CN106246938A - 组合可调式弹性密封阀瓣高温高压安全阀 - Google Patents
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Abstract
组合可调式弹性密封阀瓣高温高压安全阀,包括阀体、阀座、散热片、阀杆、阀盖和阀帽,阀体顶部通过散热片与阀盖下端连接,阀帽设在阀盖上端,阀杆下端设有与阀座上端压接密封配合的组合可调式阀瓣组件,阀杆上部设有位于阀盖内的弹簧压紧防松防扭转结构,阀体内设有导向套,导向套下部外侧套设有上调节圈,阀座上部外侧套设有下调节圈;阀体侧部设有用于驱动上调节圈上下移动的上齿轮调节机构和用于驱动下调节圈上下移动的下齿轮调节机构。本发明在阀体外调节安全阀动作性能安全、可靠、准确;组合可调式阀瓣组件结构便于加工、装配精度高、提高了阀门的密封可靠性和反冲效果;消除了弹簧压紧或回弹时可能发生的弹簧扭转现象。
Description
技术领域
本发明属于阀门技术领域,尤其涉及一种带防松防扭转结构、齿轮转动调节圈的组合可调式弹性密封阀瓣高温高压安全阀。
背景技术
弹簧直接载荷式安全阀的调节圈调节,是安全阀动作性能达到标准要求值的重要步骤。安全阀的动作性能包含阀门的开启压力、排放压力、开启高度、回座压力、密封压力等多个参数,每个参数值都必须在标准规定的范围内,其阀门方为合格。这些动态参数值又必须经人工调节阀门调节圈的位置,使其符合标准要求,也就说安全阀的动作性能是由调节调节圈来保证其统一性的,这个统一性就是标准规定。这些参数一般在制造厂出厂前要调好的,由于制造厂与实际用户工况不同,在制造厂调整好的阀门,在实际用户设备上运行时其参数会发生不同程度的变化,这就要求现场带压再进行调整。
现有安全阀调节圈都是与阀座螺纹连接的,调节圈外圆周圈圆柱齿,由支头螺钉的顶尖顶入其圆柱齿槽内防转固定,支头螺钉与阀体螺纹连接,阀体外用螺母背紧支头螺钉,支头螺钉与阀体连接螺纹一般为M20;当阀门动作性能不好,须调整调节圈上下位置时,先松掉背紧螺母,卸下支头螺钉,操作人员拿螺丝刀从阀体上与支头螺钉连接的M20的螺孔中伸入到阀体内,眼睛再从该螺孔中观擦注视调节圈的齿槽,用螺丝刀头拨动调节圈,注视拨动的齿数,确定调节圈上升或下降的距离,调好一个位置后,用支头螺钉顶住其齿槽,拧紧背紧螺母固定,防止支头螺钉松退,上述调整过程是带压调整的;调整后进行阀门动作性能检验,开启压力、排放压力、开启高度、回座压力、密封压力等每个参数全部在标准规定范围内时阀门为合格,其中一项不合格则重复上述调整过程,重新调整调节圈位置。用支头螺钉固定,螺丝刀拨动调节圈,结构简单,操作易行,但存在非常大的人身危险性,由于是带压操作,支头螺孔距调节圈较远,一手捏住螺丝刀拨动时很容易误操作而撬动阀瓣而使阀门起跳排气;再有系统压力波动时也易造成阀门起跳排气,而高压气体或高压蒸汽直接吹向操作者的眼睛或脸部,使操作者受伤的事例时有发生,给操作者造成调节恐惧,所以此为高压高温安全阀调节时急需解决的结构问题之一。
高温高压安全阀的阀瓣密封也是安全阀的又一结构难解问题,阀瓣密封是阀门质量的最重要指标,标志着阀门的制造水平。
现有高温高压弹簧直接载荷式安全阀的弹性密封阀瓣为整体阀瓣,其结构下部中心倒椎体和弹性承压槽,由加工而成,承压槽加工难度大,形状尺寸很难达到设计要求,特别是槽深和槽下口边的厚度,非常难控制,且不规则,很浅,承压效果不好,弹性变形能力稍差,相对的密封效果也不理想,特别在高温高压工况时的密封效果尤显不佳,在使用中容易出现密封不严或漏气现象,成为高温高压安全阀亟需解决的又一结构问题。
现有安全阀弹簧压紧过程中的防松、防扭转没有很好的解决,弹簧是形成阀瓣密封力的唯一来源,是实现其动作性能的唯一动力来源,安全阀整定压力是通过压紧弹簧完成的,弹簧压紧后的防松是保证整定压力的准确和稳定;防扭转可提高弹簧力传递的对中性,提高阀门的密封性,提高动作性能的灵活可靠性。
现有弹簧直接载荷式安全阀在整定压力时直接旋拧调整螺杆进行压紧弹簧,调整螺杆下端与上弹簧座上端面接触,当高压时,弹簧压紧力很大,调整螺杆拧紧时的摩擦力也大,带动上弹簧座转动,下弹簧座直接坐在阀杆凸台端面,摩擦力也很大,下端不会随上端一同转动,又弹簧较长,中间为弹性钢丝,所以当上弹簧座随调整螺杆拧紧而转时,弹簧必将发生扭转偏离中线或歪斜,下弹簧座作用于阀杆上的力势必改变作用方向,而阀杆作用于阀瓣上的密封力也随同发生偏离中心,形成阀瓣密封面与阀座密封面吻合不均匀,造成密封效果下降,甚至密封失效,在高温高压工况这种现象尤为明显。
现有弹簧直接载荷式安全阀整定压力后,调整螺杆一般用六角螺母背紧防松,当安装在管系中运行时,管系由于压力的波动或其他因素引起振动时,有时背紧螺母会松动,调整螺杆也会随之松动,则整定压力将降低,即阀门会提前开启排放,浪费资源,在高温高压工况这种现象较为明显,用户反映较大。
安全阀弹簧压紧防松、防扭转也是高温高压安全阀亟需解决的又一结构问题。
发明内容
本发明为了解决现有技术中的不足之处,提供一种操作安全、密封可靠、整定压力无变化稳定可靠、具有弹簧压紧防松防扭转结构、阀瓣为组合可调式的弹性密封阀瓣、调节由齿轮传动机构在阀体外安全调节的组合可调式弹性密封阀瓣高温高压安全阀。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:组合可调式弹性密封阀瓣高温高压安全阀,包括阀体、阀座、散热片、阀杆、阀盖和阀帽,阀体顶部、底部和侧部均设有连接口,阀座由阀体底部的连接口向上伸入到阀体内,阀体顶部的连接口与散热片下端连接,散热片上端与阀盖下端连接,阀帽设在阀盖上端,阀杆由上到下依次位于阀盖、散热片和阀体内,阀杆由阀体顶部的连接口伸入到阀体内,阀杆下端设有与阀座上端压接密封配合的组合可调式阀瓣组件,阀杆上部设有位于阀盖内的弹簧压紧防松防扭转结构,阀体内设有导向套,组合可调式阀瓣组件位于导向套内部,导向套下部外侧套设有上调节圈,阀座上部外侧套设有下调节圈;
