CN212867597U - 一种液压支架用水介质安全阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压支架用水介质安全阀，包括阀座、阀芯、螺套以及阀壳，阀座内部开设有水介质通道，阀芯滑动设置在水介质通道内；阀芯内设置有中心孔，中心孔的长度小于阀芯的长度，阀芯的侧壁上开设有溢流口和节流口，且溢流口和节流口与中心孔连通，溢流口靠近中心孔的孔底布设；阀座上设置有与节流口直径相等的节流通道，水介质通道的底端设置有扩张通道段，扩张通道段的内壁包括依次连接的锥台段和渐变段，渐变段与阀座相齐平；螺套的侧壁上开设有出水孔。本实用新型以水为介质，通过设置节流通道和扩张通道段，有效减少气蚀的发生，延长安全阀的使用寿命，可靠稳定，便于推广使用。

Description

一种液压支架用水介质安全阀

技术领域

本实用新型属于液压支架用安全阀技术领域，具体涉及一种液压支架用水介质安全阀。

背景技术

液压支架上使用的阀主要有安全阀、液控单向阀、液控双向锁。安全阀在液压支架中起着溢流保护的作用，是液压支架安全控制的重要元器件。液压支架所用安全阀多数是以矿物油为传动介质，矿物油中含有有害物质，排放会对地下环境造成污染，且有易燃的风险。现在通过将液压传动介质从矿物油换成水来解决污染的问题。

但对于矿物油介质安全阀而言，因为水的饱和蒸汽压很高，故会产生强烈的气蚀，在通过阀芯与阀座形成流道时，流速急剧升高，使压力能转换成动能，阻致压力骤然下降，从而达到饱和蒸汽压导致水极易汽化和沸腾，产生剧烈水蒸汽气泡。在生成气泡的情况下，产生的气泡伴随流动的水介质流到高压的区域时，蒸汽气泡被周围高压水冲击压缩，迅速溃灭并凝结成液体。原来气泡所占据的空间就形成了真空，而四周的高压水便以高速流来填补空白，因此会引起剧烈的局部液压冲击。如直接将原有的矿物油安全阀中的矿物油介质更换为水，水液压元件遭受的气蚀破坏程度将是油压元件的上百倍，故安全阀的寿命受到严重影响。故需要一种安全阀的结构，使之适用于水介质的安全阀。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种液压支架用水介质安全阀，其结构简单，设计合理，以水为介质，通过设置节流口和扩张通道段，有效减少气蚀的发生，延长安全阀的使用寿命，可靠稳定，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种液压支架用水介质安全阀，其特征在于：包括阀座、设置在阀座内部的阀芯，以及与阀座螺纹连接的螺套和与螺套螺纹连接的阀壳，所述阀座中开设有水介质通道，所述阀芯滑动设置在所述水介质通道内；

所述阀芯内设置有中心孔，且所述中心孔的长度小于阀芯的长度，所述阀芯的侧壁上开设有溢流口和节流口，且溢流口和节流口与中心孔连通，所述溢流口靠近中心孔的孔底布设；

所述阀座上设置有节流通道，所述节流通道的直径和节流口直径相同；所述水介质通道的底端设置有扩张通道段，所述扩张通道段包括依次连接的锥台段和渐变段，所述渐变段的端面与阀座端面相齐平；

所述螺套内开设有出水孔，所述出水孔的中心线与中心孔的中心线呈垂直布设。

上述的一种液压支架用水介质安全阀，其特征在于：所述水介质通道包括依次连接的入口段、中间段和出口段，所述中间段直径小于出口段直径，所述阀芯位于出口段内，所述扩张通道段和出口段连接。

上述的一种液压支架用水介质安全阀，其特征在于：所述阀座的内侧壁与阀芯的外侧壁之间设置有密封橡胶圈。

上述的一种液压支架用水介质安全阀，其特征在于：所述螺套的一端伸入阀壳内，所述螺套的另一端套设在阀座外，所述阀壳内设置有第一弹簧座和第二弹簧座，所述第一弹簧座靠近阀壳的一端，且所述第一弹簧座与螺套相贴合，所述第二弹簧座靠近阀壳的另一端螺纹连接，所述第一弹簧座与第二弹簧座之间设置有弹簧，阀壳上远离螺套的一端连接有端盖。

