硬密封安全閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于涉及煤礦綜采液壓支架，具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種安全閥。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著煤礦綜采液壓支架的大規(guī)模的實(shí)施和發(fā)展，綜采工作對(duì)液壓支架的要求也越來(lái)越嚴(yán)格，這樣就對(duì)保護(hù)支架液壓油缸的安全閥有了進(jìn)一步的要求，尤其是對(duì)安全閥的使用壽命和可靠性有了更一步的要求，當(dāng)來(lái)自液壓支架頂部的壓力造成被動(dòng)力時(shí)，安全閥能否在承受高壓的情況下，短時(shí)間及時(shí)充分穩(wěn)定的卸荷直接影響支架的使用壽命和支護(hù)安全。它不僅會(huì)損害密封件、管道和液壓元件，而且還會(huì)引起震動(dòng)和噪聲;有時(shí)使某些壓力控制的液壓元件產(chǎn)生誤差。
[0003]目前使用的安全閥，主要包括閥殼、進(jìn)液接頭、閥芯、閥座、復(fù)位彈簧、彈簧座和調(diào)壓螺絲。在閥殼內(nèi)部彈簧腔中，復(fù)位彈簧一端抵在與閥殼為螺紋連接的調(diào)壓螺絲上，另一端抵在可移動(dòng)的彈簧座上。進(jìn)液接頭插入閥殼另一端且與閥殼為螺紋連接，閥座內(nèi)部設(shè)有用于容納閥芯的空腔，閥芯的端部與彈簧座接觸，用于推動(dòng)彈簧座移動(dòng)實(shí)現(xiàn)安全閥的開(kāi)啟。
[0004]現(xiàn)有安全閥的溢流通道是采用環(huán)繞設(shè)置于閥芯側(cè)壁上的過(guò)液孔，過(guò)液孔孔徑小，導(dǎo)致排液流量小、流量損失大，而且由于閥芯與彈簧座相配合，彈簧座承受復(fù)位彈簧施加的軸向作用力，導(dǎo)致閥芯受力狀況不好，工作過(guò)程中壓力波動(dòng)較大，進(jìn)而導(dǎo)致安全閥的關(guān)閉壓力一般都不理想，最終會(huì)導(dǎo)致與安全閥連接的液壓元件如高壓油缸的油液過(guò)多流失造成浪費(fèi)。而且，現(xiàn)有安全閥的密封可靠性較差，閥芯與閥座之間的密封效果不理想，閥芯表面設(shè)置的用于安裝密封件的溝槽加工精度不易控制。另外，閥殼內(nèi)部的彈簧腔處于開(kāi)放狀態(tài)，防塵、防水和防銹效果差，減少安全閥的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種硬密封安全閥，目的是提高密封可靠性。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:硬密封安全閥，包括閥殼和具有進(jìn)液孔的進(jìn)液接頭，還包括設(shè)置于所述閥殼內(nèi)的閥芯組件，閥殼具有排液孔，閥芯組件包括均采用金屬材質(zhì)制成的閥座和閥芯，閥座具有用于連通所述進(jìn)液孔與排液孔的過(guò)液孔，閥芯為可移動(dòng)的設(shè)置于閥座內(nèi)且用于控制過(guò)液孔的開(kāi)閉。
[0007]所述過(guò)液孔包括設(shè)置于所述閥座內(nèi)且與所述進(jìn)液孔連通的第一過(guò)液孔和設(shè)置于閥座的側(cè)壁上且與第一過(guò)液孔連通的第二過(guò)液孔，第二過(guò)液孔與所述排液孔連通，排液孔分布于閥座的周?chē)?br>[0008]所述閥座內(nèi)部具有容納所述閥芯且與所述第一過(guò)液孔和第二過(guò)液孔連通的第一容置腔，閥芯具有插入第一過(guò)液孔中且為錐臺(tái)結(jié)構(gòu)的密封部，第一過(guò)液孔的出液口處具有用于與閥芯的密封部接觸實(shí)現(xiàn)密封的圓弧面。
[0009]所述閥芯具有對(duì)流向排液孔的油液起到反射作用的凹陷結(jié)構(gòu)。
[0010]所述凹陷結(jié)構(gòu)為設(shè)置于所述閥芯的朝向所述進(jìn)液孔的端面上的球形凹槽。
[0011]所述凹陷結(jié)構(gòu)為設(shè)置于所述閥芯的朝向所述進(jìn)液孔的端面上的圓錐形凹槽。
[0012]所述閥殼內(nèi)設(shè)有與所述閥座相鄰的彈簧座，彈簧座具有讓所述閥芯插入的第二容置腔。
[0013]所述第二容置腔中設(shè)有閥墊，閥墊夾在所述閥芯與第二容置腔內(nèi)的底壁之間。
[0014]所述閥墊的材質(zhì)為聚氨酯。
