CN103711961A - 带有双引导调节器的先导型泄压阀 - Google Patents

Abstract

一种先导型泄压阀，其包括阀体，所述阀体具有通过流体通道连接的流体进口和流体出口。阀塞设置在该流体通道内，该阀塞与阀座配合来控制流体通过该流体通道的流动。致动器连接到阀塞，该致动器朝向阀座偏压阀塞。引导组件包括第一导阀和第二导阀，引导组件将阀塞上游的流体压力引至第一导阀和第二导阀中的一个。当上游流体压力超过预定值时，该阀塞远离阀座运动，允许流体通过该流体通道流动。

Description

带有双引导调节器的先导型泄压阀

技术领域

本发明大体上涉及一种泄压阀，更具体来说，涉及一种先导型泄压阀。

背景技术

泄压阀用在各种商业、工业和家庭设备中，以使容器内的压力保持在低于预定的最高压力。具体来说，如果容器内的压力超过前泄压力或者预定的最高压力，泄压阀将流体或者蒸气排放到大气，直至容器内的压力降低至低于预定的最高压力。流体或者蒸气排放到大气的量和速率与容器内的压力大小有关。

不同的泄压阀具有不同的尺寸、前泄压力和流量。可以基于容器的设计规格例如最大压力来选择用于容器的泄压阀，容器可安全置于该最大压力而不会破裂。

已知的泄压阀往往包括致动器，该致动器具有将力作用于轴上以使阀座推向座表面的弹簧。实际上，如果多个泄压阀与歧管组件一起使用，多个泄压阀中的每一个都至少部分地设置在联接到歧管组件的多个管中的一个内。典型地，每个管都具有与泄压阀基本相同的长度并且由金属材料制成，因此泄压阀的长度和重量大幅度地影响歧管组件的总重量和尺寸(例如高度)。

多泄压阀歧管特别被用于丙烷、天然气和液态氨贮罐。这些歧管一般包括流体连接到该歧管的四个泄压阀。选择机构每次选择性地断开一个泄压阀和歧管用来测试、定期维修和/或更换。多泄压阀歧管一般很大、很重并且在泄压阀和歧管之间的连接处有泄露的倾向。

发明内容

根据本发明的一个示例性方式，先导型泄压阀包括阀体，阀体具有通过流体通道连接的流体进口和流体出口。阀塞可设置在流体通道中，该阀塞与阀座配合以控制流体通过该流体通道流动。致动器可连接到阀塞，该致动器朝着阀座偏置阀塞。引导组件包括第一导阀和第二导阀，其中，该引导组件将阀塞上游的流体压力引至旋转阀，该旋转阀将上游压力引至第一导阀和第二导阀中的一个。当上游流体压力超过预定值时，第一导阀或第二导阀启动来减少作用在致动器中的隔膜上的加载压力，以允许上游压力使阀塞远离阀座移动，从而允许流体通过流体通道流动。

在本发明的另一个示例性方式中，用于先导驱动泄压阀的引导组件包括第一导阀、第二导阀、流体连接到第一导阀和第二导阀的第一旋转阀和流体连接到第一导阀和第二导阀的第二旋转阀。

进一步根据上述方式中的任何一个或多个，先导型泄压阀(或者用于先导型泄压阀的引导组件)可以进一步包括下列优选形式中的任何一个或多个。

在某些优选形式中，先导型泄压阀包括第一旋转阀和第二旋转阀，第一旋转阀和第二旋转阀相互之间流体连接并且流体连接到第一导阀和第二导阀，其中第一旋转阀和第二旋转阀相互之间机械连接，使得第一旋转阀和第二旋转阀通过驱动装置同时驱动。在某些优选形式中，驱动装置可以是拉杆。在其他优选形式中，拉杆具有手柄部分和连接部分。在其他优选形式中，连接部分可操作地连接到第一旋转阀的阀杆和第二旋转阀的阀杆。仍旧在其他优选实施例中，拉杆包括设置在手柄部分的第一侧上的标记，该标记表明第一导阀或者第二导阀是否工作。仍旧在其他优选形式中，拉杆包括设在手柄部分的第二侧上的标记。仍旧在其他优选形式中，第一旋转阀和第二旋转阀中的至少一个是L型三通旋转阀。仍旧在其他优选形式中，第一旋转阀包括一个进口和两个出口。仍旧在其他优选形式中，第二旋转阀包括两个进口和一个出口。在某些优选形式中，第二旋转阀的出口流体连接到位于致动器上的进口端。