上述的一种液压支架用水介质安全阀，其特征在于：所述第二弹簧座远离弹簧的一端固定连接有连接杆，所述连接杆远离第二弹簧座的一端固定连接有手握部。

上述的一种液压支架用水介质安全阀，其特征在于：所述节流口的孔径小于溢流口的孔径。

上述的一种液压支架用水介质安全阀，其特征在于：所述节流通道为L型，节流通道的一端与水介质通道连通，节流通道的另一端与出水孔连通。

上述的一种液压支架用水介质安全阀，其特征在于：所述螺套内设置顶杆，所述顶杆包括与阀芯配合的上顶杆段，以及与第一弹簧座配合的下顶杆段，所述上顶杆段的直径小于下顶杆段的直径。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型设置阀座、阀芯、螺套和阀壳，阀座和螺套螺纹连接，阀壳与螺套螺纹连接，拆装便捷，另外阀座中开设水介质通道，以水为介质，安全可靠，避免以矿物油为传动介质造成环境污染。

2、本实用新型通过设置节流口和节流通道，在水压超过安全阀的设定压力时，阀芯向下运动至节流口与节流通道相通，从而将阀芯内部的高压水流引流出来，对溢流口处进行压力补偿，降低压力梯度继而减少溢流口处气穴的产生，延长安全阀的使用寿命，使用效果好。

3、本实用新型水介质通道的底端设置有扩张通道段，扩张通道段包括依次连接的锥台段和渐变段，锥台段和渐变段平滑过渡，当阀芯上的溢流口移动至与扩张通道段的锥台段连通时，少部分水流先经过锥台段再经过渐变段，逐步增加溢流口处的压力，压力增加可以减少溢流口出口处气泡的生成，进而减轻气穴的腐蚀程度，增加安全阀的使用寿命。

4、本实用新型通过在第二弹簧座上设置连接杆，连接杆的一端连接手握部，可通过转动连接杆上的手握部，带动第二弹簧座沿阀壳内侧壁滑移，以使第二弹簧座对弹簧进行压缩，进而起到调节压力的作用，使用方便，操作简单，阀壳上远离螺套的一端连接有端盖，端盖套设在阀壳外部，具有防尘作用。

综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，以水为介质，通过设置节流通道和扩张通道段，有效减少气蚀的发生，延长安全阀的使用寿命，可靠稳定，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型阀座的结构示意图。

图3为本实用新型阀芯的结构示意图。

图4为本实用新型节流口与节流通道连通时的结构示意图。

图5为图4中的A处放大图。

附图标记说明:

1—阀座； 2—阀芯； 3—螺套；

4—顶杆； 5—第一弹簧座； 6—阀壳；

7—弹簧； 8—第二弹簧座； 9—中心孔；

10—节流通道； 11—密封橡胶圈； 14—节流口；

15—溢流口； 16—连接杆； 17—出水孔；

18-1—入口段； 18-2—中间段； 18-3—出口段；

18-3-1—锥台段； 18-3-2—渐变段； 19—端盖；

20—手握部。

具体实施方式

如图1至图5所示的一种液压支架用水介质安全阀，包括阀座1、设置在阀座1内部的阀芯2，以及与阀座1螺纹连接的螺套3和与螺套3螺纹连接的阀壳6，所述阀座1中开设有水介质通道，所述阀芯2滑动设置在所述水介质通道内；

如图3所示，所述阀芯2内设置有中心孔9，且所述中心孔9的长度小于阀芯2的长度，所述阀芯2的侧壁上开设有溢流口15和节流口14，且溢流口15和节流口14与中心孔9连通，所述溢流口15靠近中心孔9的孔底布设；

如图2所示，所述阀座1上设置有节流通道10，所述节流通道10的直径和节流口14直径相同；所述水介质通道的底端设置有扩张通道段，所述扩张通道段包括依次连接的锥台段18-3-1和渐变段18-3-2，所述渐变段18-3-2的端面与阀座1端面相齐平；

所述螺套3内开设有出水孔17，所述出水孔17的中心线与中心孔9的中心线呈垂直布设。

需要说明的是，阀座1内部的水介质通道与阀芯2的中心孔9相通，优选的，节流口14的直径为3.5mm，阀芯2上的节流口14的中心轴距离阀芯2底部端面的距离为15.5mm，在阀芯2上设置节流口14，阀座1上设置节流通道10的目的是，溢流口15出口处的水流两侧极易发生气穴现象，因此，将阀芯2内部的高压水流引流出来进行压力补偿，来降低压力梯度的变化继而减少气穴产生。扩张通道段包括依次连接的锥台段18-3-1和渐变段18-3-2，优选的，锥台段18-3-1的侧壁与锥台段18-3-1的端面之间的角度为45°，渐变段18-3-2的侧壁呈弧形，且渐变段18-3-2的侧壁是半径为3.5mm的内圆弧，锥台段18-3-1和渐变段18-3-2平滑过渡，当阀芯2在水介质的冲击下运动时，阀芯2上的溢流口15移动至与扩张通道段的锥台段18-3-1连通时，少部分水经过阀芯2上的溢流口15时，水流先经过锥台段18-3-1再经过内渐变段18-3-2溢出，逐步增加溢流口15处的压力，压力增加可以显著减少溢流口15出口处气泡的生成，进而减轻气穴的腐蚀程度，增加安全阀的使用寿命。