阀体侧部设有用于驱动上调节圈上下移动的上齿轮调节机构和用于驱动下调节圈上下移动的下齿轮调节机构;
下齿轮调节机构包括下转筒、下齿圈、下齿轮、下驱动轴、下防转套和下定位套,下调节圈下部外侧螺纹连接在下转筒内,下转筒下端设有套设在阀座上的下环形块,下环形块内圈与阀座外圈之间对应设有下圆环槽,下圆环槽内设有若干个下滚珠,下环形块沿径向方向设有与下圆环槽连通的下滚珠装入孔,下滚珠装入孔内螺纹连接有下紧定螺钉,阀座上部外侧沿垂直方向设有一条下沟槽,下调节圈沿径向方向螺纹连接有下导向螺钉,下导向螺钉内端伸入到下沟槽内,下齿圈套设并固定在下转筒下部,下驱动轴水平设置,下齿轮固定设在下驱动轴内端,下齿轮下部与下齿圈啮合,阀体侧部水平设有下通孔,下定位套螺纹连接在下通孔内,下定位套外端设有外径大于下定位套外径的下压紧环,下定位套上套设有位于下压紧环与阀体外侧之间的下弹簧垫片,下压紧环通过下弹簧垫片压紧与阀体外侧,下驱动轴外端穿过下定位套并向外伸出下定位套,下驱动轴外端部为方头结构,下防转套内端敞口,下防转套外端设有与下驱动轴外端的方头结构配合的多槽形小内孔,下防转套套设在下压紧环外,下防转套上侧螺纹连接有下定位螺钉,下定位螺钉下端与下压紧环外圆周顶压配合;
上齿轮调节机构包括上转筒、上齿圈、上齿轮、上驱动轴、上防转套和上定位套,上调节圈上部外侧螺纹连接在上转筒内,上转筒上端设有套设在导向套上的上环形块,上环形块内圈与导向套外圈之间对应设有上圆环槽,上圆环槽内设有若干个上滚珠,上环形块沿径向方向设有与上圆环槽连通的上滚珠装入孔,上滚珠装入孔内螺纹连接有上紧定螺钉,导向套下部外侧沿垂直方向设有一条上沟槽,上调节圈沿径向方向螺纹连接有上导向螺钉,上导向螺钉内端伸入到上沟槽内,上齿圈套设并固定在上转筒下端,上驱动轴水平设置,上齿轮固定设在上驱动轴内端,上齿轮上部与上齿圈啮合,阀体侧部水平设有上通孔,上定位套螺纹连接在上通孔内,上定位套外端设有外径大于上定位套外径的上压紧环,上定位套上套设有位于上压紧环与阀体外侧之间的上弹簧垫片,上压紧环通过上弹簧垫片压紧与阀体外侧,上驱动轴外端穿过上定位套并向外伸出上定位套,上驱动轴外端部为方头结构,上防转套内端敞口,上防转套外端设有与上驱动轴外端的方头结构配合的多槽形小内孔,上防转套套设在上压紧环外,上防转套上侧螺纹连接有上定位螺钉,上定位螺钉上端与上压紧环外圆周顶压配合。
组合可调式阀瓣组件包括阀瓣芯、弹性热阀瓣、阀瓣套筒和阀瓣螺母;
弹性热阀瓣的内圆设置成五阶台阶孔,五阶台阶孔自上而下依次为圆柱光孔、圆柱内螺纹孔、螺孔空刀柱孔、圆锥孔和圆柱孔,圆柱光孔的内径大于圆柱内螺纹孔的内径,圆柱内螺纹孔的内径大于螺孔空刀柱孔的内径,圆锥孔呈上大下小结构,圆锥孔的上端口内径等于螺孔空刀柱孔的内径,圆锥孔的下端口内径等于圆柱孔的内径;
阀瓣芯下部外圆与弹性热阀瓣的圆柱内螺纹孔螺纹连接,阀瓣芯中部向外设有装配在圆柱光孔内的圆柱凸台阶,圆柱凸台阶的上端与弹性热阀瓣上端的圆形接合处用氩弧焊焊接牢固,弹性热阀瓣外圆与阀瓣套筒下部内圆配合连接,弹性热阀瓣外侧上部设有台阶槽,阀瓣套筒内圆设有装配在台阶槽上的圆环台阶和位于圆环台阶上方的圆环支板,阀瓣芯上部穿过圆环支板的内孔,阀瓣芯上端面向下开设有上圆柱下锥型槽,阀杆下端伸入到上圆柱下锥型槽内,阀杆下端面和阀瓣芯下端面中心位置均呈上大下小的倒圆锥体结构,阀杆下端定位压接在上圆柱下锥型槽底部,阀瓣螺母套设在阀杆上并与阀瓣芯上部外圆螺纹连接,阀瓣螺母下端面与圆环支板上表面压接配合,阀杆与阀瓣螺母之间通过水平径向设置的防转开口销连接;
阀瓣套筒外圆与导向套内圆接触并滑动连接,阀瓣芯下端外边缘设有与所述圆锥孔匹配的圆锥形结构,弹性热阀瓣下表面在圆柱孔下端面周边设有向下凸出于弹性热阀瓣下表面的弹性密封面,弹性热阀瓣下表面上开设有位于弹性密封面外侧的圆形弹性槽;阀座上端设有密封垫圈,弹性热阀瓣的弹性密封面压接在密封垫圈上表面形成主密封。
阀瓣芯下端外边缘的圆锥形结构与圆锥孔内壁之间的间隙为2~4mm,圆锥孔的母线与阀瓣芯的中心线之间的夹角为60°;圆柱孔的高度为2mm;弹性密封面凸出于弹性热阀瓣下表面0.5mm;圆形弹性槽的横截面呈半圆形结构,圆形弹性槽的半径为0.5mm。
导向套上部外侧设有定位安装法兰,散热片下端和上端分别水平设有下法兰和上法兰,下法兰通过下双头螺栓与阀体上端紧固连接,阀体上端面内圆处设有圆环形台阶,定位安装法兰的外圈放置在圆环形台阶上,定位安装法兰上表面与下法兰下表面内侧压接配合,上法兰通过上双头螺栓与阀盖下端紧固连接;阀杆上设有位于上法兰下方的限位套,上法兰内孔设有散热衬套,阀杆插设在散热衬套内。
阀杆上设有位于阀瓣螺母上方的排气套,排气套内圆与阀杆螺纹连接,排气套通过定位开口销于阀杆连接,导向套上端内圆设有安装台阶,安装台阶上通过止口结构连接有排气室套,导向套侧部径向设有紧固螺钉,紧固螺钉内端顶压排气室套外侧部,排气室套上端和下端均设有一个紧固环,紧固环的内圆与排气套外圆精密配合连接;排气套上端部开设上排气口,排气室套侧部开设有侧排气口。
弹簧压紧防松防扭转结构包括摩擦垫、摩擦套、下弹簧座、弹簧、上弹簧座、推力轴承和调整螺杆;
摩擦垫内圆套在阀杆外圆上,摩擦垫下端面坐在阀杆的中部台阶上,摩擦套上部内圆套在阀杆外圆,摩擦套下部内圆的内径大于摩擦套上部内圆的内径,摩擦套下部内圆套在摩擦垫外圆,摩擦套上部内圆下端面与摩擦垫上端面压接配合,下弹簧座上部内圆套设在阀杆的外圆,下弹簧座上部的外径小于下弹簧座下部的外径,下弹簧座下部内圆套接在摩擦套上部外圆,下弹簧座上部内圆下端面与摩擦套上端面压接配合;弹簧套在阀杆上,弹簧下端套在下弹簧座上部外圆上并与下弹簧座下部上端面顶压配合;上弹簧座上部的外径大于上弹簧座下部的外径,上弹簧座内圆套在阀杆外圆上,上弹簧座内圆通过推力轴承与阀杆转动连接,弹簧上端套在上弹簧座下部外圆上并上弹簧座上部下端面顶压配合;