附图说明

图1是具有两个引导调节器的先导型泄压阀的示意图；

图2是图1中先导型泄压阀的透视图，具有选作工作引导调节器的第一引导调节器；

图3是图1中先导型泄压阀的透视图，具有选作工作引导调节器的第二引导调节器；

图4是图2中先导型泄压阀的特写透视图，选择拉杆被移除，露出第一和第二旋转选择阀的轴；和

图5是连接到两个旋转选择阀的轴的备用选择拉杆的前视图。

虽然本公开内容易受各种变型和替换结构的影响，某些示例性实施例已经图示在附图中并且在下面进行详细描述。然而，可以理解的是，这并不将本公开内容限制为所公开的特定形式，相反地，意欲涵盖落入本发明的精神和范围内的所有变形、替换结构和同等物。

具体实施方式

现在参考附图，特别参考图1，先导型泄压阀10流体连接到流体容器12。该先导型泄压阀10包括阀体14，阀体14具有通过流体通道20连接的流体进口16和流体出口18。阀塞22和阀座24设在阀体14内。阀塞22和阀座24配合来控制流体通过流体通道20流动。

阀塞22可操作地连接到阀杆26，该阀杆连接到致动器28的加载腔36。该致动器28包括例如弹簧30的偏压装置，该装置沿着使阀塞22的座表面32移向阀座24的方向偏压阀杆26和阀塞22，因此通过流体通道20流动的流体通常被阻止。当容器12以及进口16内的流体压力超过预定值时，加载腔36内的加载流体压力通过导阀52、54中的一个释放，并且由弹簧30产生的偏压力通过流体通道20内的流体压力克服，座表面32远离阀座24移动以允许流体通过流体通道20流到流体出口18。当容器12内的流体通过出口18排放时，容器12以及进口16内的压力减小。当进口16内的压力充分减小时，导阀52、54将闭合并且加载压力恢复到加载腔36。加载腔36内的加载压力消除由流体通道20内的流体产生的力，因此由弹簧30产生的偏压力将使座表面32向后移至与阀座24接触，从而阻止通过流体通道20流动。

上游或者供给流体压力从上游进口管路34分流并且最终流入第一旋转阀56，该旋转阀将上游流体压力引至第一导阀52或者第二导阀54。在某些实施例中，弹簧30位于加载腔36内。致动器28中的加载压力进口端40通过引导组件50流体连接到加载腔36和第一、第二导阀52、54中的一个，用于在过压状态期间从加载腔36排放流体。

引导组件50包括第一和第二导阀52、54、第一旋转阀56、第二旋转阀58和多个流体管路60a、60b、60c、60d、60e，这些管路将第一和第二导阀52、54流体连接到第一和第二旋转阀56、58和/或加载腔36。通过控制第一和第二旋转阀56、58，操作者可以选择第一导阀52或第二导阀54作为工作的导阀。当上游进口管路34中的上游流体压力超过在导阀52、54中设定的预定值时，工作的导阀从加载腔36排出加载压力。在选择工作的导阀时，操作者指定另一个导阀作为备用或者不工作的导阀。备用或者不工作的导阀可以拆卸与置换，或者根据需要保持而不会干扰先导型泄压阀10。在某些实施例中，第一导阀52和第二导阀54可同时工作。

