力轴承传递螺旋传动，消除了轴向力较大时调压杆旋转运动的端部与相接触的部件相对摩擦造成的破坏问题。该溢流阀可以应用在超高压水的液压系统中实现大流量溢流，尤其是在有较大体积压缩的超高压管件成形中，能可靠的控制系统压力稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中超高压大流量水溢流阀结构示意图；

图中序号说明如下：1下阀体、2阀座、3静密封、4阀芯、5阀套、6动密封、7导向环、8压套、9导向杆、10碟簧组、11轴承座、12推力轴承、13调压杆、14上阀体、15进水口、16出水口、17阀室。

具体实施方式

使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图1和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图所示为本实用新型结构一种超高压大流量水溢流阀, 其包括螺接配合的上阀体14和下阀体1；在下阀体1的侧面设置有进水口，在下方设置有出水口；在下阀体14内腔的底部设置有阀座2，下阀体14内腔设置有阀芯，阀芯为上粗下细的阶梯状，阀芯下端与阀座密封配合；在阀芯与下阀体14内腔之间设置有动密封6和导向环7，在导向环的上方设置有压套8，在阀芯侧面与下阀体14内腔之间形成与进水口相连通的阀室；在上阀体14的腔内设置有碟簧组10，碟簧10的内孔套装在导向杆9上并滑动配合导向，导向杆9的下端与阀芯4上端相配合，在导向杆9的外侧还设置有与碟簧组10下端相配合的阶梯台；碟簧组10上端与滑接上阀体14的腔内的轴承座11相配合，在轴承座11内设置有推力轴承12，上阀体上部螺接有调压杆13，调压杆13的下端与推力轴承12上端相配合。

优选的，在阀座与下阀体14内腔之间设置有静密封。

优选的，在阀座与动密封之间设置有阀套5，阀套5与阀芯4间隙配合；阀套5侧面设有多个导流孔，阀套5外侧设有与倒流孔连通的导流槽，使进水口与阀室相连通。

优选的，上阀体与下阀体端口外侧螺纹连接。

优选的，压套与下阀体端口内侧螺纹连接。

优选的，阀芯4的下端为斜面，阀座2内孔为锥面，阀芯与阀座通过两个面硬密封连接。

优选的，所述的阀芯4和阀座2的材质为陶瓷。

优选的，所述的调压13杆通过T形螺纹与上阀体14相配合。

下面结合工作原理对本方案做进一步描述。

本实施例采用的超高压大流量水溢流阀, 包括下阀体1、阀座2、静密封3、阀芯4、阀套5、动密封6、导向环7、压套8、导向杆9、碟簧组10、轴承座11、推力轴承12、调压杆13及上阀体14。

其中下阀体1的中心部加工有阀室17，阀室17下端连接有出水口16，阀室17侧面连接超高压进水口15，且进水口15采用锥面硬密封结构，下阀体1利用上端口的外螺纹与上阀体14内螺纹连接。阀座2安装在阀室17底部，其外径设有密封槽，内装有静密封3与阀室17实现密封。本实施例中的阀座2采用工程陶瓷材料。阀座2锥形内孔与阀芯4外锥面硬密封，阀芯4位于阀座2上方，且阀芯4采用工程陶瓷材料，阀芯4的外径与阀室17的内径通过动密封6实现滑动密封，动密封6由位于其上部的导向环7压紧，导向环7被位于其上方的压套8压紧，压套8利用外螺纹与下阀体1上端口的内螺纹固定连接。阀座2上安装有阀套5，阀座2与阀室17和阀芯4间隙配合，本实施例在阀套5侧面设有多个导流孔，外侧设有导流槽，高压水通过进水口15进入外侧的导流槽再经导流孔进入阀室Ｃ内，在高压水压力达不到设定值时，阀座2与阀芯4硬密封口关闭时，阀内为封闭腔状态，当高压水压力达到或高于设定值时，阀芯4上移，阀座2与阀芯4硬密封口打开，使阀内腔与出水口16相通，高压水开始溢流。