调整螺杆为空心结构,调整螺杆内圆套在阀杆外圆,调整螺杆穿过阀杆上端部并与阀盖上端部螺纹连接,调整螺杆下端与推力轴承上端面顶压配合。
调整螺杆外套设有调整螺杆锁套,调整螺杆上部的横截面呈四边形或六边形结构,调整螺杆锁套上部内圆的横截面呈大于六边形的多边形结构;
阀盖上端外圆相对两侧对称设有扁平面,调整螺杆锁套下端面相对两侧对称设有卡爪,两个卡爪对于卡接在阀盖上端外圆的扁平面上;
阀盖上部沿垂直方向开设有一道防扭转孔,防扭转孔内水平设有一个防扭转杆,防扭转杆内端插设在上弹簧座上部并与上弹簧座焊接连接。
阀帽下端螺纹连接在阀盖上端部,阀帽侧部铰接有手柄,阀杆上端向上伸出调整螺杆上端,阀杆上端设有连接件,阀帽顶部螺纹连接有限位调节螺杆,限位调节螺杆的下端伸入到阀帽内并位于连接件正上方。
采用上述技术方案,下齿轮调节机构的具体操作过程及原理如下;下滚珠在下圆环槽内,这样可使固定下转筒和下齿圈只能绕阀座圆周转动,而不能上下移动;下滚珠由下滚珠装入孔内装入到下圆环槽内,并通过下紧定螺钉限定不得掉出来;下导向螺钉外部与下调节圈螺纹连接,下导向螺钉内端在阀座上部的下沟槽内与之接触滑动连接,限制下调节圈转动,只能做上下移动。当下转筒转动时,与下转筒螺纹连接的下调节圈可以沿阀座轴向上下移动,用以调节下调节圈的上端面与弹性热阀瓣的下端面的距离,改善安全阀的动作和密封性能。下齿轮下部与下齿圈啮合连接,驱动轴外端穿过下定位套并向外伸出下定位套,下定位套螺纹连接在下通孔内;下驱动轴插设在下定位套内并与下定位套内圆精密配合;下定位套外圆与阀体侧壁螺纹连接,下弹簧垫片套在下定位套外圆上,下定位套可以拧紧在阀体上,用下弹簧垫片压紧防松,下定位套固定在阀体上,用于支撑导向固定下驱动轴,下防转套的内端套在下定位套外端的下压紧环外圆上,下防转套的多槽形小内孔套在下驱动轴外端部的方头上,下定位螺钉与下防转套螺纹连接,定压在下定位套的大端外圆柱面上,防止下驱动轴产生转动。
当需要调节下调节圈时,卸掉下定位螺钉,拿掉下防转套,用扳手转动下驱动轴端外端的方头,由下驱动轴内端的下齿轮带动下齿圈转动,下齿圈带动下转筒转动,由于下转筒与下调节圈是螺纹传动连接,下转筒转动带动下调节圈上升或下降位移,实现在阀体外调节调节圈的要求。由于下齿轮与下齿圈是轮齿啮合传递以及下转筒与下调节圈是螺纹连接传递,所以传递误差小、精度较高,即操作人员记住下驱动轴转动的圈数和方向,由齿轮传动比和螺纹螺距就可精确的算出下调节圈的位移量和移动方向;同时设置了下驱动轴的防转结构,消除了由压力波动或振动引起的调节圈螺纹松动其位置变化的因素,达到阀体外调节安全阀动作性能安全、可靠、准确的目的,消除了调节危险性和操作人员的调节恐惧心理。
由于上齿轮调节机构和下齿轮调节机构的构造完全相同;上调节圈的调节与上述过程相同,仅上齿轮调节机构的上齿圈是套接在导向套的外圆,其余皆同。上调节圈下端面和下调节圈上端面之间形成圆环形的气流通道的面积大小,决定阀门动作性能好坏,通过调节上调节圈下端和下调节圈的上下位置,改变气流通道的面积,可得到和确保良好的阀门动作性能。
阀瓣芯下部外圆与弹性热阀瓣下部内圆螺纹连接,阀瓣芯中部台阶坐在弹性热阀瓣中部的止口内,阀瓣芯下端外边缘的圆锥形结构与圆锥孔内壁之间的间隙为2~4mm,优选取3mm,间隙距离3mm时,阀瓣芯中部上端与弹性热阀瓣上部用氩弧焊焊接牢固;弹性热阀瓣外圆与阀瓣套筒下部内圆配合连接,弹性热阀瓣外圆台阶与阀瓣套筒的内圆台阶接触连接,阀瓣芯上部外圆套窜出阀瓣套筒中部内圆台阶内孔,阀瓣螺母与阀瓣芯上部外圆螺纹连接,阀瓣螺母下端面与圆环支板上表面压接配合连接,阀瓣螺母可适当微调阀瓣芯、弹性热阀瓣下端面与阀瓣套筒下端面的相对位置,阀瓣螺母与阀杆套入连接,由防转开口销插入于阀杆固定阀瓣螺母的防转,当拧紧阀瓣螺母后,阀瓣芯、弹性热阀瓣、阀瓣套筒、阀瓣螺母则成为一体;阀瓣套筒的外圆与导向套内圆配合连接,阀瓣芯、弹性热阀瓣、阀瓣套筒、阀瓣螺母组成组合式阀瓣组件,在介质压力和弹簧力作用下,在导向套内作上下移动,实现阀门的开启、排放、回座密封。阀瓣芯的上部内圆设计加工为上圆柱下锥型槽,阀杆插入上圆柱下锥型槽内与阀瓣芯压接连接。
阀瓣芯的上部内圆设计加工为上圆柱下锥型槽与阀杆下端压接连接,阀瓣芯下端面中心位置加工出一个上大下小的倒圆锥体,倒圆锥体外下端平面与下部外螺纹圆柱交角处设计加工出120°大倒角;弹性热阀瓣下底面加工成阀瓣弹性密封面,与阀座上端的密封垫圈密封面接触密封连接,形成阀门主密封;弹性热阀瓣内圆设计加工成所述的五阶台阶孔;2mm厚的圆柱孔的下端面即弹性密封面,密封面高出弹性热阀瓣下端面0.5mm,弹性热阀瓣下端面上、弹性密封面外圆外侧设一R0.5的圆形弹性槽,即弹性密封面弹性变形时的圆形弹性槽。
组合可调式阀瓣组件的优点:解决了整体弹性阀瓣的加工难题,整体弹性阀瓣的承压槽加工工艺性不很好,槽的形状很难达到预期要求,导致弹性变形量小,造成密封效果不好;组合可调式阀瓣组件由阀瓣芯和弹性热阀瓣组成,大大降低了加工难度,阀瓣芯外形仅螺纹圆和平面及倒圆锥面,很容易车削加工,且能有很高的精度;弹性热阀瓣内圆为内圆柱面和圆锥面,也很容易加工出高精度件,降低加工难度,提高了零件精度,提高生产效率。
另外,组合可调式阀瓣组件有一定的可调性:弹性热阀瓣内的螺孔空刀柱孔自然形成了阀瓣弹性变形的承压槽,调整好阀瓣芯下端120°倒角与弹性热阀瓣的螺孔空刀柱孔下边的120°内圆锥面间的间隙,在不大于3mm即可,然后把阀瓣芯最大外圆顶端与弹性热阀瓣最上端尖处用氩弧焊焊实,就完全实现了弹性阀瓣的承压槽作用。
阀瓣螺母可以微量调整弹性热阀瓣下端面相对于阀瓣套筒底端面的位置,阀瓣螺母的松紧不同就使得上述二者的相对位置有所不同。
提高了阀门的密封可靠性和反冲效果:当介质压力升高时,压力介质通过3mm的间隙进入到螺孔空刀柱孔内,螺孔空刀柱孔的介质压力作用面积比弹性热阀瓣的弹性密封面的面积大得多,这就给弹性热阀瓣的弹性密封面一个很大的向下向外的涨力,加上弹性热阀瓣的弹性密封面圆外侧的圆形弹性槽作用,弹性热阀瓣密封处发生足够的变形,使得弹性密封面更加紧密的压在阀座上端的密封垫圈上,大大增加了阀瓣的密封力,提高了阀门的密封可靠性。