引导组件50将上游或者供给流体压力(例如容器12的流体压力)输送到两个导阀52、54中的一个，这个导阀在上游压力超出预定值时通过从加载腔36排出加载压力来帮助打开先导型泄压阀10。上游压力首先通过上游进入管路34连通至第一旋转阀56的供给压力进口61。第一旋转阀56将上游或者供给压力引至第一和第二导阀52、54中的一个(或者在其他实施例中引至第一和第二导阀52、54)。第一旋转阀56将供给压力通过第一供给出口62和第一流体管路60a引至第一导阀52或者通过第二供给出口64和第二流体管路60b引至第二导阀54。

第一和第二导阀52、54可设置为，在供给压力超过预定值或者设定点时允许加载压力排向大气。第一和第二导阀52、54包括阀塞66a、66b，阀塞可通过偏压元件或者弹簧68a、68b紧密偏压。当第一或者第二流体管路60a、60b中的流体压力在阀塞66a、66b上产生打开力，足够克服弹簧68a、68b产生的偏压力，阀塞66a、66b远离阀座70a、70b移动以允许加载压力通过导阀52、54排出。一旦导阀52、54打开，流体压力通过第一导阀52从第二旋转阀58的第一加载压力出口72或者通过第二导阀54从第二旋转阀58的第二加载压力出口74排出。第二旋转阀58可设置为通过第一加载压力出口72和第二加载压力出口74中的一个将加载压力从加载压力进口76引至第一或者第二导阀52、54。

图1中的引导组件50图示出第一种状态，将供给压力引至第一导阀52，以使第一导阀52确定流体压力何时从进口端40以及加载腔36最终排出，从而打开先导型泄压阀10。流体通过上游进口管路34从容器12流向第一旋转阀56。图1图示的实施例中的第一旋转阀56是三通L型旋转阀。当如图1所图示地设置时，第一旋转阀56将流体通过第一流体管路60a从上游进口管路34引至第一导阀52。当流体压力足够打开第一导阀52时，流体通过第三流体管路60c从加载腔36排出。在这种结构中，第二旋转阀58将流体从第五流体管路60e引至第三流体管路60c并且最终引至第一导阀52。

在第二状态(未图示)下，引导组件50被设置为将供给流体压力引至第二导阀54，使得第二导阀54确定流体压力何时从加载腔56最终排出，以打开先导型泄压阀10。流体通过上游进口管路34从容器12流向第一旋转阀56。当设置为将流体流引至第二导阀54时，第一旋转阀56将流体通过第二供给流体管路60b从上游进口管路34引至第二导阀54。当流体压力足够打开第二导阀54时，流体通过第二旋转阀58和第四流体管路60d从加载腔36排出。第二旋转阀58将流体从第五流体管路60e引至附接于第二导阀54的第四流体管路60d。

在其他实施例中，旋转阀可以是T形旋转阀，其包括允许流体同时流向第一导阀52和第二导阀54的位置，因此在旋转阀处于中间位置的情况下防止任何一个导阀的流体隔离。仍旧在其他实施例中，第一和第二旋转阀56、58可替换为单个的两位六通阀块或者阀，其将第一和第二旋转阀56、58的功能结合到一个单元。

现在转向图2和3，在一个示例性实施例中，第一和第二旋转阀56、58通过手柄、拉杆80或者类似的执行部件机械连接。拉杆80附接于第一和第二旋转阀56、58中每一个的阀杆82(见图4)，因此第一和第二旋转阀56、58是一致动作的。图2图示出第一种结构(对应于图1所示的结构)，其中上游或者供给流体压力被引至第一导阀52。拉杆80包括第一侧85上的标记84，其通过某种方式(例如，利用文字和/或符号)标示工作的导阀。举例来说，图2所示的拉杆80具有声明″工作的导阀″的标记和指向工作的导阀的箭头，该工作的导阀是图2所示实施例中的第一导阀52。在这种方式下，操作者可以快速辨认工作的导阀。

图3图示出第二种结构，其中上游流体压力被引至第二导阀54。拉杆80包括位于第二侧87上的标记84，其表示第二导阀54是工作的导阀。在这种方式下，标记84通过操作者辨认工作的导阀提供引导组件50的功能。因此，操作者能够确信，在对一个导阀52、54进行维护之前，第一和第二旋转阀56、58是正确设置的。

