超高壓液控洩壓閥的製作方法
2023-07-08 13:05:11 1
專利名稱：超高壓液控洩壓閥的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於液壓技術領域，尤其涉及一種超高壓液控洩壓閥。
背景技術：
我國人造金剛石的合成設備為六面頂液壓機，該壓機採 用油壓達IOOMPa的超高壓液壓系統，原液壓系統配備增壓器將低油壓轉換為IOOMPa的超高壓油推動壓機的油缸工作，合成壓制結束後，通過增壓器低壓腔洩油，使增壓器增壓活塞回退，可將超高壓腔及6個工作缸中的超高壓油洩壓。現在超高壓油泵可直接輸出高達IOOMPa的油壓到六面頂壓機工作缸中，因此壓機採用了超高壓油泵後取消了增壓器。但在壓機壓制工作結束需要洩壓時，需從超高壓管路上洩流降壓。需採用超高壓洩壓閥來完成洩壓工作。壓機合成工藝規範要求洩壓時平穩無衝擊，洩壓速率基本均勻。為了防止超高壓洩壓時的洩壓衝擊，在洩壓閥內部做有小的液流阻尼孔，控制卸流油液的速度。壓機的洩壓過程是從IOOMPa的油壓開始洩壓，當壓力洩到6MPa以下時，洩壓工作結束，壓機轉到回程動作。由於壓機洩壓過程中壓力變化非常大。在高壓下洩壓速度合適的阻尼孔，到低壓時就顯得洩壓速度太慢。為了解決洩壓速度均勻的問題，目前在液壓系統中安裝了 4個具有大小不同阻尼的洩壓閥，在洩壓過程中隨著壓力的降低開啟，通過4個電磁換向閥逐漸開啟具有不同阻尼大小的洩壓閥來保證洩壓速度接近一致。現採用的超高壓洩壓閥如圖1、2所示圖中堵頭31、37，節流片座33，滑動閥芯34，節流片35，彈簧36，閥體38。P 口為超高壓進油口，O 口為洩壓出油口，K1、K2為控制閥芯左右移動的控制油接口。當控制口 Kl來油時，控制油推動閥芯34右移，O 口通道被閥芯遮擋，洩壓閥關閉。洩壓時控制口 Κ2來油，控制油推動閥芯34左移，使閥芯上的環形油槽對準進出油孔，將洩壓通道連通。超高壓油經P 口，節流片35，節流片座33，經閥芯34的環槽，回油口 O流出洩壓。不足之處如下1、滑動閥芯34與閥體38的孔為動配合，之間有間隙，閥關閉時高壓油會通過此間隙洩漏，影響壓機的保壓性能。2、為減少洩漏量需加大閥芯34對閥體38上油口的遮蓋面積，因此閥關閉後油槽的偏移尺寸e (即閥芯開關時的往復運動距離)及閥芯34的直徑Φ(1不可太小。這使該閥的動作頻率不允許太高。3、為保證液壓系統油壓從IOOMPa洩壓到6MPa過程中洩壓速度的均勻性，需配備4組洩壓閥、換向閥及電控接點等，成本較高。
實用新型內容本實用新型所要解決的問題是提供一個結構新穎的超高壓液控洩壓閥，能夠在超高壓下長期可靠工作，保壓時壓力油零洩漏，簡化系統降低成本。為了解決上述技術問題採用以下技術方案一種超高壓液控洩壓閥，包括油液過濾部件、小孔節流片組、錐形單向閥偶件、控制油缸部件和閥體，閥體上設有進油口、洩油口，高壓管接頭通過空心螺母連接在閥體的進油口上，高壓管接頭與進油口之間設有磁鐵和帶有過濾孔的密封球面墊；進油口的另一端與閥體內設置的小孔節流片組連通，小孔節流片組頂部設有壓緊彈簧；小孔節流片組底部設有節流片座，節流片座上設有連接孔，連接孔通過閥體內的通孔與閥體上的洩流孔連通，通孔與洩流孔之間設有錐形單向閥偶件。所述的錐形單向閥偶件固定在閥體內的，錐形單向閥偶件由單向閥芯及閥座組成；單向閥芯形狀為圓柱體與圓錐體相結合，圓柱體軸向方向開有數道對稱的溝槽作為油通道，圓柱體外表與閥座孔精密滑動配合起導向作用，圓錐體與閥座口精密接觸起密封高壓油的作用。控制油缸部件由缸體、活塞、嵌於活塞內的頂杆及復位彈簧組成，活塞上端經缸體、閥體內的通道連接到控制油口，活塞下 端正對閥體內錐形單向閥偶件的洩流油噴出方向並與洩流口連通；活塞頂杆上套有復位彈簧，活塞頂杆下端與閥體內的錐形單向閥偶件接觸並與洩流口連通，錐形單向閥偶件下端通過彈簧、彈簧壓蓋和端蓋進行定位，閥體上設有控制油口，控制油口的另一端設置在缸體上端。