如图2所示，所述水介质通道包括依次连接的入口段18-1、中间段18-2和出口段18-3，所述中间段18-2直径小于出口段18-3直径，所述阀芯2位于出口段18-3内，所述扩张通道段和出口段18-3连接。

需要说明的是，优选的水介质通道入口段18-1的直径大于出口段18-3的直径、出口段18-3的直径大于中间段18-2，中心孔9的孔径与中间段18-2的直径相等，阀芯2的外壁与出口段18-3直径配合，其目的是在阀芯2的上部形成阀芯限位结构，在安全阀不工作状态时，阀芯2在底部弹簧的作用下与上部限位结构的作用下形成稳定状态。

所述阀座1与阀芯2之间设置有密封橡胶圈11。

需要说明的是，阀座1的出口段18-3上设置有安装密封橡胶圈11的凹槽，密封橡胶圈11在阀座1与阀芯2之间形成动密封结构，密封橡胶圈11的设置可以有效的防止阀芯中心孔9中的水直接从阀芯2与阀座1的螺纹连接位置流出，影响安全阀的使用效果。

如图1所示，所述螺套3的一端伸入阀壳6内，所述螺套3的另一端套设在阀座1外，所述阀壳6内设置有第一弹簧座5和第二弹簧座8，所述第一弹簧座5靠近阀壳6的一端，且所述第一弹簧座5与螺套3相贴合，所述第二弹簧座8靠近阀壳6的另一端，所述第一弹簧座5与第二弹簧座8之间设置有弹簧7，阀壳6上远离螺套3的一端连接有端盖19。

需要说明的是，螺套3通过螺纹分别与阀座1和阀壳6连接，拆卸方便，阀壳6上远离螺套3的一端连接有端盖19，端盖19套设在阀壳6外部，具有防尘作用。

如图1所示，所述第二弹簧座8远离弹簧7的一端固定连接有连接杆16，所述连接杆16远离第二弹簧座8的一端固定连接有手握部20。

需要说明的是，第二弹簧座8上设置连接杆16，连接杆16的一端连接手握部20，可通过转动连接杆16上的手握部20，带动第二弹簧座8沿阀壳6内侧壁滑移，以使第二弹簧座8对弹簧7进行压缩，进而起到调节压力的作用，使用方便，操作简单。

如图3所示，所述节流口14的孔径小于溢流口15的孔径。

如图2所示，所述节流通道10为L型，节流通道10的一端与水介质通道连通，节流通道10的另一端与出水孔17连通。

需要说明的是，优选的，所述节流口14的直径为0.5mm，节流通道10为L型，节流通道10包括横向通道和与横向通道连通的竖向通道，竖向通道与出水孔17连通，横向通道与水介质通道连通，竖向通道的长度为3.5mm，竖向通道的中心轴与阀座1的中心轴的距离为7.5mm。

如图1所示，所述螺套3内设置顶杆4，所述顶杆4包括与阀芯2配合的上顶杆段，以及与第一弹簧座5配合的下顶杆段，所述上顶杆段的直径小于下顶杆段的直径。

需要说明的是，下顶杆段与第一弹簧座5配合的一端为圆弧形结构，增大接触面，从而减少下顶杆段与第一弹簧座5的磨损，在安全阀受到向下的冲击后，弹簧7受压推动顶杆4进而推动阀芯2向上运动，使阀芯2复位。

本实用新型使用时，水介质通道入口段18-1的压力达到安全阀所调定的压力时，水流推动阀芯2克服弹簧力向下移动，阀芯2上的溢流口15经过密封橡胶圈11后，首先接触锥台段18-3-1，少部分水流先经过锥台段18-3-1再经过内渐变段18-3-2，逐步增加溢流口15处的压力，由于液体内部局部压力低于液体的饱和蒸气压时会产生气穴现象，当安全阀内部有严重的气穴情况时，通过增加溢流口15处的压力可以显著减少安全阀内部气泡的生成，随着阀芯2继续向下移动，阀芯2上的溢流口15完全与螺套3侧壁上的出水孔17连通，首先达到卸荷的目的；当阀芯2继续向下运动，节流口14与节流通道10接通，将阀芯2内部的少部分高压水流引流至节流通道10出水口两侧，因为阀芯2上的溢流口15两侧水流极易发生气穴现象，在阀芯2与阀座1上设置节流通道，可以将阀芯2内部的高压水流引流出来进行压力补偿，进而降低压力梯度的变化从而达到减少气穴产生的目的，如图4及图5所示。