在图2和3的实施例中，拉杆80包括平坦的手柄部分88和连接部分90。平坦的手柄部分88包括位于第一和第二侧85、87或者仅仅位于一侧的标记84。连接部分90可附接于第一和第二旋转阀56、58的阀杆82上。因此，拉杆80的动作产生阀杆82的配合同时动作，这将引起第一和第二旋转阀56、58的内部构件的配合动作以将上游或者供给流体压力正确地引至要求的导阀。在图2和3的实施例中，平坦的手柄部分88在大体平行于(或平行于)阀杆82的旋转轴线A的方向上横向延伸(或者具有宽度)。

现在转向图5，图示出拉杆180的替代示例性实施例。在图5的实施例中，拉杆180包括平坦的手柄部分188，其在大体垂直于(或者垂直于)第一和第二旋转阀156、158的阀杆的旋转轴线A的方向上横向延伸(或者具有宽度)。引导组件50可如此设置，以使手柄部分188指向工作的导阀，用于容易辨认。拉杆180可由两个单独的拉杆(每个都附接于各自的旋转阀)形成，这些拉杆具有相互固定的平坦的手柄部分188。手柄部分188可通过实际中任何一种装置固定，例如紧固件、粘合剂、钩环紧固件、焊接、夹具、铆钉、带箍、销或者将一个手柄固定到另一个手柄上的任何一种其他装置。可选择地，手柄部分可通过手柄延伸部彼此固定，例如在两个手柄部分上方滑动的金属或者塑料护套。此外，手柄部分可用安全线固定或者锁定在要求位置。在某些实施例中，安全线可固定到工作的导阀上，并且安全线还可用作窜改指示器(tampering indicator)。举例来说，如果安全线断裂，不能享受质保。

在图5图示的实施例中，手柄180包括位于每个手柄188的腿部192上的一对滑块锁190。滑块锁190包括与旋转阀156、158上的凹槽196啮合的突片194。当手柄188需要移动时，滑块锁190沿着腿部192移动直至突片194与凹槽96分开。当手柄188处于新位置之后，滑块锁190可朝向凹槽196移动直至突片194与凹槽196啮合，由此防止手柄188的进一步转动并将手柄188锁定在适当位置。在其他实施例中，腿部192包括开口，销或凸耳可通过这些开口设置以防止滑决锁190意外脱离。

仍旧在其他实施例中，手柄188可配有肘节机构以防止手柄停留在中间位置处。

仍旧在其他实施例中，单个的U形手柄连接到两个旋转阀上。

仍旧在其他实施例中，致动器可配有指示器，例如弹簧位置指示器，其显示加载压力何时已经从加载压力腔释放。指示器位置可被追踪和监控，因此如果指示器记录确定部件失效，可以预定部件的维护和/或替换。

虽然已经根据丙烷、天然气和液态氨工业在此描述了引导组件，公开的引导组件可用在控制各种类型流体流动的阀中。

在此描述的所公开的先导型泄压阀的所有实施例有利地适用于各种各样的容器。与现有技术中通常包括四个或更多阀的泄压阀歧管系统相比，所公开的先导型泄压阀还有利地具有较少的运动部件。另外，由于能够选择一个导阀同时未选择的导阀进行修复或者替换，所公开的先导型泄压阀的维护、修复和替换被简化。此外，所公开的先导型泄压阀可通过凸缘连接到气体容器，而不是NPT连接器，正像具有泄压阀歧管系统的那种情况。因此，通常出现在NPT连接器中的泄漏被消除。所公开的先导型泄压阀中的导阀可通过压合接头容易且快速地与系统分离，这使维护和修复/替换更为便利。最后，所公开的先导型泄压阀比常规的泄压阀歧管系统更小、更轻。

所公开的选择器手柄和所公开的先导型阀的旋转旋转阀有利地允许使用者快速且精确地辨认工作的导阀。进一步地，所公开的选择器手柄和旋转选择阀可在旋转选择阀通过选择器手柄物理连接时避免选中偶然的旋转选择器组合。