弹性热阀瓣下端面相对于阀瓣套筒底端面的位置,改善安全阀开排时的反冲效果,弹性热阀瓣下端面与阀瓣套筒底端面在同一水平线上最好,或弹性热阀瓣下端面比阀瓣套筒底端面略低0.5mm以内,对安全阀开排反冲气流有聚气流作用,对阀门的开排有利,即提高了安全阀门的动作性能。
导向套上部外侧的定位安装法兰装配在阀体上端面内圆处设有圆环形台阶上,并通过下法兰压接;排气套与阀杆下部螺纹连接,用定位开口销固定防转,排气室套上端和下端的紧固环与排气套外圆精密配合连接,排气室套下部外圆与导向套上部止口套接配合连接,由紧固螺钉紧定固定;排气套、排气室套的设置,阻止阀门开排气时,从弹性热阀瓣、阀瓣套、导向套间的配合间隙中逸出的高压高温蒸汽进入阀盖弹簧室,而影响弹簧性能。并减少外部环境灰尘落入导向套内部的配合间隙中,增大阀瓣运动摩擦力,影响阀门动作性能。
限位套与阀杆紧配合固定连接,限制调整阀瓣芯向上的开启高度,保证开启高度的准确性。散热衬套外圆与上法兰过渡紧配合连接,散热衬套内圆与阀杆外圆动配合连接,提高阀杆的垂直导向性和阀门动作性能。
弹簧压紧防松防扭转结构的具体功能及原理如下:摩擦垫、摩擦套、下弹簧座三件自下而上呈叠加装配,摩擦垫、摩擦套、下弹簧座的内圆皆套在阀杆外圆。摩擦垫下表面与阀杆中部台阶面压接,在旋压弹簧时增大对中部台阶的摩擦力,摩擦套则可减少下弹簧座对阀杆的摩擦力,防止摩擦垫带动阀杆转动而歪斜;摩擦套上端圆弧端面与下弹簧座下内台阶孔圆弧底面为圆弧面接触连接,下弹簧座上部内圆比阀杆外圆大得多,在弹簧压紧或回弹时,防止弹簧歪斜、提高作用于阀杆的力的对中性,减少接触摩擦力引起的阀杆的不垂直度,提高阀门的密封效果和动作灵活可靠性;推力轴承的作用是减少拧紧调整螺杆时对上弹簧座的摩擦力,避免在旋转调整螺杆时上弹簧座产生转动而带动弹簧发生的扭转;防扭转杆内端与上弹簧座焊接连接,防扭转杆外端插入阀盖侧面的防扭转孔中,彻底消除了弹簧压紧或回弹时可能发生的弹簧扭转现象,防止弹簧作用于阀杆、阀瓣压紧力的不对中,从而提高阀门密封可靠性,开排起跳动作灵活可靠性;调整螺杆锁套多边形内孔套接在调整螺杆上部六角形外圆,下部两平行卡爪卡接在阀盖上端外圆的两平行扁平面上,防止了调整螺杆在阀门运行振动引起的调整螺杆与阀盖螺纹连接的松动,保证阀门整定压力的稳定可靠。
阀帽顶部螺纹连接有限位调节螺杆,可以与阀杆上端的连接件紧配合,限制调整阀瓣芯向上的开启高度,保证开启高度的准确性。在特殊情况时,可以使用扳手拧动限位调节螺杆向下压动连接件,强行限制阀门有开启动作。手柄用于强制开启阀门进行排放。
综上所述,本发明中的用于驱动上调节圈上下移动的上齿轮调节机构和用于驱动下调节圈上下移动的下齿轮调节机构消除了由压力波动或振动引起的调节圈螺纹松动其位置变化的因素,达到体外调节安全阀动作性能安全、可靠、准确的目的,消除了调节危险性和操作人员的调节恐惧心理;组合可调式阀瓣组件结构便于加工、装配精度高、提高了阀门的密封可靠性和反冲效果;弹簧压紧防松防扭转结构彻底消除了弹簧压紧或回弹时可能发生的弹簧扭转现象,防止弹簧作用于阀杆、阀瓣压紧力的不对中,从而提高阀门密封可靠性,开排起跳动作灵活可靠性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是图1中上齿轮调节机构和下齿轮调节机构的放大图;
图3是图1中组合可调式阀瓣组件的放大图;
图4是图1中弹簧压紧防松防扭转结构的放大图;
图5是图4中调整螺杆锁套的放大图;
图6是图5的仰视图;
图7是图3中A处的放大图。
具体实施方式
如图1-图7所示,本发明的组合可调式弹性密封阀瓣高温高压安全阀,包括阀体1、阀座2、散热片28、阀杆24、阀盖37和阀帽44,阀体1顶部、底部和侧部均设有连接口,阀座2由阀体1底部的连接口向上伸入到阀体1内,阀体1顶部的连接口与散热片28下端连接,散热片28上端与阀盖37下端连接,阀帽44设在阀盖37上端,阀杆24由上到下依次位于阀盖37、散热片28和阀体1内,阀杆24由阀体1顶部的连接口伸入到阀体1内,阀杆24下端设有与阀座2上端压接密封配合的组合可调式阀瓣组件,阀杆24上部设有位于阀盖37内的弹簧压紧防松防扭转结构,阀体1内设有导向套21,组合可调式阀瓣组件位于导向套21内部,导向套21下部外侧套设有上调节圈20,阀座2上部外侧套设有下调节圈7。
阀体1侧部设有用于驱动上调节圈20上下移动的上齿轮调节机构和用于驱动下调节圈7上下移动的下齿轮调节机构。
下齿轮调节机构包括下转筒46、下齿圈5、下齿轮47、下驱动轴13、下防转套15和下定位套14,下调节圈7下部外侧螺纹连接在下转筒46内,下转筒46下端设有套设在阀座2上的下环形块48,下环形块48内圈与阀座2外圈之间对应设有下圆环槽,下圆环槽内设有若干个下滚珠3,下环形块48沿径向方向设有与下圆环槽连通的下滚珠装入孔,下滚珠装入孔内螺纹连接有下紧定螺钉4,阀座2上部外侧沿垂直方向设有一条下沟槽49,下调节圈7沿径向方向螺纹连接有下导向螺钉6,下导向螺钉6内端伸入到下沟槽49内,下齿圈5套设并固定在下转筒46下部,下驱动轴13水平设置,下齿轮47固定设在下驱动轴13内端,下齿轮47下部与下齿圈5啮合,阀体1侧部水平设有下通孔,下定位套14螺纹连接在下通孔内,下定位套14外端设有外径大于下定位套14外径的下压紧环50,下定位套14上套设有位于下压紧环50与阀体1外侧之间的下弹簧垫片16,下压紧环50通过下弹簧垫片16压紧与阀体1外侧,下驱动轴13外端穿过下定位套14并向外伸出下定位套14,下驱动轴13外端部为方头结构,下防转套15内端敞口,下防转套15外端设有与下驱动轴13外端的方头结构配合的多槽形小内孔,下防转套15套设在下压紧环50外,下防转套15上侧螺纹连接有下定位螺钉17,下定位螺钉17下端与下压紧环50外圆周顶压配合。
