CN101324284A - 低增长率直动式安全阀 - Google Patents

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Abstract

一种安全阀组件。该安全阀组件包含一个壳体，壳体内置一个围绕阀芯的套筒，并且套筒内设置一个弹簧引导件，该导杆通过弹簧偏压远离阀芯。流体流动通道形成于在安全阀组件的至少一个位置，从阀装置出口，经过套筒和阀芯，并通过一系列开口，凹槽和孔口。该流体流动通道用来减小压力增长率。

Description

低增长率直动式安全阀
技术领域
本发明涉及一种安全阀。特别地，涉及一种用于控制流体静压泵中负荷流体压力的安全阀组件。
背景技术
典型的直动式安全阀具有高压力增长率。随着通过安全阀的流体的增加，其进口压力也增加。典型的流体的压力增长率要高于每10公升每分钟流量值增加2巴的压力。这种压力的增长是对机械能的损耗。
与安全阀有关的压力增长率取决于腔室和出口处的背压。所述阀的弹簧室依据腔室内部的背压。在典型的旋入式阀腔室中，腔室内出口的压力是随着相对于弹簧室出口位置的径向位置的函数而变化的。压力在阀腔室出口附近最低，在相对出口位置180度处最高。典型的检测下游压力的方法是利用一个与阀的弹簧室相连接的开口如钻孔或槽道。因为阀是旋入式的，腔室内弹簧室的出口的径向方向是不能控制的。压力增长率就取决于弹簧室出口相对于腔室出口的径向位置。
因此，有效的降低在流体静压泵内的安全阀中径向位置对压力增长率的影响是本发明的首要目标。
还有一个目标是提供一个改进的安全阀从而控制流体静压泵中的流体压力负荷，从而使增长率最小化。
这些和另外的，或是其它类似优越性、特色将在具体实施例和权利要求中更为具体的体现。
发明内容
一种控制流体静压泵中流体压力负荷的安全阀组件。该组件包括壳体，所述壳体包括第一和第二端部，并且壳体中设置与第二端部的进口通道流体连通的腔室。套筒部件，其设置于腔室中并且其中设有至少一个开口，和与所述开口连通的具有凹槽的内表面。阀芯，其设置于套筒部件中并且外表面具有凹槽。另外，该组件在其弹簧室中还包括一个从第一端部延伸至设置在阀芯中的第二端部的弹簧引导件。另外，流体在流体流动通道中的至少一个位置流动，通过套筒的开口流进套筒内表面的凹槽，到达阀芯外表面的凹槽，并通过套筒上的孔口开口进入弹簧室，从而将增长率减小到最小。
附图说明
附图是一幅流体静压泵安全阀的截面图。
具体实施方式
图示的是一个安全阀组件10，用于控制流体静压泵中的流体压力负荷。安全阀组件10包括从第一端部14延伸至第二端部16的壳体12。在第二端部16中设有通过壳体12的进口通道18。另外，壳体12还包括通向出口通道22的腔室20。在腔室20中有围绕阀芯26的套筒部件24。在弹簧室28中设置大致“T”型的弹簧引导件30，该弹簧引导件从第一端部32延伸至置于阀芯26内的第二端部34，其中第一端部32的直径大于第二端部34。除此之外，在弹簧室28中设有对着弹簧引导件30的第一端部32偏压的弹簧36。
套筒部件24包括开口38或十字钻孔，其与腔室20流体连通。套筒部件24还包括内表面40和外表面42，凹槽44设置于内表面40上并从开口38延伸出来。另外套筒中设有孔口46。
阀芯26从其第一端部48延伸至第二端部50，在第二端部上具有一个倒角面52用来表示位于阀芯外径54和内径56之间形成的差动区域。在阀芯26的外径54上还设置有凹槽58，因此在阀芯26的至少一个位置上，阀芯26的外径54上的凹槽58能提供用于套筒部件24的内表面40的凹槽44与套筒部件24的孔口46之间的流体连通通道。
另外，在壳体12的第一端部14是可调节螺钉60，其被设置成穿过壳体12的第一端部14。可调节螺钉60接触弹簧引导件30的第一端部32，从而调节弹簧引导件30的位移。
在工作时，进口流体通过套筒部件24进入阀壳体12。压力作用于阀芯26和弹簧引导件30上，由于弹簧室28内的压力低于阀组件10的进口通道18的压力，因此该压力推动弹簧引导件30抵住可调节螺钉60。该压力作用在由阀芯26的外径54和内径56产生的差动区域。下游压力连接于弹簧室28，以提供跨越阀芯的差动压力。与实心直径阀芯相比，差动区域对于调节范围允许较低的弹簧力需求。
随着作用在阀芯26上的压力增加到一个平衡由偏置以关闭阀组件10的弹簧36产生的负载的数值时，所述阀芯26开始朝壳体12的第一端部14移动，以提供通向套筒部件24的开口38的通路。因为阀芯26没有覆盖套筒部件24的开口38，流体流过腔室20的下游侧。随着阀芯26冲击开启，弹簧36被压缩。由于弹簧36压缩，所需的用于维持阀芯位置的压力增加以平衡附加的力。
套筒部件24采用与阀芯26外径54上的凹槽58相连的凹切槽44。所述阀芯凹槽58与套筒部件24端部附近的小孔口46相连，该孔口与套筒部件24的螺纹的被磨削的部分相连。这个流体通道连通腔室20的阀出口与弹簧室28的压力。因为这个流体通道等间距围绕阀装置10的圆周，所以下游压力不受腔室20内径向方位的影响。因此，随着流体增加，开口38处的压力由于流体喷射离开阀装置10的速率而下降。这个区域的较低的压力与弹簧室内的较低压力直接对应，并且帮助抵消弹簧载荷的增加。
因此，下游压力与弹簧室28连通起到文丘里管的作用来造成真空从而降低弹簧室的压力，使压力随着流经阀装置10的流体的数量而变化。因此，与现有技术中的安全阀相比，增长率大大降低，得到非常低的压力增长率。因此，最低程度的，上述所有目标都已经实现。
本领域技术人员可以领会到，对于该装置的其它多种可实施的修改，都没有超出本发明范围的精神。由此对本发明作出的任何修改和改变都落入本发明的权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于控制流体静压泵内的负荷流体压力的安全阀组件，包括：
壳体，其具有第一与第二端部，并且壳体内设置有腔室用来与第二端部上的进口通道进行流体连通；
套筒部件，其设置于腔室中并且其中包含有至少一个开口，其具有带与开口相连通的凹槽的内表面；
阀芯，其设置于套筒部件内并且其外表面具有凹槽；
弹簧引导件，其置于弹簧室中，从第一端部延伸至第二端部，所述第二端部设置于阀芯中；并且
其中在至少一个位置流体通过在套筒中的开口流入流体流通通道进入套筒的内表面上的凹槽，从而流到阀芯的外表面上的凹槽中，并且通过套筒中的孔口进入弹簧室。
2.如权利要求1所述的安全阀组件，其中流体流动通道连通阀出口与弹簧室的压力。
3.如权利要求1所述的安全阀组件，其中随着流体增加，套筒开口处压力减少以抵消弹簧载荷。
4.如权利要求1所述的安全阀组件，其中压力作用在阀芯的内径和外径产生的差动区域上。
5.如权利要求4所述的安全阀组件，其中所述差动区域减少了弹簧力。
6.如权利要求4所述的安全阀组件，进一步包含有在壳体第一端部上的可调节螺钉，该螺钉用来调整弹簧引导件。
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