虽然某些先导型泄压阀已经在此根据本公开内容的教导进行描述，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反地，虽然本发明已经图示并且结合各种优选实施例进行描述，显而易见的是，除了上述那些，可以进行某些改变和改进。本专利覆盖了明确落入允许等效物范围内的本公开内容教导的所有实施例。因此，意图是保护本领域普通技术人员能够想到的所有变形和改进。

Claims (20)

1.一种先导型泄压阀，其特征在于，包括：

阀体，其具有通过流体通道连接的流体进口和流体出口；

阀塞，其设置在所述流体通道内，所述阀塞与阀座配合来控制流体通过所述流体通道的流动；

致动器，其连接到所述阀塞，所述致动器朝向所述阀座偏压所述阀塞；和

引导组件，其包括第一导阀和第二导阀，所述引导组件将所述阀塞上游的流体压力引至所述第一导阀和所述第二导阀中的一个，

其中，所述阀塞远离所述阀座运动，允许流体在上游流体压力超过预定值时通过所述流体通道流动。

2.如权利要求1所述的先导型泄压阀，其特征在于，所述引导组件进一步包括第一旋转阀和第二旋转阀，所述第一旋转阀和所述第二旋转阀彼此流体连接并流体连接到所述第一导阀和所述第二导阀。

3.如权利要求2所述的先导型泄压阀，其特征在于，所述第一旋转阀和所述第二旋转阀彼此机械连接，使得所述第一旋转阀和所述第二旋转阀由驱动装置同时驱动。

4.如权利要求3所述的先导型泄压阀，其特征在于，所述驱动装置是拉杆。

5.如权利要求4所述的先导型泄压阀，其特征在于，所述拉杆具有手柄部分和连接部分。

6.如权利要求5所述的先导型泄压阀，其特征在于，所述连接部分可操作地连接到所述第一旋转阀的阀杆和所述第二旋转阀的阀杆。

7.如权利要求5所述的先导型泄压阀，其特征在于，所述拉杆包括设置在所述手柄部分的第一侧上的标记，所述标记标示工作的导阀。

8.如权利要求7所述的先导型泄压阀，其特征在于，所述拉杆包括设置在所述手柄部分的第二侧上的标记。

9.如权利要求8所述的先导型泄压阀，其特征在于，所述第一旋转阀和所述第二旋转阀中的至少一个是L型三通旋转阀。

10.如权利要求2所述的先导型泄压阀，其特征在于，所述第一旋转阀包括一个进口和两个出口。

11.如权利要求10所述的先导型泄压阀，其特征在于，所述第二旋转阀包括一个进口和两个出口。

12.如权利要求11所述的先导型泄压阀，其特征在于，所述第二旋转阀的进口流体连接到所述致动器上的进口端。

13.用于先导型泄压阀的引导组件，其特征在于，所述引导组件包括：

第一导阀；

第二导阀；

第一旋转阀，其流体连接到所述第一导阀和所述第二导阀；和

第二旋转阀，其流体连接到所述第一导阀和所述第二导阀。

14.如权利要求13所述的引导组件，其特征在于，所述第一旋转阀和所述第二旋转阀彼此机械连接，使得所述第一旋转阀和所述第二旋转阀由驱动装置同时驱动。

15.如权利要求14所述的引导组件，其特征在于，所述驱动装置是拉杆。

16.如权利要求15所述的引导组件，其特征在于，所述拉杆具有手柄部分和连接部分。

17.如权利要求16所述的引导组件，其特征在于，所述连接部分可操作地连接到所述第一旋转阀的阀杆和所述第二旋转阀的阀杆。

18.如权利要求16所述的引导组件，其特征在于，所述拉杆包括设置在所述手柄部分的第一侧上的标记，所述标记标示工作的导阀。

19.如权利要求18所述的引导组件，其特征在于，所述拉杆包括设置在所述手柄部分的第二侧上的标记。

20.如权利要求13所述的引导组件，其特征在于，所述第一旋转阀和所述第二旋转阀中的一个是L型三通旋转阀。

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