上齿轮调节机构包括上转筒19、上齿圈51、上齿轮52、上驱动轴18、上防转套53和上定位套54,上调节圈20上部外侧螺纹连接在上转筒19内,上转筒19上端设有套设在导向套21上的上环形块55,上环形块55内圈与导向套21外圈之间对应设有上圆环槽,上圆环槽内设有若干个上滚珠56,上环形块55沿径向方向设有与上圆环槽连通的上滚珠装入孔,上滚珠装入孔内螺纹连接有上紧定螺钉57,导向套21下部外侧沿垂直方向设有一条上沟槽58,上调节圈20沿径向方向螺纹连接有上导向螺钉59,上导向螺钉59内端伸入到上沟槽58内,上齿圈51套设并固定在上转筒19下端,上驱动轴18水平设置,上齿轮52固定设在上驱动轴18内端,上齿轮52上部与上齿圈51啮合,阀体1侧部水平设有上通孔,上定位套54螺纹连接在上通孔内,上定位套54外端设有外径大于上定位套54外径的上压紧环60,上定位套54上套设有位于上压紧环60与阀体1外侧之间的上弹簧垫片61,上压紧环60通过上弹簧垫片61压紧与阀体1外侧,上驱动轴18外端穿过上定位套54并向外伸出上定位套54,上驱动轴18外端部为方头结构,上防转套53内端敞口,上防转套53外端设有与上驱动轴18外端的方头结构配合的多槽形小内孔,上防转套53套设在上压紧环60外,上防转套53上侧螺纹连接有上定位螺钉62,上定位螺钉62上端与上压紧环60外圆周顶压配合。
组合可调式阀瓣组件包括阀瓣芯8、弹性热阀瓣9、阀瓣套筒10和阀瓣螺母11。
弹性热阀瓣9的内圆设置成五阶台阶孔,五阶台阶孔自上而下依次为圆柱光孔、圆柱内螺纹孔、螺孔空刀柱孔63、圆锥孔和圆柱孔,圆柱光孔的内径大于圆柱内螺纹孔的内径,圆柱内螺纹孔的内径大于螺孔空刀柱孔63的内径,圆锥孔呈上大下小结构,圆锥孔的上端口内径等于螺孔空刀柱孔63的内径,圆锥孔的下端口内径等于圆柱孔的内径。
阀瓣芯8下部外圆与弹性热阀瓣9的圆柱内螺纹孔螺纹连接,阀瓣芯8中部向外设有装配在圆柱光孔内的圆柱凸台阶64,圆柱凸台阶64的上端与弹性热阀瓣9上端的圆形接合处用氩弧焊焊接牢固,弹性热阀瓣9外圆与阀瓣套筒10下部内圆配合连接,弹性热阀瓣9外侧上部设有台阶槽,阀瓣套筒10内圆设有装配在台阶槽上的圆环台阶65和位于圆环台阶65上方的圆环支板66,阀瓣芯8上部穿过圆环支板66的内孔,阀瓣芯8上端面向下开设有上圆柱下锥型槽67,阀杆24下端伸入到上圆柱下锥型槽67内,阀杆24下端面和阀瓣芯8下端面中心位置均呈上大下小的倒圆锥体结构,阀杆24下端定位压接在上圆柱下锥型槽67底部,阀瓣螺母11套设在阀杆24上并与阀瓣芯8上部外圆螺纹连接,阀瓣螺母11下端面与圆环支板66上表面压接配合,阀瓣螺母11可调整阀瓣芯8、弹性热阀瓣9的下端面与阀瓣套筒10下端面的相对位置高低,可改善阀门开排时的反冲、回座效果,阀杆24与阀瓣螺母11之间通过水平径向设置的防转开口销12连接。
阀瓣套筒10外圆与导向套21内圆接触并滑动连接,阀瓣芯8下端外边缘设有与所述圆锥孔匹配的圆锥形结构,弹性热阀瓣9下表面在圆柱孔下端面周边设有向下凸出于弹性热阀瓣9下表面的弹性密封面68,弹性热阀瓣9下表面上开设有位于弹性密封面68外侧的圆形弹性槽69;阀座2上端设有密封垫圈70,弹性热阀瓣9的弹性密封面68压接在密封垫圈70上表面形成主密封。
阀瓣芯8下端外边缘的圆锥形结构与圆锥孔内壁之间的间隙a为2~4mm,圆锥孔的母线与阀瓣芯8的中心线之间的夹角A为60°;圆柱孔的高度为2mm;弹性密封面68凸出于弹性热阀瓣9下表面0.5mm;圆形弹性槽69的横截面呈半圆形结构,圆形弹性槽69的槽半径为0.5mm。
导向套21上部外侧设有定位安装法兰71,散热片28下端和上端分别水平设有下法兰72和上法兰73,下法兰72通过下双头螺栓22与阀体1上端紧固连接,阀体1上端面内圆处设有圆环形台阶,定位安装法兰71的外圈放置在圆环形台阶上,定位安装法兰71上表面与下法兰72下表面内侧压接配合,上法兰73通过上双头螺栓31与阀盖37下端紧固连接;阀杆24上设有位于上法兰73下方的限位套29,上法兰73内孔设有散热衬套30,阀杆24插设在散热衬套30内。
阀杆24上设有位于阀瓣螺母11上方的排气套25,排气套25内圆与阀杆24螺纹连接,排气套25通过定位开口销27于阀杆24连接,导向套21上端内圆设有安装台阶,安装台阶上通过止口结构连接有排气室套26,导向套21侧部径向设有紧固螺钉75,紧固螺钉75内端顶压排气室套26外侧部,排气室套26上端和下端均设有一个紧固环76,紧固环76的内圆与排气套25外圆精密配合连接;排气套25上端部开设上排气口77,排气室套26侧部开设有侧排气口78。
弹簧压紧防松防扭转结构包括摩擦垫33、摩擦套34、下弹簧座35、弹簧36、上弹簧座38、推力轴承39、防扭转杆40、调整螺杆41和调整螺杆锁套42。
摩擦垫33内圆套在阀杆24外圆上,摩擦垫33下端面坐在阀杆24的中部台阶上,摩擦套34上部内圆套在阀杆24外圆,摩擦套34下部内圆的内径大于摩擦套34上部内圆的内径,摩擦套34下部内圆套在摩擦垫33外圆,摩擦套34上部内圆下端面与摩擦垫33上端面压接配合,下弹簧座35上部内圆套设在阀杆24的外圆,下弹簧座35上部的外径小于下弹簧座35下部的外径,下弹簧座35下部内圆套接在摩擦套34上部外圆,下弹簧座35上部内圆下端面与摩擦套34上端面压接配合;弹簧36套在阀杆24上,弹簧36下端套在下弹簧座35上部外圆上并与下弹簧座35下部上端面顶压配合;上弹簧座38上部的外径大于上弹簧座38下部的外径,上弹簧座38内圆套在阀杆24外圆上,上弹簧座38内圆通过推力轴承39与阀杆24转动连接,弹簧36上端套在上弹簧座38下部外圆上并上弹簧座38上部下端面顶压配合;
调整螺杆41为空心结构,调整螺杆41内圆套在阀杆24外圆,调整螺杆41穿过阀杆24上端部并与阀盖37上端部螺纹连接,调整螺杆41下端与推力轴承39上端面顶压配合。
