一種大流量安全閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大流量安全閥，具體涉及到一種用于立柱千斤頂?shù)染C采工作面設(shè)備的安全保護系統(tǒng)，以避免被保護系統(tǒng)壓力過高。
【背景技術(shù)】
[0002]安全閥是一種由介質(zhì)壓力驅(qū)動的自動泄壓裝置，作為液壓支架的保護性元件，具有安全裕度高、響應(yīng)快、密封形式可靠、抗污染能力強等特點，多用于立柱下腔、平衡千斤頂上下腔、推移千斤頂活塞腔或活塞桿腔等。安全閥性能的好壞直接影響到液壓支架正常運行和人員安全，隨著大采高、放頂煤支架的應(yīng)用，工作阻力不斷增大，工況環(huán)境的不斷變化，對安全閥性能的穩(wěn)定性、動態(tài)性能及壽命要求也越來越高，其發(fā)展趨勢為高壓力大流量安全閥，給安全閥設(shè)計、加工、工藝帶來挑戰(zhàn)。
[0003]隨著液壓支架初撐力和立柱直徑的不斷增大，對安全閥的公稱流量要求也越來越高，而現(xiàn)有市場上的大流量安全閥主要采用機械彈簧式結(jié)構(gòu)，隨著公稱流量和公稱壓力的增大導(dǎo)致閥體的過液和密封直徑均較大，大流量安全閥所需彈簧也隨預(yù)壓縮力增大導(dǎo)致其剛度、體積和重量越來越大，其設(shè)計和加工難度也愈發(fā)明顯，彈簧成為大流量安全閥集成設(shè)計的一個瓶頸。
[0004]傳統(tǒng)的立柱用安全閥密封形式主要采用閥芯過液孔密封形式，在安全閥開啟過程中其不可避免存在一段死區(qū)行程，嚴重影響了安全閥開啟過程中的動態(tài)響應(yīng)時間，導(dǎo)致立柱壓力產(chǎn)生瞬間憋壓現(xiàn)象。
[0005]因此，本領(lǐng)域急需一種新型安全閥結(jié)構(gòu)設(shè)計以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的柱塞式結(jié)構(gòu)來滿足高壓大流量的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提出一種大流量安全閥，包括閥體、閥座、接頭、端頭、閥芯、彈簧、浮動套，所述接頭和所述端頭分別螺紋連接在所述閥體的兩端，所述閥座和所述閥芯設(shè)置在所述閥體內(nèi)部，所述閥座和所述閥芯之間線密封接觸；
[0007]所述端頭和所述末端螺桿之間設(shè)有密封墊，所述頂桿和所述端頭之間設(shè)有第一密封圈，用于對氣體密封的雙重保險控制，當?shù)谝粚用芊馐r第二層密封仍可正常工作；
[0008]所述閥芯與所述彈簧腔之間設(shè)有密封圈，且所述閥芯與所述閥座之間的密封直徑是所述閥芯與所述彈簧腔之間的密封直徑的70% -90%。
[0009]所述閥芯通過所述彈簧連接所述端頭，所述端頭與所述閥體之間設(shè)有浮動套，用于在安全閥大流量開啟狀態(tài)下防止背壓大于充氣壓力導(dǎo)致第三密封圈反沖到閥芯內(nèi)側(cè)引起密封失效。
[0010]優(yōu)選所述浮動套圍繞所述彈簧設(shè)置，其一端抵靠閥體的一個臺階面上，另一端抵靠端頭的一端面上。
[0011 ] 優(yōu)選所述閥芯為一體式結(jié)構(gòu)，兼有閥芯和導(dǎo)向套功能。
[0012]優(yōu)選所述閥芯與所述閥座之間的液壓密封直徑是所述閥芯與所述彈簧腔之間的密封直徑的70% -90%，大大降低了充氣壓力，提高充氣密封的可靠性。
[0013]5、選所述閥芯朝向所述接頭一側(cè)的端面上設(shè)置有內(nèi)沉孔，所述閥芯內(nèi)沉孔的孔徑小于閥芯與所述閥座之間的液壓密封直徑，主要用于保證安全閥開啟過程中閥芯端部壓力恒定。
[0014]優(yōu)選所述端頭、閥芯和閥體為光滑圓柱形，防止隨意拆卸。
[0015]優(yōu)選所述端頭和所述閥體之間設(shè)有第二密封圈，所述第二密封圈的密封形式為角密封形式。
[0016]優(yōu)選所述閥芯和所述閥座之間采用錐面線密封并采用金屬硬密封結(jié)構(gòu)。
[0017]優(yōu)選所述閥芯和所述閥體之間依次設(shè)有第一密封擋圈、第三密封圈；
