[发明专利]一种新型液压支架安全阀及其应用

权利要求书

1.一种新型液压支架安全阀，其特征在于，包括阀体、阀芯、复位弹簧和先导阀；阀芯置于阀体内开设的阀芯腔内，先导阀置于阀体内开设的先导阀腔内，复位弹簧位于阀芯顶端和阀体内开设的弹簧腔内，先导阀腔和阀芯腔之间通过第一控制油流道、第二控制油流道连通，先导阀腔内填充有磁流变液，阀芯腔内填充有乳化液；

所述先导阀包括从左至右依次设置的电机、丝杠、螺母、活塞、电磁线圈、先导阀芯；电机与丝杠一端传动连接，螺母与丝杠螺纹连接，磁流变液位于活塞与先导阀芯之间，电磁线圈轴向上设置有阻尼孔。

2.如权利要求1所述的新型液压支架安全阀，其特征在于，所述阀体包括外壳、阀座、端盖和堵头；外壳设置在阀座上，外壳上开设有进液口且进液口与阀芯腔相通，阀芯腔位于外壳内竖直方向，先导阀腔位于外壳内水平方向，先导阀腔一端通过先导阀端盖封装、另一端通过堵头封装，阀座底部通过端盖封装，阀座上开设有泄流口并与阀芯腔相通。

3.如权利要求1所述的新型液压支架安全阀，其特征在于，所述阀芯外形为十字结构，阀芯顶端开设有所述的弹簧腔，阀芯轴向上设置有两条贯通的第一控制油流道、第二控制油流道。

4.如权利要求2所述的新型液压支架安全阀，其特征在于，所述阀芯底端设置成锥形体，当阀芯下降时，锥形体可封堵阀座上的泄流口。

5.如权利要求1所述的新型液压支架安全阀，其特征在于，所述先导阀腔内设置有位移传感器，位移传感器位于电机一侧。

6.如权利要求1所述的新型液压支架安全阀，其特征在于，所述电机的输出轴通过联轴器与丝杠一端传动连接。

7.如权利要求1所述的新型液压支架安全阀，其特征在于，所述先导阀腔为阶梯腔，包括大腔室和小腔室，第一控制油流道、第二控制油流道分别与大腔室、小腔室连通；所述先导阀芯的一端为锥体，先导阀芯置于大腔室内，当先导阀芯移动时，锥体可封堵小腔室。

8.如权利要求1所述的新型液压支架安全阀，其特征在于，所述复位弹簧包括碟形弹簧、橡胶弹簧、气体弹簧。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的新型液压支架安全阀的工作方法，此安全阀安装在液压支架立柱控制油路上，将布置在立柱中缸上的压力传感器和控制器与安全阀连接，在立柱受到冲击压力时，此安全阀的工作过程，包括以下步骤：

（1）当立柱受到冲击压力时，压力传感器检测到立柱受到的冲击压力信号并传输给控制器；

（2）控制器对冲击压力值进行分析，并与预设值比较，从而判断差值是否在设定压力范围内；

（3）当差值小于设定压力范围时，控制器给先导阀的电磁线圈通电，此时磁流变液处于非牛顿流体状态并位于电磁线圈右侧，此时先导阀芯不动作，安全阀处于关闭状态；

或

当差值大于设定压力范围时，控制器控制电磁线圈断电，此时磁流变液处于牛顿流体状态并流向电磁线圈左侧，先导阀芯向左运动，安全阀打开，阀芯上部的乳化液经过先导阀芯腔及阀芯上的第一控制油流道、第二控制油流道回油至乳化液泵站；此时阀芯在阀芯下部乳化液的压力作用下，克服复位弹簧的压力向上移动，阀芯被打开，立柱内乳化液经由进液口、泄流口流回泵站；

（4）当压力传感器检测到中缸压力降低到设定压力范围以下时，控制器判断安全阀泄流完成；然后，控制器控制电机启动，电机带动丝杠转动，从而推动活塞向右运动，活塞将磁流变液挤压到电磁线圈右侧，使先导阀芯关闭；与此同时，位移传感器检测到电机的位置变化，并将位置信号传输给控制器，当电机到达最右端时，控制器控制电机断电；

（5）然后，控制器控制电磁线圈通电，使磁流变液变为非牛顿流体状态，接着控制器控制电机反转回到初始位置，位移传感器检测到电机到达最左端时，控制器控制电机断电，完成先导阀的复位；

（6）最后阀芯在复位弹簧的作用下，阀芯向下运动，阀芯底端的锥形体封堵底座上的泄流口，完成安全阀复位。