调整螺杆41外套设有调整螺杆锁套42,调整螺杆41上部的横截面呈四边形或六边形结构,调整螺杆锁套42上部内圆的横截面呈大于六边形的多边形结构;
阀盖37上端外圆相对两侧对称设有扁平面,调整螺杆锁套42下端面相对两侧对称设有卡爪74,两个卡爪74对于卡接在阀盖37上端外圆的扁平面上;
阀盖37上部沿垂直方向开设有一道防扭转孔79,防扭转孔79内水平设有一个防扭转杆40,防扭转杆40内端插设在上弹簧座38上部并与上弹簧座38焊接连接。
阀帽44下端螺纹连接在阀盖37上端部,阀帽44侧部铰接有手柄43,阀杆24上端向上伸出调整螺杆41上端,阀杆24上端设有连接件80,阀帽44顶部螺纹连接有限位调节螺杆45,限位调节螺杆45的下端伸入到阀帽44内并位于连接件80正上方。
下齿轮调节机构的具体操作过程及原理如下;下滚珠3在下圆环槽内,这样可使固定下转筒46和下齿圈5只能绕阀座2圆周转动,而不能上下移动;下滚珠3由下滚珠装入孔内装入到下圆环槽内,并通过下紧定螺钉4限定不得掉出来;下导向螺钉6外部与下调节圈7螺纹连接,下导向螺钉6内端在阀座2上部的下沟槽49内与之接触滑动连接,限制下调节圈7转动,只能做上下移动。当下转筒46转动时,与下转筒46螺纹连接的下调节圈7可以沿阀座2轴向上下移动,用以调节下调节圈7的上端面与弹性热阀瓣9的下端面的距离,改善安全阀的动作和密封性能。下齿轮47下部与下齿圈5啮合连接,驱动轴外端穿过下定位套14并向外伸出下定位套14,下定位套14螺纹连接在下通孔内;下驱动轴13插设在下定位套14内并与下定位套14内圆精密配合;下定位套14外圆与阀体1侧壁螺纹连接,下弹簧垫片16套在下定位套14外圆上,下定位套14可以拧紧在阀体1上,用下弹簧垫片16压紧防松,下定位套14固定在阀体1上,用于支撑导向固定下驱动轴13,下防转套15的内端套在下定位套14外端的下压紧环50外圆上,下防转套15的多槽形小内孔套在下驱动轴13外端部的方头上,下定位螺钉17与下防转套15螺纹连接,定压在下定位套14的大端外圆柱面上,防止下驱动轴13产生转动。
当需要调节下调节圈7时,卸掉下定位螺钉17,拿掉下防转套15,用扳手转动下驱动轴13端外端的方头,由下驱动轴13内端的下齿轮47带动下齿圈5转动,下齿圈5带动下转筒46转动,由于下转筒46与下调节圈7是螺纹传动连接,下转筒46转动带动下调节圈7上升或下降位移,实现在阀体1外调节调节圈的要求。由于下齿轮47与下齿圈5是轮齿啮合传递以及下转筒46与下调节圈7是螺纹连接传递,所以传递误差小、精度较高,即操作人员记住下驱动轴13转动的圈数和方向,由齿轮传动比和螺纹螺距就可精确的算出下调节圈7的位移量和移动方向;同时设置了下驱动轴13的防转结构,消除了由压力波动或振动引起的调节圈螺纹松动其位置变化的因素,达到阀体1外调节安全阀动作性能安全、可靠、准确的目的,消除了调节危险性和操作人员的调节恐惧心理。
由于上齿轮调节机构和下齿轮调节机构的构造完全相同;上调节圈20的调节与上述过程相同,仅上齿轮调节机构的上齿圈51是套接在导向套21的外圆,其余皆同,因此具体过程不再赘述。上调节圈20下端面和下调节圈7上端面之间形成圆环形的气流通道的面积大小,决定阀门动作性能好坏,通过调节上调节圈20下端和下调节圈7的上下位置,改变气流的通流面积,可得到和确保良好的阀门动作性能。
阀瓣芯8下部外圆与弹性热阀瓣9下部内圆螺纹连接,阀瓣芯8中部台阶坐在弹性热阀瓣9中部的止口内,阀瓣芯8下端外边缘的圆锥形结构与圆锥孔内壁之间的间隙a为2~4mm,优选取3mm,间隙a距离3mm时,阀瓣芯8中部上端与弹性热阀瓣9上部用氩弧焊焊接牢固;弹性热阀瓣9外圆与阀瓣套筒10下部内圆配合连接,弹性热阀瓣9外圆台阶与阀瓣套筒10的内圆台阶接触连接,阀瓣芯8上部外圆套窜出阀瓣套筒10中部内圆台阶内孔,阀瓣螺母11与阀瓣芯8上部外圆螺纹连接,阀瓣螺母11下端面与圆环支板66上表面压接配合连接,阀瓣螺母11可适当微调整弹性热阀瓣9下端面相对于阀瓣套筒10下端面的相对位置,可改善阀门开启与回座性能,阀瓣螺母11与阀杆24套入连接,由防转开口销12插入于阀杆24固定阀瓣螺母11的防转,当拧紧阀瓣螺母11后,阀瓣芯8、弹性热阀瓣9、阀瓣套筒10、阀瓣螺母11则成为一体;阀瓣套筒10的外圆与导向套21内圆配合连接,阀瓣芯8、弹性热阀瓣9、阀瓣套筒10、阀瓣螺母11组成组合式阀瓣组件,在介质压力和弹簧力作用下,在导向套21内作上下移动,实现阀门的开启、排放、回座密封。阀瓣芯8的上部内圆设计加工为上圆柱下锥型槽67,阀杆24插入上圆柱下锥型槽67内与阀瓣芯8压接连接。
阀瓣芯8的上部内圆设计加工为上圆柱下锥型槽67与阀杆24下端压接连接,阀瓣芯8下端面中心位置加工出一个上大下小的倒圆锥体,倒圆锥体外下端平面与下部外螺纹圆柱交角处设计加工出120°大倒角;弹性热阀瓣9下底面加工成阀瓣弹性密封面68,与阀座2上端的密封垫圈70密封面接触密封连接,形成阀门主密封;弹性热阀瓣9内圆设计加工成所述的五阶台阶孔;2mm厚的圆柱孔的下端面即弹性密封面68,密封面高出弹性热阀瓣9下端面0.5mm,弹性热阀瓣9下端面上、弹性密封面68外圆外侧设一R0.5的圆形弹性槽69,即弹性密封面68弹性变形时的圆形弹性槽69。
组合可调式阀瓣组件的优点:解决了整体弹性阀瓣的加工难题,整体弹性阀瓣的承压槽加工工艺性不很好,槽的形状很难达到预期要求,导致弹性变形量小,造成密封效果不好;组合可调式阀瓣组件由阀瓣芯8和弹性热阀瓣9组成,大大降低了加工难度,阀瓣芯8外形仅螺纹圆和平面及倒圆锥面,很容易车削加工,且能有很高的精度;弹性热阀瓣9内圆为内圆柱面和圆锥面,也很容易加工出高精度件,降低加工难度,提高了零件精度,提高生产效率。
另外,组合可调式阀瓣组件有一定的可调性:弹性热阀瓣9内的螺孔空刀柱孔63自然形成了阀瓣弹性变形的承压槽,调整好阀瓣芯8下端120°倒角与弹性热阀瓣9的螺孔空刀柱孔63下边的120°内圆锥面间的间隙,在不大于3mm即可,然后把阀瓣芯8最大外圆顶端与弹性热阀瓣9最上端尖处用氩弧焊焊实,就完全实现了弹性阀瓣的承压槽作用。