本实施例的碟簧组10安装在上阀体14腔内，碟簧10的内孔套装在导向杆9上并滑动配合导向，下端通过导向杆9的阶梯台压紧导向杆9，使弹簧力通过导向杆9传递到阀芯4上，上端被轴承座11压紧。轴承座11的内孔与导向杆9滑动配合导向，轴承座11上安装有推力轴承12，调压杆13通过推力轴承12和轴承座11压紧碟簧组10。调压杆13与上阀体14采用T型螺纹连接，调整调压杆13可调整其进入上阀体14的长度，从而调整碟簧组8的弹簧力大小。

本实施例采用的超高压大流量水溢流阀，其工作原理为：高压水从下阀体1的进水口15进入阀室17，水压力作用在阀芯4的外径至阀芯4与阀座2锥面密封处接触的圆环线位置形成的圆环形的面积上产生向上的盲板力，因此阀芯4受水压力将上移，阀芯4的上部通过导向杆9承载碟簧组10的弹簧力，调整调压杆13时，可改变碟簧组10的弹簧力大小，当水压力产生的盲板作用力大于碟簧组10的弹簧力时，阀芯4上移，溢流阀开启溢流，在溢流的瞬间，因阀室内的水流失，造成盲板力下降，溢流阀即快速关闭，从而可实现系统压力调节和稳定；此外，因单次释放的水量很小，同时弹簧释能时间短，阀芯回弹快，形成反复的小剂量的溢流，所以对整体压力调节的精度和灵敏度很高。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种超高压大流量水溢流阀, 其特征在于，包括螺接配合的上阀体（14）和下阀体（1）；在下阀体（1）的侧面设置有进水口（15），在下方设置有出水口（16）；在下阀体（1）内腔的底部设置有阀座（2），下阀体（1）内腔设置有阀芯（4），阀芯（4）为上粗下细的阶梯状，阀芯（4）下端与阀座（2）密封配合；在阀芯（4）与下阀体（1）内腔之间设置有动密封（6）和导向环（7），在导向环（7）的上方设置有压套（8），在阀芯（4）侧面与下阀体（1）内腔之间形成与进水口（15）相连通的阀室（17）；

在上阀体（14）的腔内设置有碟簧组（10），碟簧组（10）的内孔套装在导向杆（9）上并滑动配合导向，导向杆（9）的下端与阀芯（4）上端相配合，在导向杆（9）的外侧还设置有与碟簧组（10）下端相配合的阶梯台；碟簧组（10）上端与滑接上阀体（14）的腔内的轴承座（11）相配合，在轴承座（11）内设置有推力轴承（12），上阀体（14）上部螺接有调压杆（13），调压杆（13）的下端与推力轴承（12）上端相配合。

2.如权利要求1所述的一种超高压大流量水溢流阀, 其特征在于，在阀座（2）与下阀体（1）内腔之间设置有静密封（3）。

3.如权利要求1所述的一种超高压大流量水溢流阀, 其特征在于，在阀座（2）与动密封（6）之间设置有阀套（5），阀套（5）与阀芯（4）间隙配合；阀套（5）侧面设有多个导流孔，阀套（5）外侧设有与倒流孔连通的导流槽，使进水口（15）与阀室（17）相连通。

4.如权利要求1所述的一种超高压大流量水溢流阀, 其特征在于，上阀体（14）与下阀体（1）端口外侧螺纹连接。

5.如权利要求1所述的一种超高压大流量水溢流阀, 其特征在于，压套（8）与下阀体（1）端口内侧螺纹连接。

6.如权利要求1所述的一种超高压大流量水溢流阀, 其特征在于，阀芯（4）的下端为斜面，阀座（2）内孔为锥面，阀芯（4）与阀座（2）通过两个面硬密封连接。

7.如权利要求1所述的一种超高压大流量水溢流阀, 其特征在于，所述的阀芯（4）和阀座（2）的材质为陶瓷。

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