所述小孔節流片組是由多個小孔節流片串聯疊加組成的。端蓋固定在閥體下端，並通過組合密封圈進行密封；彈簧壓蓋、彈簧、錐形單向閥偶件從下到上依次設置在端蓋與閥體之間的空腔內，空腔下端與閥體內的通孔連通，空腔上端的油槽與洩油口連通，空腔上端的油槽與錐形單向閥偶件緊密配合。組合密封圈包括從下到上依次設有倒角截面的金屬圈、矩形截面的塑料擋圈和O形密封圈。所述的控制油缸與閥體之間通過密封圈密封。兩組超高壓液控洩壓閥並聯設置，進油口通過三通連接孔分別與兩組超高壓液控洩壓閥連通。本實用新型採用錐閥結構的液控單向閥形式，可做到在超高壓油壓下的零洩漏；響應速度快，動作靈敏可靠，提高閥開啟、閉合的開關速度，周期 120MPa ;控制壓力< 5Mpa 額定流量可達10升/分。
圖I為本實用新型背景技術中關閉狀態的結構示意圖。圖2為本實用新型背景技術中開啟狀態的結構示意圖。圖3為本實用新型實施例I的結構示意圖。圖4為本實用新型實施例2的結構示意圖。
具體實施方式
實施例I :如圖I所示，一種超高壓液控洩壓閥，包括油液過濾部件、小孔節流片組、錐形單向閥偶件、控制油缸部件和閥體21，閥體21上設有進油口 P、洩油口 0，錐形單向閥偶件固定在閥體內。高壓管接頭19通過空心螺母18連接在閥體21的進油口上，高壓管接頭19與進油口之間設有磁鐵20和帶有過濾孔的密封球面墊17 ;進油口的另一端與閥體內設置的小孔節流片組15連通，小孔節流片組15頂部設有壓緊彈簧16 ;小孔節流片組15底部設有節流片座14，節流片座14上設有連接孔，連接孔通過閥體內的通孔與閥體上的洩流孔連通，通孔與洩流孔之間設有錐形單向閥偶件。所述的錐形單向閥偶件由單向閥芯8及閥座7組成，單向閥芯形狀為圓柱體與圓錐體相結合構成的，圓柱體軸向方向開有數道對稱的溝槽作為油通道，圓柱體外表與閥座孔精密滑動配合起導向作用，圓錐體與閥座口精密接觸起密封高壓油的作用，錐形單向閥偶件固定在閥體內的。控制油缸部件由缸體13、活塞12、嵌於活塞內的頂杆11及復位彈簧10組成，用於控制錐形單向閥偶件開啟。控制油口 K來油時，頂杆11在活塞12的推動下可頂起單向閥芯8，開啟卸壓。活塞12上端經缸體13、閥體21內的通道連接到控制油口 K，活塞12下端正對閥體21內錐形單向閥偶件的洩流油噴出方向並與洩流口 O連通；活塞頂杆11上套有復位彈簧10，頂杆11下端與閥體內的錐形單向閥偶件接觸並與洩流口 O連通，錐形單向閥偶件下端通過彈簧6、彈簧壓蓋5和端蓋進行定位，控制油缸上設有控制油口 K，控制油口 K的另一端設置在活塞12上端。端蓋I固定在閥體21下端，並通過組合密封圈
進行密封，錐形單向閥偶件下部與閥體內的通孔連通，錐形單向閥偶件上端的油槽與洩油口 O連通。小孔節流片組是由多個小孔節流片串聯疊加組成的。組合密封圈包括從下到上依次設有倒角截面的金屬圈2、矩形截面的塑料擋圈3和O形密封圈4。工作過程描述壓機系統中的超高壓油經P 口進入。經磁鐵20，帶過濾孔的密封球面墊17，將油中渣滓過濾，有效的阻止了高壓油中渣滓進入閥內；高壓油再經帶有阻尼小孔的小孔節流片組15、節流片座14、彈簧壓蓋5，到達單向閥芯8的下腔。由於單向閥芯8關閉時密封性好，高壓油便被阻斷與此。洩壓時，低壓控制油經控制油口 K進入控制油缸部件13，推動活塞12、活塞頂杆11頂起單向閥芯8，單向閥芯8開啟時行程很短適應高速啟閉，高壓油便經單向閥芯8上端的油槽流出，經洩油口 O回油箱，實現系統洩壓。當K 口控制油經電磁換向閥控制撤離時，活塞12、活塞頂杆11在彈簧10的作用下上行，單向閥芯8便在彈簧6及洩流高壓油的共同作用下快速關閉復位，洩壓停止。活塞12為鑄鐵材料，摩擦阻力小；活塞頂杆11為合金鋼淬火，高硬度耐頂；無橡膠密封圈，靠精密加工間隙密封，因此活塞運動阻力小，適應快速往復運動。實施例2 : —種超高壓液控洩壓閥，兩組超高壓液控洩壓閥並聯設置，進油口通過三通連接孔分別與兩組超高壓液控洩壓閥連通。