中国阀门弹簧行业作为机械制造领域的重要组成部分，近年来在国内外市场需求的推动下，取得了显著的发展。2023 年中国阀门弹簧市场规模达到了 125 亿元人民币，同比增长 8.5%。

中国阀门弹簧企业在技术创新方面取得了显著进展。2023 年，行业研发投入占总产值的比例达到 4.2%，比 2022 年提高了 0.5 个百分点。这不仅提升了产品的性能和可靠性，还增强了企业的国际竞争力。韦博弹簧科技有限公司在2023 年成功研发出一种新型耐高温、耐腐蚀的阀门弹簧，其使用寿命比传统产品延长了 30%以上，受到了客户的广泛认可。

阀门弹簧生产工艺：

材料准备——绕制成型——热处理——磨平——抛丸——电镀（去氢）——检验——包装——出厂

阀门弹簧的失效原因和预防：

阀门弹簧决定着止回阀、安全阀、保险阀等各种阀门的正常运行；弹簧决定开启压力、阀瓣的行程以及在关闭状态下良好的密封性。但是经常有客户反馈阀门弹簧断裂、较大的永久变形或损失承载能力而导致的弹簧失效问题。

阀门弹簧失效的主要原因	原因&预防	阀门弹簧失效的其他原因	原因&预防	阀门弹簧失效的特殊原因	原因&预防
高应力	弹簧承受载荷按外力作用下，可分为静载荷、冲击载荷、振动载荷三种工况。弹簧失效的大部分原因是由于变形大以及高负荷引起的过应力造成的。高应力仅适用于弹簧静负荷工况，低应力弹簧的疲劳寿命较长。	振动负荷	冲击、振动和高速负荷引起的应力比按规定理论计算的力高很多，高碳弹簧钢和合金钢不能承受振动负荷。	高温	高温工作环境会降低弹簧的硬度，减少弹性模量，引起使用负荷和弹性极限的降低，并使腐蚀增加。因此，应使用耐腐蚀材料或高温合金材料。
氢脆	弹簧在电镀或酸洗后，若没有去氢处理，将引起弹簧钢因变脆而失效甚至断裂。但有色金属不受此影响。 在电镀或酸洗后在烘箱或电阻炉内去氢处理，根据弹簧的大小和镀层的厚度确定温度和时间，通常在温度为 150℃～250℃，保温时间 1～5h。	腐蚀	由于酸、碱、电化学腐蚀、开裂或腐蚀性大造成了轻微锈蚀或凹坑，减弱了材料的性能，而且在腐蚀区产生较高的应力。在弹簧工作时处于腐蚀性较大的环境时，弹簧可选取具有较高的抗腐蚀性能的奥氏体不锈钢，如：1Cr18Ni9。	低温	低温工作环境，低于-200时，会降低碳钢的抗振能力，在-400时碳钢会变脆。应使用抗腐蚀材料，例如镍或有色金属合金
剧烈弯曲和缺口	拉伸、扭曲和弹片，异形弹簧产生的极限折弯，弹簧的缺口或划伤可引起很高的应力集中，造成失效，因此，弯曲半径应尽可能大，并避免打印记。	不合理的热处理工艺	不合理的热处理工艺：弹簧成型后，在回火温度下，若时间过长，会引起晶粒结构的增大，虽然硬度合适，但会引起脆性。同时不合理的热处理还会使弹簧的表面脱碳层深度增加，从而使弹簧的抗疲劳强度降低，进而降低弹簧寿命。	摩擦	紧配在孔和轴上造成材料的磨损或突然损坏。压缩弹簧变形时，其外径扩大，但是扭转弹簧变形时外径变小。
疲劳	弹簧重复运行，特别是大于100万次循环时，即使是中等应力，也可能引起疲劳破坏。在合理选材的情况下，喷丸强化不但使弹簧获得光洁的表面，而且能提高弹簧的抗疲劳强度，延长弹簧的使用寿命，能缓解甚至阻止表面的脱碳、小坑、压痕、裂纹等缺陷。喷丸能使表面发生微小塑性变形，所产生的残余应力能部分地抵消弹簧在以后受反复载荷时所产生的拉应力，而拉应力正是裂纹产生和发展的根本原因	材料缺陷	材料缺陷：含有夹杂、疤痕的劣质材料，以及表面粗糙，带切口或边缘划痕等	其它原因	加大拉伸弹簧的挂钩，会使弯曲部分的应 力增大。通过大量电流，会引起弹簧失效。焊接、钎焊也经常破坏弹簧的回火状态。印痕、凹痕和切口等，常使应力增加。扭转弹簧变形使外表面产生很高的应力。紧缠弹簧时和芯棒发生咬合。

阀门弹簧的设计和计算

弹簧是液压阀类零件的重要组成部分，阀门弹簧对安全阀的动作和性能起着关键作用，而阀门弹簧往往是与安全阀的静态特性和动态特性密切相关的。在设计阀门弹簧时，要保证开启灵活.在固定的压力下，能输出额定排量，当排至关闭压力时，及时关闭，保证密封，弹簧的质量和功能性的好坏直接影响到安全阀的性能，因此弹簧的设计在安全阀的整个设计研发中有关键性的作用。目前，圆柱螺旋压缩弹簧在安全阀的设计使用过程中更为常见，所以我们主要介绍此类弹簧的设计与弹簧计算方法，同时在弹簧的设计过程中也要给予弹簧刚度、压缩量和弹簧工作高度的力值做保证。

选择适合工作换环境和使用工况的弹簧材料，避免弹簧与阀体相碰出现卡住等现象。我们以选择的安全阀弹簧材质为 60Si2MnA 其特性为弹性好，回火稳定性好，易脱碳。

当油压低于弹簧力时，溢流孔位于密封圈的下方，因此安全阀处于关闭状态油路封闭。当阀芯上油压大于弹簧力时，阀芯的溢流孔越过密封圈后开始卸压，液压油经阀口回流至泵箱当立柱下腔压力下降到某一值时，弹簧力大于液压力将阀芯压回到初始位，安全阀重新回到关闭状态。调整螺钉可改变弹簧的弹簧力，以调整溢流阀的开启压力弹簧刚.由于弹簧钢丝的直径不可避免的存在公差以及钢丝在卷绕过程中可能出现变形的影响，所以弹簧断面的实际磨平量不是一个定值，如果单单保证弹簧两端的磨平量，那么所加工的弹簧的实际并压高度通常都要大于计算的理论并压高度，正因为如此所以弹簧在加工过程中两端的实际磨平量要大于 d，到达弹簧的理论压并高度即可。

计算工具——自主开发的弹簧设计软件：