[0015]本發(fā)明的安全閥，閥芯和閥座均采用金屬材質(zhì)制成，閥芯與閥座之間實(shí)現(xiàn)金屬環(huán)線硬密封接觸，密封可靠性大大提高，密封性能好，而且設(shè)置閥芯組件用于控制進(jìn)液孔至排液孔的油路的通斷，可實(shí)現(xiàn)大流量溢流，安全閥流量大大提高，短時(shí)間的快速溢流可以縮小閥芯組件的軸向位移，閥芯組件軸向位移縮小可以使復(fù)位彈簧的軸向形變減小，最終可以降低壓力波動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0016]本說(shuō)明書(shū)包括以下附圖，所示內(nèi)容分別是:
[0017]圖1是本發(fā)明安全閥的剖視圖；
[0018]圖2是進(jìn)液接頭的剖視圖；
[0019]圖3是閥座的剖視圖；
[0020]圖4是閥芯的剖視圖；
[0021]圖5是彈簧座的剖視圖；
[0022]圖6是處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)閥芯的受力不意圖；
[0023]圖7是閥芯對(duì)尚壓液體的反射不意圖；
[0024]圖中標(biāo)記為:
[0025]1、調(diào)壓螺絲;2、復(fù)位彈簧；
[0026]3、閥殼;31、排液孔;32、彈簧腔；
[0027]4、彈簧座;41、凸臺(tái)；42、導(dǎo)向段;43、第三容置腔；
[0028]5、閥座;51、第一軸段;52、第二軸段;53、第一過(guò)液孔;54、第二過(guò)液孔;55、第一容置腔;56、密封面；
[0029]6、閥芯;61、密封部;62、頂桿;63、凹陷結(jié)構(gòu)；
[0030]7、閥墊;8、進(jìn)液接頭;81、進(jìn)液孔;82、第二容置腔;9、第一密封圈；1、第二密封圈。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面對(duì)照附圖，通過(guò)對(duì)實(shí)施例的描述，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，目的是幫助本領(lǐng)域的技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解，并有助于其實(shí)施。
[0032]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種硬密封安全閥，包括閥殼3、具有進(jìn)液孔81的進(jìn)液接頭8和復(fù)位機(jī)構(gòu)，還包括設(shè)置于閥殼3的卸荷腔中的閥芯組件。閥殼3具有排液孔31，閥芯組件包括均采用金屬材質(zhì)制成的閥座5和閥芯6，閥座5具有用于連通進(jìn)液孔81與排液孔31的過(guò)液孔，進(jìn)液孔81通過(guò)過(guò)液孔和卸荷腔與排液孔31連通且形成安全閥的溢流通道，閥芯6為可移動(dòng)的設(shè)置于閥座5內(nèi)且用于控制過(guò)液孔的開(kāi)閉，即閥芯6通過(guò)移動(dòng)控制過(guò)液孔的開(kāi)閉進(jìn)而實(shí)現(xiàn)溢流通道通斷的控制。
[0033]現(xiàn)有技術(shù)中的液壓支架用安全閥均通過(guò)在閥芯的側(cè)壁上沿周向分布的多個(gè)小孔與進(jìn)液接頭8上的進(jìn)液孔81和閥殼側(cè)壁上所設(shè)的排液孔31連通并形成溢流通道，小孔外側(cè)外加橡膠等材質(zhì)密封圈的方式密封。在安全閥開(kāi)啟時(shí)或小流量溢流時(shí)，高壓液體直接沖刷閥芯上的密封圈且對(duì)密封圈進(jìn)行逐步切割，導(dǎo)致密封快速失效，密封可靠性差。當(dāng)按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試方法對(duì)安全閥進(jìn)行壽命測(cè)試時(shí)，多數(shù)安全閥在開(kāi)啟關(guān)閉3000次后就已失效。而本發(fā)明安全閥中，閥芯與閥座5均采用金屬材質(zhì)制成，當(dāng)閥芯與閥座5接觸且將過(guò)液孔關(guān)閉時(shí)時(shí)，閥芯與閥座5之間實(shí)現(xiàn)硬密封，也即圓環(huán)線密封，相對(duì)于軟材質(zhì)的密封，硬密封不僅密封性能好，還能耐超高壓，可有效地延長(zhǎng)密封副的使用壽命，可以延長(zhǎng)安全閥的使用壽命，并可以提高密封可靠性。
[0034]安全閥一般接在煤礦綜采液壓支架上且裝有壓力介質(zhì)的液壓元件如液壓缸上，當(dāng)液壓缸內(nèi)部液體處于安全閥的工作調(diào)定壓力內(nèi)時(shí)，安全閥在彈簧預(yù)緊力作用下，處于關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)液壓缸受外力作用內(nèi)部壓力高于安全閥調(diào)定壓力時(shí)，液壓介質(zhì)壓力超過(guò)彈簧預(yù)緊力打開(kāi)閥芯溢流，開(kāi)啟的瞬間被稱為安全閥的工作開(kāi)啟壓力;通過(guò)安全閥的一段時(shí)間的溢流使介質(zhì)流出釋放壓力至液壓缸內(nèi)部壓力和彈簧預(yù)緊力平衡，此時(shí)安全閥關(guān)閉，安全閥停止溢流后所保持的穩(wěn)定壓力被稱為關(guān)閉壓力。