通過改變安裝在閥體21中小孔節流片的數量，來改變洩壓閥對洩流的阻尼大小，以控制洩壓速度及防止洩壓衝擊的產生。圖2中，左側洩壓閥較右側洩壓閥安裝的節流片多。由於左側洩壓閥節流片的數量多阻尼大，設計滿足壓機在壓力60MPa時的洩壓速率，PLC通過控制油路電磁閥的開關時間來推動洩壓閥活塞的運動頻率控制洩壓閥步進式洩壓，用於控制油壓在IOOMPa 50MPa壓力區間的洩壓工作。右側洩壓閥節流片的數量少阻尼小，設計適應壓力在30MPa時的洩壓速率，用於步進控制油壓在50MPa 6MPa壓力區間的洩壓工作。其他同實施例I。
權利要求1.一種超高壓液控洩壓閥，包括油液過濾部件、小孔節流片組、錐形單向閥偶件、控制油缸部件和閥體，閥體上設有進油口、洩油口，其特徵是高壓管接頭通過空心螺母連接在閥體的進油口上，高壓管接頭與進油口之間設有磁鐵和帶有過濾孔的密封球面墊；進油口的另一端與閥體內設置的小孔節流片組連通，小孔節流片組頂部設有壓緊彈簧；小孔節流片組底部設有節流片座，節流片座上設有連接孔，連接孔通過閥體內的通孔與閥體上的洩流孔連通，通孔與洩流孔之間設有錐形單向閥偶件。
2.根據權利要求I所述的超高壓液控洩壓閥，其特徵是所述的錐形單向閥偶件固定在閥體內的，錐形單向閥偶件由單向閥芯及閥座組成；單向閥芯形狀為圓柱體與圓錐體相結合，圓柱體軸向方向開有數道對稱的溝槽作為油通道，圓柱體外表與閥座孔精密滑動配合起導向作用，圓錐體與閥座口精密接觸起密封高壓油的作用。
3.根據權利要求I所述的超高壓液控洩壓閥，其特徵是控制油缸部件由缸體、活塞、 嵌於活塞內的頂杆及復位彈簧組成，活塞上端經缸體、閥體內的通道連接到控制油口，活塞下端正對閥體內錐形單向閥偶件的洩流油噴出方向並與洩流口連通；活塞頂杆上套有復位彈簧，活塞頂杆下端與閥體內的錐形單向閥偶件接觸並與洩流口連通，錐形單向閥偶件下端通過彈簧、彈簧壓蓋和端蓋進行定位，閥體上設有控制油口，控制油口的另一端設置在缸體上端。
4.根據權利要求2所述的超高壓液控洩壓閥，其特徵是所述小孔節流片組是由多個小孔節流片串聯疊加組成的。
5.根據權利要求3所述的超高壓液控洩壓閥，其特徵是端蓋固定在閥體下端，並通過組合密封圈進行密封；彈簧壓蓋、彈簧、錐形單向閥偶件從下到上依次設置在端蓋與閥體之間的空腔內，空腔下端與閥體內的通孔連通，空腔上端的油槽與洩油口連通，空腔上端的油槽與錐形單向閥偶件緊密配合。
6.根據權利要求5所述的超高壓液控洩壓閥，其特徵是組合密封圈包括從下到上依次設有倒角截面的金屬圈、矩形截面的塑料擋圈和O形密封圈。
7.根據權利要求2所述的超高壓液控洩壓閥，其特徵是所述的控制油缸與閥體之間通過密封圈密封。
8.根據權利要求2所述的超高壓液控洩壓閥，其特徵是兩組超高壓液控洩壓閥並聯設置，進油口通過三通連接孔分別與兩組超高壓液控洩壓閥連通。
專利摘要一種超高壓液控洩壓閥，包括油液過濾部件、小孔節流片組、錐形單向閥偶件、控制油缸部件和閥體，閥體上設有進油口、洩油口，高壓管接頭通過空心螺母連接在閥體的進油口上，高壓管接頭與進油口之間設有磁鐵和帶有過濾孔的密封球面墊；進油口的另一端與閥體內設置的小孔節流片組連通，小孔節流片組頂部設有壓緊彈簧；小孔節流片組底部設有節流片座，節流片座上設有連接孔，連接孔通過閥體內的通孔與閥體上的洩流孔連通，通孔與洩流孔之間設有錐形單向閥偶件。本實用新型採用錐閥結構的液控單向閥形式，可做到在超高壓油壓下的零洩漏；響應速度快，動作靈敏可靠，提高閥開啟、閉合的開關速度，周期＜0.2秒；體積小，成本低。最高額定壓力＞120MPa；控制壓力＜5MPa額定流量可達10升/分。
文檔編號F15B13/02GK202579398SQ20122020244
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月8日 優先權日2012年5月8日
發明者陳亦工, 潘微 申請人:鄭州磨料磨具磨削研究所, 鄭州三磨超硬材料有限公司