[发明专利]一种抗疲劳耐冲击减压阀及其制造方法

说明书

本发明涉及一种抗疲劳耐冲击减压阀及其制造方法，减压阀包括减压阀主体、与减压阀主体匹配的压力座和限位结构、抗疲劳耐冲击弹簧、活塞杆以及缓冲装置。本发明的抗疲劳耐冲击减压阀采用本质改性、表面增强和改变材料形制相结合的特种弹簧，使安全性和抗疲劳耐冲击能力获得了质的上升。

技术领域

本发明涉及控水设备领域，尤其涉及一种抗疲劳耐冲击减压阀及其制造方法。

背景技术

减压阀是通过调节，将进口压力减至某一需要的出口压力，并依靠介质本身的能量，使出口压力自动保持稳定的阀门。从流体力学的观点看，减压阀是一个局部阻力可以变化的节流元件，即通过改变节流面积，使流速及流体的动能改变，造成不同的压力损失，从而达到减压的目的。然后依靠控制与调节系统的调节，使阀后压力的波动与弹簧力相平衡，使阀后压力在一定的误差范围内保持恒定。

但现有技术中的减压阀无论采用哪种结构，都会受到弹簧本质性能的影响，因此，弹簧本身的抗疲劳抗冲击性能就尤其重要，现有技术中通常通过材料的本质改性和表面喷丸等方式增加抗疲劳抗冲击性能，没有通过改变材料形制的方式提升其在特定工况下的抗疲劳抗冲击能力。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种采用本质改性、表面增强和改变材料形制相结合弹簧的高安全性抗疲劳耐冲击减压阀及其制造方法。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种制造抗疲劳耐冲击减压阀的方法，该减压阀包括减压阀主体(1)、与减压阀主体(1)匹配的压力座(2)和限位结构(6)、抗疲劳耐冲击弹簧(3)、活塞杆(4)以及缓冲装置(5)，其特征在于：其中弹簧(3)所用铜丝的制造方法包括以下步骤：

1）预准备

①选用锡磷青铜QSn4-4-4铜坯为铜丝原材料；

②选用设置有液压发生装置、旋转推送装置及风冷装置的锻造设备；选用真空电阻炉为始锻加热设备；

③选用设置有四个按顺序轴线间分别呈90°锻造锤头及配套液压输出装置为终锻及夹持工装；再选用包括有锥形内孔的陶瓷工装主体、减震衬板与设置在减震衬板顶部的支撑杆为旋锻工装；

2）锻造

①将锡磷青铜QSn4-4-4铜坯通过真空电阻炉加热至高于其理论AC₃温度值30℃~50℃的温度，保温按铜坯直径计（20d）min/mm~（22d）min/mm的时间，然后出炉，将铜坯底部固定于旋转推送装置上；

②通过液压发生装置推动与旋转推送装置联动的锻造锤头，以每次变形约5%的进给量和55%~65%的最终变形比将铜坯挤压为截面近似方形的锻造坯，以变形铜坯的一次锻造变形长度为一锻造周期，完成一个周期内最后一次锻造后锻造锤头固定在铜坯表面作为夹具使用；

③以0.35mm/s~0.4mm/s的速度将截面近似方形的锻造坯在旋转推送装置与锻造锤头联动旋转的基础上沿旋转轴线向陶瓷工装主体内孔内推进；

④在陶瓷工装主体内孔的出口处设置风冷装置，以3bar~5bar的压力吹出氮气制冷；

⑤重复步骤②~④至整根铜坯锻造完成；

⑥将锻造好的铜坯在锻造完成后10min内采用-85~-75℃，保温1.5h~2h冰冷处理；然后采用280℃~300℃，保温按铜坯直径计（20d）min/mm~（22d）min/mm的时间，进行回火处理，获得所需铜丝。

一种抗疲劳耐冲击减压阀，包括减压阀主体、与减压阀主体匹配的压力座和限位结构、抗疲劳耐冲击弹簧、套装在弹簧内的活塞杆、承载在活塞杆底部限位结构顶部的缓冲装置。