[0018]優(yōu)選所述頂桿和所述端頭之間設(shè)有第一密封圈；
[0019]優(yōu)選所述末端頂桿和所述端頭之間設(shè)有密封墊。
[0020]本發(fā)明所述的氣動安全閥密封結(jié)構(gòu)采用用錐面線密封結(jié)構(gòu)形式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的0圈軟密封形式，大大降低產(chǎn)品故障點，提高了安全閥動態(tài)響應(yīng)時間；采用密封氣體彈簧形式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械彈簧結(jié)構(gòu)，避免了機械彈簧加工困難、精度控制低等不足；為了保證氣體彈簧密封結(jié)構(gòu)的可靠，采用閥芯和導(dǎo)向套一體式結(jié)構(gòu)，閥芯氣體動密封形式采用閥芯外徑密封形式；該閥芯結(jié)構(gòu)液壓密封直徑是閥芯與彈簧腔之間的密封直徑的70% -90%，大大降低了充氣壓力，提高充氣密封的可靠性；端頭和末端螺桿、頂桿之間均有密封結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對氣動密封的雙重保險，提高氣動密封的可靠性；閥芯朝向所述接頭一側(cè)的端面上設(shè)置有內(nèi)沉孔，從而保證安全閥開啟過程中閥芯端面壓力平穩(wěn)恒定；閥體上安裝有限位保護，防止非正常工況下拆卸接頭時閥芯在氣壓作用下噴出傷人；端頭做成光滑圓柱形，防止隨意拆卸結(jié)構(gòu)形式；同時保證在強行懸松端頭過程中在螺紋未旋出閥體之前，氣體先泄露。
【附圖說明】
[0021]附圖1為本發(fā)明所述安全閥的整體系統(tǒng)原理圖；
[0022]附圖標記如下:
[0023]1-接頭、2-閥體、3-端頭、4-閥座、5-閥芯、6-彈簧、7-末端螺桿、8-頂桿、9-浮動套、10-第一密封圈、11-密封墊、12-第二密封圈、13-第三密封圈、14-第四密封圈、15-第五密封圈。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖1對本發(fā)明做出示例性的詳細描述。
[0025]參見附圖1，其描述根據(jù)發(fā)明所述大流量安全閥的一個優(yōu)選實施例。大流量安全閥包括閥體、閥座、接頭、端頭、閥芯、彈簧、浮動套，接頭和端頭分別螺紋連接在閥體的兩端，閥座和閥芯設(shè)置在閥體內(nèi)部，閥座設(shè)置在靠近接頭一側(cè)，閥芯設(shè)置在靠近端頭一側(cè)，閥座和閥芯之間線密封接觸；閥芯通過彈簧連接端頭，彈簧一端連接閥芯的內(nèi)孔內(nèi)表面，另一端連接端頭的頂桿，端頭與閥體之間設(shè)有浮動套，用于在安全閥大流量開啟狀態(tài)下防止背壓大于充氣壓力導(dǎo)致第三密封圈反沖到閥芯內(nèi)側(cè)引起密封失效。浮動套與閥體之間設(shè)有第三密封圈。浮動套設(shè)置在閥芯外側(cè)，其圍繞彈簧設(shè)置，浮動套的一端抵靠在第三密封圈端面上，另一端抵靠在端頭的一端面上。閥芯為一體式結(jié)構(gòu)，兼有閥芯和導(dǎo)向套功能，閥芯與閥座之間的密封直徑是閥芯與彈簧腔之間的密封直徑的70% _90%，大大降低了充氣壓力，提高充氣密封的可靠性。端頭和末端螺桿、頂桿之間均有密封結(jié)構(gòu)實現(xiàn)對氣動密封的雙重保險，提高氣動密封的可靠性；考慮到大流量氣動安全閥內(nèi)部壓力較高，帶壓拆卸很有可能造成人員的傷亡，因此，可以將端頭、閥芯和閥體制作為光滑圓柱形，防止隨意拆卸。頂桿和端頭之間設(shè)有第一密封圈，端頭和閥體之間設(shè)有第二密封圈，第二密封圈的密封形式為角密封形式，閥芯和閥座之間采用錐面線密封并采用金屬硬密封結(jié)構(gòu)。末端帽桿設(shè)置在端頭的外側(cè)端部，其一端設(shè)置有容納部分頂桿的沉孔，末端頂桿和端頭之間設(shè)有密封墊。
