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专利号: 202210885055X
申请人: 山东科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种通闭压力可调式溢流阀,主体结构包括入口、阀芯、三爪磁体固定环、回位弹簧、三爪反推固定环、外壳,其特征在于:还包括下磁体和环形限位螺母;所述外壳呈管状结构,外壳前部内设置有入口,入口由前部上圆锥形管腔和后部的圆柱状平滑管腔组合构成,锥形管腔用来产生一定流速的流体;入口与阀芯卡槽式密闭连接,阀芯能够从入口进入或拉出,阀芯上固定套装有下磁体,下磁体一侧设置有三爪磁体固定环,阀芯从三爪磁体固定环中穿过,三爪磁体固定环与外壳固定连接为一体,三爪磁体固定环与外壳间开设有流体通道;三爪磁体固定环中装有上磁体,上磁体与下磁体接触面极性相反、存在磁吸力;阀芯的后部从三爪反推固定环中穿过,三爪反推固定环与外壳固定连接为一体,三爪反推固定环与外壳间开设有流体通道;三爪反推固定环的前侧设置回位弹簧,回位弹簧前端与挡环相连接,挡环固定在阀芯上,三爪反推固定环、挡环用来固定回位弹簧并提供弹簧反推力;阀芯后端与环形限位螺母螺纹式连接,外壳后部开设有出口;

所述阀芯上固定套装的下磁体为圆环状,下磁体一侧设置的三爪磁体固定环外侧部均等分布设置有三个凸起,三爪磁体固定环的三个凸起分别通过固定螺杆与外壳固定连接为一体,三爪磁体固定环三个凸起与外壳间形成有三个流体通道;三爪磁体固定环中装有圆环状上磁体,上磁体与下磁体由永磁体组成并成对存在,一对上磁体与下磁体紧密接触的磁吸力能够为阀芯提供20MPa‑40MPa的流体憋压;根据具体应用场景及所需要的流体憋压,阀芯装有的下磁体和三爪磁体固定环上装有的上磁体组合能够安装1‑10对,从而实现阀门安全溢流压力在20MPa‑400MPa范围内的设定;

所述阀芯后端与环形限位螺母通过螺距0.5mm‑1mm的细螺纹螺纹式连接,调节环形限位螺母能够控制上磁体与下磁体间的最小间距在0mm‑40mm间变化,从而对阀门安全溢流压力进行精度0.1MPa‑0.2MPa、最大范围40MPa的精细调节;阀门开启时阀芯位移10cm,上磁体与下磁体间距离同步增加10cm,此时上磁体与下磁体间磁吸力急剧减小且小于弹簧弹力;

回位弹簧用来在阀门开启后提供阀芯的回位推力,通过回位弹簧的弹力调节可控制阀芯回位时的阀门压差在0.2MPa‑10MPa变动。

2.根据权利要求1所述的通闭压力可调式溢流阀,其特征在于:所述平滑管腔与阀芯卡槽式间隙接触,接触间隙小于0.02mm,阀芯能够伸入平滑管腔中的最大长度10cm,阀芯与入口中平滑管腔接触时,阀门关闭;阀芯与入口中平滑管腔脱离时,阀门打开;密封圈固定套在阀芯外部,密封圈用来提供平滑管腔与阀芯的间隙密封。

3.根据权利要求1或者权利要求2所述的通闭压力可调式溢流阀,其特征在于:所述三爪反推固定环外侧部均等分布设置有三个凸起,三爪反推固定环的三个凸起分别通过固定螺杆与外壳固定连接为一体,三爪反推固定环三个凸起与外壳间形成有三个流体通道。

4.根据权利要求3所述的通闭压力可调式溢流阀,其特征在于:所述通闭压力可调式溢流阀实现高压下阀门开启、低压下阀门关闭的具体步骤为:

(1)通过旋转调节环形限位螺母与阀芯后端的连接位置,控制上磁体与下磁体间的最小间距,进而调节好安全溢流压力,将通闭压力可调式溢流阀采用螺纹式结构或者法兰结构安装到盛有高压缩性流体的大体积容器;

(2)当大体积容器压力超过设定的安全溢流压力时,阀芯在流体压力下从入口中推出,通闭压力可调式溢流阀处于开启状态;

(3)通闭压力可调式溢流阀开启后,流体通过通闭压力可调式溢流阀前后存在压差,在该压差下,流体冲击力大于回位弹簧弹力,通闭压力可调式溢流阀开始持续泄压;

(4)通闭压力可调式溢流阀持续泄压一段时间后,通闭压力可调式溢流阀前后压差减小,流体冲击力小于回位弹簧弹力,阀芯在回位弹簧弹力下回位。