阀瓣螺母11可以微量调整弹性热阀瓣9下端面相对于阀瓣套筒10底端面的位置,阀瓣螺母11的松紧不同就使得上述二者的相对位置有所不同。
提高了阀门的密封可靠性和反冲效果:当介质压力升高时,压力介质通过3mm的间隙进入到螺孔空刀柱孔63内,螺孔空刀柱孔63的介质压力作用面积比弹性热阀瓣9的弹性密封面68的面积大得多,这就给弹性热阀瓣9的弹性密封面68一个很大的向下向外的涨力,加上弹性热阀瓣9的弹性密封面68圆外侧的圆形弹性槽69作用,弹性热阀瓣9密封处发生足够的变形,使得弹性密封面68更加紧密的压在阀座2上端的密封垫圈70上,大大增加了阀瓣的密封力,提高了阀门的密封可靠性。
弹性热阀瓣9下端面相对于阀瓣套筒10底端面的位置,改善安全阀开排时的反冲效果,弹性热阀瓣9下端面与阀瓣套筒10底端面在同一水平线上最好,或弹性热阀瓣9下端面比阀瓣套筒10底端面略低0.5mm以内,对安全阀开排反冲气流有聚气流作用,对阀门的开排有利,即提高了安全阀门的动作性能。
导向套21上部外侧的定位安装法兰71装配在阀体1上端面内圆处设有圆环形台阶上,并通过下法兰72压接;排气套25与阀杆24下部螺纹连接,用定位开口销27固定防转,排气室套26上端和下端的紧固环76与排气套25外圆精密配合连接,排气室套26下部外圆与导向套21上部止口套接配合连接,由紧固螺钉75紧定固定;排气套25、排气室套26的设置,阻止阀门开排气时,从弹性热阀瓣9、阀瓣套、导向套21间的配合间隙中逸出的高压高温蒸汽进入阀盖37弹簧室,而影响弹簧36性能。并减少外部环境灰尘落入导向套21内部的配合间隙中,增大阀瓣运动摩擦力,影响阀门动作性能。
限位套29与阀杆24紧配合固定连接,限制调整阀瓣芯8向上的开启高度,保证开启高度的准确性。散热衬套30外圆与上法兰73过渡紧配合连接,散热衬套30内圆与阀杆24外圆动配合连接,提高阀杆24的垂直导向性和阀门动作性能。
弹簧压紧防松防扭转结构的具体功能及原理如下:摩擦垫33、摩擦套34、下弹簧座35三件自下而上呈叠加装配,摩擦垫33、摩擦套34、下弹簧座35的内圆皆套在阀杆24外圆。摩擦垫33下表面与阀杆24的中部台阶面压接,在旋压弹簧36时增大对阀杆24的中部台阶面得摩擦力,摩擦套34则可减少下弹簧座35对阀杆24的摩擦力,防止摩擦垫33带动阀杆转动或歪斜。摩擦套34上端圆弧端面与下弹簧座35下内台阶孔圆弧底面为圆弧面接触连接,下弹簧座35上部内圆比阀杆24外圆大得多,在弹簧36压紧或回弹时,防止弹簧36歪斜、提高作用于阀杆24的力的对中性,减少接触摩擦力引起的阀杆24的不垂直度,提高阀门的密封效果和动作灵活可靠性;推力轴承39的作用是减少拧紧调整螺杆41时对上弹簧座38的摩擦力,避免在旋转调整螺杆41时上弹簧座38产生转动而带动弹簧36发生的扭转;防扭转杆40内端与上弹簧座38焊接连接,防扭转杆40外端插入阀盖37侧面的防扭转孔79中,彻底消除了弹簧36压紧或回弹时可能发生的弹簧36扭转现象,防止弹簧36作用于阀杆24、阀瓣压紧力的不对中,从而提高阀门密封可靠性,开排起跳动作灵活可靠性;调整螺杆锁套42多边形内孔套接在调整螺杆41上部六角形外圆,下部两平行卡爪74卡接在阀盖37上端外圆的两平行扁平面上,防止了调整螺杆41在阀门运行振动引起的调整螺杆41与阀盖37螺纹连接的松动,保证阀门整定压力的稳定可靠。
阀帽44顶部螺纹连接有限位调节螺杆45,可以与阀杆24上端的连接件80配合,限制调整阀瓣芯8向上的开启高度,保证开启高度的准确性。在特殊情况时,可以使用扳手拧动限位调节螺杆45向下压动连接件80,强行限制阀门有开启动作。手柄43用于强制开启阀门进行排放。
本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (8)
1.组合可调式弹性密封阀瓣高温高压安全阀,包括阀体、阀座、散热片、阀杆、阀盖和阀帽,阀体顶部、底部和侧部均设有连接口,阀座由阀体底部的连接口向上伸入到阀体内,阀体顶部的连接口与散热片下端连接,散热片上端与阀盖下端连接,阀帽设在阀盖上端,阀杆由上到下依次位于阀盖、散热片和阀体内,阀杆由阀体顶部的连接口伸入到阀体内,阀杆下端设有与阀座上端压接密封配合的组合可调式阀瓣组件,阀杆上部设有位于阀盖内的弹簧压紧防松防扭转结构,阀体内设有导向套,组合可调式阀瓣组件位于导向套内部,其特征在于:导向套下部外侧套设有上调节圈,阀座上部外侧套设有下调节圈;
阀体侧部设有用于驱动上调节圈上下移动的上齿轮调节机构和用于驱动下调节圈上下移动的下齿轮调节机构;
下齿轮调节机构包括下转筒、下齿圈、下齿轮、下驱动轴、下防转套和下定位套,下调节圈下部外侧螺纹连接在下转筒内,下转筒下端设有套设在阀座上的下环形块,下环形块内圈与阀座外圈之间对应设有下圆环槽,下圆环槽内设有若干个下滚珠,下环形块沿径向方向设有与下圆环槽连通的下滚珠装入孔,下滚珠装入孔内螺纹连接有下紧定螺钉,阀座上部外侧沿垂直方向设有一条下沟槽,下调节圈沿径向方向螺纹连接有下导向螺钉,下导向螺钉内端伸入到下沟槽内,下齿圈套设并固定在下转筒下部,下驱动轴水平设置,下齿轮固定设在下驱动轴内端,下齿轮下部与下齿圈啮合,阀体侧部水平设有下通孔,下定位套螺纹连接在下通孔内,下定位套外端设有外径大于下定位套外径的下压紧环,下定位套上套设有位于下压紧环与阀体外侧之间的下弹簧垫片,下压紧环通过下弹簧垫片压紧与阀体外侧,下驱动轴外端穿过下定位套并向外伸出下定位套,下驱动轴外端部为方头结构,下防转套内端敞口,下防转套外端设有与下驱动轴外端的方头结构配合的多槽形小内孔,下防转套套设在下压紧环外,下防转套上侧螺纹连接有下定位螺钉,下定位螺钉下端与下压紧环外圆周顶压配合;