本实用新型设置阀座、阀芯、螺套和阀壳，阀座和螺套螺纹连接，阀壳与螺套螺纹连接，拆装便捷，另外阀座中开设水介质通道，以水为介质，安全可靠，避免以矿物油为传动介质造成环境污染；本实用新型通过设置节流口和节流通道，在水压超过安全阀的设定压力时，阀芯向下运动至节流口与节流通道相通，从而将阀芯内部的高压水流引流出来，对溢流口处进行压力补偿，降低压力梯度继而减少溢流口处气穴的产生，延长安全阀的使用寿命，使用效果好；本实用新型水介质通道的底端设置有扩张通道段，扩张通道段包括依次连接的锥台段和渐变段，锥台段和渐变段平滑过渡，当阀芯上的溢流口移动至与扩张通道段的锥台段连通时，少部分水流先经过锥台段再经过渐变段，逐步增加溢流口处的压力，压力增加可以显著减少溢流口出口处气泡的生成，进而减轻气穴的腐蚀程度，增加安全阀的使用寿命；本实用新型通过在第二弹簧座上设置连接杆，连接杆的一端连接手握部，可通过转动连接杆上的手握部，带动第二弹簧座沿阀壳内侧壁滑移，以使第二弹簧座对弹簧进行压缩，进而起到调节压力的作用，使用方便，操作简单，阀壳上远离螺套的一端连接有端盖，端盖套设在阀壳外部，具有防尘作用。

综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，以水为介质，可安全排放，通过设置节流通道和扩张通道段，有效减少气蚀的发生，延长安全阀的使用寿命，可靠稳定，便于推广使用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种液压支架用水介质安全阀，其特征在于：包括阀座(1)、设置在阀座(1)内部的阀芯(2)，以及与阀座(1)螺纹连接的螺套(3)和与螺套(3)螺纹连接的阀壳(6)，所述阀座(1)中开设有水介质通道，所述阀芯(2)滑动设置在所述水介质通道内；

所述阀芯(2)内设置有中心孔(9)，且所述中心孔(9)的长度小于阀芯(2)的长度，所述阀芯(2)的侧壁上开设有溢流口(15)和节流口(14)，且溢流口(15)和节流口(14)均与中心孔(9)连通，所述溢流口(15)靠近中心孔(9)的孔底布设；

所述阀座(1)上设置有节流通道(10)，所述节流通道(10)的直径和节流口(14)直径相同；所述水介质通道的底端设置有扩张通道段，所述扩张通道段包括依次连接的锥台段(18-3-1)和渐变段(18-3-2)，所述渐变段(18-3-2)的端面与阀座(1)端面相齐平；

所述螺套(3)内开设有出水孔(17)，所述出水孔(17)的中心线与中心孔(9)的中心线呈垂直布设。

2.按照权利要求1所述的一种液压支架用水介质安全阀，其特征在于：所述水介质通道包括依次连接的入口段(18-1)、中间段(18-2)和出口段(18-3)，所述中间段(18-2)直径小于出口段(18-3)直径，所述阀芯(2)位于出口段(18-3)内，所述扩张通道段和出口段(18-3)连接。

3.按照权利要求1所述的一种液压支架用水介质安全阀，其特征在于：所述阀座(1)的内侧壁与阀芯(2)的外侧壁之间设置有密封橡胶圈(11)。

4.按照权利要求1所述的一种液压支架用水介质安全阀，其特征在于：所述螺套(3)的一端伸入阀壳(6)内，所述螺套(3)的另一端套设在阀座(1)外，所述阀壳(6)内设置有第一弹簧座(5)和第二弹簧座(8)，所述第一弹簧座(5)靠近阀壳(6)的一端，且所述第一弹簧座(5)与螺套(3)相贴合，所述第二弹簧座(8)与阀壳(6)的另一端螺纹连接，所述第一弹簧座(5)与第二弹簧座(8)之间设置有弹簧(7)，阀壳(6)远离螺套(3)的一端螺接有端盖(19)。

5.按照权利要求4所述的一种液压支架用水介质安全阀，其特征在于：所述第二弹簧座(8)远离弹簧(7)的一端与连接杆(16)连接，所述连接杆(16)远离第二弹簧座(8)的一端与手握部(20)连接。

6.按照权利要求1所述的一种液压支架用水介质安全阀，其特征在于：所述节流口(14)的孔径小于溢流口(15)的孔径。

7.按照权利要求1所述的一种液压支架用水介质安全阀，其特征在于：所述节流通道(10)为L型，节流通道(10)的一端与水介质通道连通，节流通道(10)的另一端与出水孔(17)连通。

8.按照权利要求1所述的一种液压支架用水介质安全阀，其特征在于：所述螺套(3)内设置顶杆(4)，所述顶杆(4)包括与阀芯(2)配合的上顶杆段，以及与第一弹簧座(5)配合的下顶杆段，所述上顶杆段的直径小于下顶杆段的直径。

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