[0026]在另一個優(yōu)選實施例中，閥芯朝向接頭一側(cè)的端面上設(shè)置有內(nèi)沉孔，所述閥芯內(nèi)沉孔的孔徑小于閥芯與所述閥座之間的液壓密封直徑，這樣可以有效的保證安全閥開啟過程中閥芯端部壓力恒定，避免在卸壓過程中產(chǎn)生不必要的壓力波動。
[0027]為實現(xiàn)安全閥的功能，其還具有多種密封元件，如第四密封圈、第五密封圈，其功能和設(shè)置方式為本領(lǐng)域公知的技術(shù)，在此不予累述。
[0028]以上所述，僅為本發(fā)明專利較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明專利的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明專利揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明專利的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種大流量安全閥，其特征在于:包括依次設(shè)置的接頭、閥座、閥芯、頂桿、端頭、末端螺桿，所述接頭、閥座、閥芯、頂桿、端頭、末端螺桿設(shè)置在閥體內(nèi)部，所述閥體內(nèi)部設(shè)置有彈簧腔，所述彈簧腔中設(shè)置有分別抵靠所述閥芯和所述頂桿的彈簧，所述端頭和所述末端螺桿之間設(shè)有密封墊，所述頂桿和所述端頭之間設(shè)有第一密封圈；所述閥芯朝向所述接頭一側(cè)的端面上設(shè)置有內(nèi)沉孔，所述閥芯內(nèi)沉孔的孔徑小于閥芯與所述閥座之間的液壓密封直徑；2.如權(quán)利要求1所述的大流量安全閥，其特征在于:所述閥芯與所述彈簧腔之間設(shè)有密封圈，且所述閥芯與所述閥座之間的密封直徑是所述閥芯與所述彈簧腔之間的密封直徑的 70% -90%。3.如權(quán)利要求1所述的大流量安全閥，其特征在于:所述閥座和所述閥芯之間線密封接觸；所述閥芯通過所述彈簧連接所述端頭。4.如權(quán)利要求1所述的大流量安全閥，其特征在于:所述端頭與所述閥體之間設(shè)有浮動套。5.如權(quán)利要求3所述的大流量安全閥，其特征在于:所述浮動套圍繞所述彈簧設(shè)置。6.如權(quán)利要求1所述的大流量安全閥，其特征在于:所述端頭為光滑圓柱形。7.如權(quán)利要求1所述的大流量安全閥，其特征在于:所述端頭和所述閥體之間設(shè)有第二密封圈，所述第二密封圈的密封形式為角密封形式。8.如權(quán)利要求1所述的大流量安全閥，其特征在于:所述閥芯為一體式結(jié)構(gòu)，兼有閥芯和導(dǎo)向套功能。
【專利摘要】一種大流量安全閥，包括閥體、閥座、接頭、端頭、頂桿、閥芯、彈簧、浮動套，接頭和端頭分別螺紋連接在閥體的兩端，閥座和閥芯設(shè)置在閥體內(nèi)部，端頭和末端螺桿之間設(shè)有密封墊，頂桿和端頭之間設(shè)有第一密封圈，閥芯朝向接頭一側(cè)的端面上設(shè)置有內(nèi)沉孔，閥座和閥芯之間線密封接觸，閥芯與彈簧腔之間設(shè)有密封圈；閥芯通過彈簧連接端頭，端頭與閥體之間設(shè)有浮動套。本發(fā)明采用金屬硬密封結(jié)構(gòu)形式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的O圈軟密封形式；采用密封氣體彈簧形式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機械彈簧結(jié)構(gòu)；降低了充氣壓力，提高充氣密封的可靠性；端頭做成光滑圓柱形，防止隨意拆卸結(jié)構(gòu)形式；同時保證在強行懸松端頭過程中在螺紋未旋出閥體之前，氣體先泄露保證人員操作安全。
【IPC分類】E21D15/51
【公開號】CN105401965
【申請?zhí)枴緾N201510617083
【發(fā)明人】韋文術(shù), 周如林, 王偉, 劉曉萌, 李然, 蘇哲
【申請人】北京天地瑪珂電液控制系統(tǒng)有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年9月24日