[0035]具體地說(shuō)，如圖1所示，閥殼3為兩端開(kāi)口、內(nèi)部中空的圓柱形構(gòu)件，閥殼3內(nèi)部具有容納復(fù)位機(jī)構(gòu)的彈簧腔32和容納閥座5的卸荷腔，位于進(jìn)液接頭8與彈簧腔32之間。復(fù)位機(jī)構(gòu)是用于對(duì)閥芯6施加使其朝向進(jìn)液接頭8處移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)過(guò)液孔和進(jìn)液孔81關(guān)閉的軸向作用力，復(fù)位機(jī)構(gòu)包括彈簧座4、復(fù)位彈簧2和調(diào)壓螺絲I，調(diào)壓螺絲I是在閥殼3的一端旋入彈簧腔32內(nèi)與閥殼3螺紋連接，復(fù)位彈簧2是夾在調(diào)壓螺絲I與彈簧座4之間，彈簧座4在閥殼3內(nèi)由復(fù)位彈簧2和閥芯6的推動(dòng)可沿閥殼3的軸向移動(dòng)，閥芯6推動(dòng)彈簧座4朝向調(diào)壓螺絲I處移動(dòng)可使安全閥開(kāi)啟，復(fù)位彈簧2推動(dòng)彈簧座4和閥芯6移動(dòng)可使安全閥關(guān)閉。
[0036]如圖1和圖2所示，進(jìn)液接頭8是用于與煤礦綜采液壓支架的液壓元件如液壓缸插接連接，復(fù)位機(jī)構(gòu)的調(diào)壓螺絲I是在閥殼3的一端與閥殼3螺紋連接，進(jìn)液接頭8是在閥殼3的另一端旋入閥殼3內(nèi)且與閥殼3為螺紋連接，進(jìn)液接頭8的端部外表面設(shè)有外螺紋，相應(yīng)在閥殼3的端部?jī)?nèi)表面設(shè)有內(nèi)螺紋。
[0037]如圖1所示，閥座5由進(jìn)液接頭8與閥殼3夾緊實(shí)現(xiàn)軸向固定，閥座5的一部分插入進(jìn)液接頭8內(nèi)，另一部分位于閥殼3的卸荷腔中，閥殼3的內(nèi)壁設(shè)有用于閥座5軸向限位的臺(tái)階結(jié)構(gòu)。如圖3所示，閥座5為截面呈凸字形的回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，其包括同軸固定連接的第一軸段51和第二軸段52，第一軸段51的外直徑小于第二軸段52的外直徑，第一軸段51的長(zhǎng)度大于第二軸段52的長(zhǎng)度，第二軸段52的外直徑與閥殼3的卸荷腔處的內(nèi)直徑大小相等。如圖2所示，進(jìn)液接頭8為兩端開(kāi)口、內(nèi)部中空的圓柱形構(gòu)件，進(jìn)液接頭8的內(nèi)腔包括進(jìn)液孔81和容納第一軸段51的第三容置腔43，進(jìn)液孔81為圓孔，第三容置腔43為圓形腔體，進(jìn)液孔81與第三容置腔43同軸，第三容置腔43的直徑與第一軸段51的外直徑大小相等，進(jìn)液孔81的直徑小于第三容置腔43的直徑。第三容置腔43的深度小于第一軸段51的長(zhǎng)度，第一軸段51的一部分插入第三容置腔43中，第一軸段51的另一部分和第二軸段52均位于卸荷腔中，從而在第一軸段51的外壁面與閥殼3的內(nèi)壁面之間形成讓油液通過(guò)的圓環(huán)形腔體(為卸荷腔未被閥座5填充的一部分腔體，也是位于進(jìn)液接頭8的端面與第二軸段52之間)。
[0038]如圖1所示，排液孔31設(shè)置于閥殼3的側(cè)壁上，排液孔31且為沿徑向貫穿設(shè)置的通孔。在閥殼3的軸向上，排液孔31位于第二軸段52與進(jìn)液接頭8之間。過(guò)液孔包括設(shè)置于閥座5內(nèi)且與進(jìn)液孔81連通的第一過(guò)液孔53和設(shè)置于閥座5的側(cè)壁上且與第一過(guò)液孔53連通的第二過(guò)液孔54，第二過(guò)液孔54并通過(guò)卸荷腔與排液孔31連通。如圖3所示，閥殼3為兩端開(kāi)口、內(nèi)部中空的圓柱形構(gòu)件，閥座5內(nèi)部具有容納閥芯6的第一容置腔55，第一容置腔55為長(zhǎng)度小于閥芯6長(zhǎng)度的圓形腔體，第一過(guò)液孔53為在第一軸段51的端面中心處開(kāi)始沿軸向朝向第一軸段51內(nèi)部延伸形成的圓孔，第二過(guò)液孔54為設(shè)置于第一軸段51的側(cè)壁上的圓形通孔。在閥座5的軸向上，第二過(guò)液孔54位于第一過(guò)液孔53與第二軸段52之間，第一容置腔55為從第一過(guò)液孔53開(kāi)始沿軸向延伸至第二軸段52的端面上的圓形腔體，第一容置腔55并與第一過(guò)液孔53和第二過(guò)液孔54連通，第二過(guò)液孔54并分布于第一容置腔5