上齿轮调节机构包括上转筒、上齿圈、上齿轮、上驱动轴、上防转套和上定位套,上调节圈上部外侧螺纹连接在上转筒内,上转筒上端设有套设在导向套上的上环形块,上环形块内圈与导向套外圈之间对应设有上圆环槽,上圆环槽内设有若干个上滚珠,上环形块沿径向方向设有与上圆环槽连通的上滚珠装入孔,上滚珠装入孔内螺纹连接有上紧定螺钉,导向套下部外侧沿垂直方向设有一条上沟槽,上调节圈沿径向方向螺纹连接有上导向螺钉,上导向螺钉内端伸入到上沟槽内,上齿圈套设并固定在上转筒下端,上驱动轴水平设置,上齿轮固定设在上驱动轴内端,上齿轮上部与上齿圈啮合,阀体侧部水平设有上通孔,上定位套螺纹连接在上通孔内,上定位套外端设有外径大于上定位套外径的上压紧环,上定位套上套设有位于上压紧环与阀体外侧之间的上弹簧垫片,上压紧环通过上弹簧垫片压紧与阀体外侧,上驱动轴外端穿过上定位套并向外伸出上定位套,上驱动轴外端部为方头结构,上防转套内端敞口,上防转套外端设有与上驱动轴外端的方头结构配合的多槽形小内孔,上防转套套设在上压紧环外,上防转套上侧螺纹连接有上定位螺钉,上定位螺钉上端与上压紧环外圆周顶压配合。
2.根据权利要求1所述的组合可调式弹性密封阀瓣高温高压安全阀,其特征在于:组合可调式阀瓣组件包括阀瓣芯、弹性热阀瓣、阀瓣套筒和阀瓣螺母;
弹性热阀瓣的内圆设置成五阶台阶孔,五阶台阶孔自上而下依次为圆柱光孔、圆柱内螺纹孔、螺孔空刀柱孔、圆锥孔和圆柱孔,圆柱光孔的内径大于圆柱内螺纹孔的内径,圆柱内螺纹孔的内径大于螺孔空刀柱孔的内径,圆锥孔呈上大下小结构,圆锥孔的上端口内径等于螺孔空刀柱孔的内径,圆锥孔的下端口内径等于圆柱孔的内径;
阀瓣芯下部外圆与弹性热阀瓣的圆柱内螺纹孔螺纹连接,阀瓣芯中部向外设有装配在圆柱光孔内的圆柱凸台阶,圆柱凸台阶的上端与弹性热阀瓣上端的圆形接合处用氩弧焊焊接牢固,弹性热阀瓣外圆与阀瓣套筒下部内圆配合连接,弹性热阀瓣外侧上部设有台阶槽,阀瓣套筒内圆设有装配在台阶槽上的圆环台阶和位于圆环台阶上方的圆环支板,阀瓣芯上部穿过圆环支板的内孔,阀瓣芯上端面向下开设有上圆柱下锥型槽,阀杆下端伸入到上圆柱下锥型槽内,阀杆下端面和阀瓣芯下端面中心位置均呈上大下小的倒圆锥体结构,阀杆下端定位压接在上圆柱下锥型槽底部,阀瓣螺母套设在阀杆上并与阀瓣芯上部外圆螺纹连接,阀瓣螺母下端面与圆环支板上表面压接配合,阀杆与阀瓣螺母之间通过水平径向设置的防转开口销连接;
阀瓣套筒外圆与导向套内圆接触并滑动连接,阀瓣芯下端外边缘设有与所述圆锥孔匹配的圆锥形结构,弹性热阀瓣下表面在圆柱孔下端面周边设有向下凸出于弹性热阀瓣下表面的弹性密封面,弹性热阀瓣下表面上开设有位于弹性密封面外侧的圆形弹性槽;阀座上端设有密封垫圈,弹性热阀瓣的弹性密封面压接在密封垫圈上表面形成主密封。
3.根据权利要求2所述的组合可调式弹性密封阀瓣高温高压安全阀,其特征在于:阀瓣芯下端外边缘的圆锥形结构与圆锥孔内壁之间的间隙为2~4mm,圆锥孔的母线与阀瓣芯的中心线之间的夹角为60°;圆柱孔的高度为2mm;弹性密封面凸出于弹性热阀瓣下表面0.5mm;圆形弹性槽的横截面呈半圆形结构,圆形弹性槽的半径为0.5mm。
4.根据权利要求2所述的组合可调式弹性密封阀瓣高温高压安全阀,其特征在于:导向套上部外侧设有定位安装法兰,散热片下端和上端分别水平设有下法兰和上法兰,下法兰通过下双头螺栓与阀体上端紧固连接,阀体上端面内圆处设有圆环形台阶,定位安装法兰的外圈放置在圆环形台阶上,定位安装法兰上表面与下法兰下表面内侧压接配合,上法兰通过上双头螺栓与阀盖下端紧固连接;阀杆上设有位于上法兰下方的限位套,上法兰内孔设有散热衬套,阀杆插设在散热衬套内。
5.根据权利要求2所述的组合可调式弹性密封阀瓣高温高压安全阀,其特征在于:阀杆上设有位于阀瓣螺母上方的排气套,排气套内圆与阀杆螺纹连接,排气套通过定位开口销于阀杆连接,导向套上端内圆设有安装台阶,安装台阶上通过止口结构连接有排气室套,导向套侧部径向设有紧固螺钉,紧固螺钉内端顶压排气室套外侧部,排气室套上端和下端均设有一个紧固环,紧固环的内圆与排气套外圆精密配合连接;排气套上端部开设上排气口,排气室套侧部开设有侧排气口。
6.根据权利要求2所述的组合可调式弹性密封阀瓣高温高压安全阀,其特征在于:弹簧压紧防松防扭转结构包括摩擦垫、摩擦套、下弹簧座、弹簧、上弹簧座、推力轴承和调整螺杆;
摩擦垫内圆套在阀杆外圆上,摩擦垫下端面坐在阀杆的中部台阶上,摩擦套上部内圆套在阀杆外圆,摩擦套下部内圆的内径大于摩擦套上部内圆的内径,摩擦套下部内圆套在摩擦垫外圆,摩擦套上部内圆下端面与摩擦垫上端面压接配合,下弹簧座上部内圆套设在阀杆的外圆,下弹簧座上部的外径小于下弹簧座下部的外径,下弹簧座下部内圆套接在摩擦套上部外圆,下弹簧座上部内圆下端面与摩擦套上端面压接配合;弹簧套在阀杆上,弹簧下端套在下弹簧座上部外圆上并与下弹簧座下部上端面顶压配合;上弹簧座上部的外径大于上弹簧座下部的外径,上弹簧座内圆套在阀杆外圆上,上弹簧座内圆通过推力轴承与阀杆转动连接,弹簧上端套在上弹簧座下部外圆上并上弹簧座上部下端面顶压配合;
调整螺杆为空心结构,调整螺杆内圆套在阀杆外圆,调整螺杆穿过阀杆上端部并与阀盖上端部螺纹连接,调整螺杆下端与推力轴承上端面顶压配合。
7.根据权利要求6所述的组合可调式弹性密封阀瓣高温高压安全阀,其特征在于:调整螺杆外套设有调整螺杆锁套,调整螺杆上部的横截面呈四边形或六边形结构,调整螺杆锁套上部内圆的横截面呈大于六边形的多边形结构;
阀盖上端外圆相对两侧对称设有扁平面,调整螺杆锁套下端面相对两侧对称设有卡爪,两个卡爪对于卡接在阀盖上端外圆的扁平面上;
阀盖上部沿垂直方向开设有一道防扭转孔,防扭转孔内水平设有一个防扭转杆,防扭转杆内端插设在上弹簧座上部并与上弹簧座焊接连接。
8.根据权利要求7所述的组合可调式弹性密封阀瓣高温高压安全阀,其特征在于:阀帽下端螺纹连接在阀盖上端部,阀帽侧部铰接有手柄,阀杆上端向上伸出调整螺杆上端,阀杆上端设有连接件,阀帽顶部螺纹连接有限位调节螺杆,限位调节螺杆的下端伸入到阀帽内并位于连接件正上方。
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