CN106402444A - 一种先导式安全阀系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种先导式安全阀系统，包括主阀、先导阀和释放阀，所述主阀上设置有主阀入口、主阀出口和流道孔，所述先导阀上设有上端感压腔入口、排放孔、中继阀进口和中继阀出口，所述主阀入口通过管道及隔离阀与先导阀的上端感压腔入口连通，所述流道孔通过管道及隔离阀与先导阀的中继阀进口连通，所述主阀的主阀出口通过管道及隔离阀分别与先导阀的排放孔和中继阀出口连通。先导式安全阀系统中的主阀、先导阀、中继阀及释放阀均采用压力自紧式密封结构，即介质压力作用在阀瓣的周围，系统压力越大，密封力越大，因此密封性能可靠。主阀体上可布置两到三个先导阀，可分别设置不同的整定压力而实现冗余设计，提高了安全阀自动超压保护功能的可靠性。

Description

一种先导式安全阀系统

技术领域

本发明涉及一种核电能发电中的阀门控制领域，具体涉及一种先导式安全阀系统，特别涉及一种适用于压水堆核电厂一回路系统中的超压保护装置。

背景技术

安全阀安装在设备、容器或管路等流体压力系统上。当系统内的压力升高并超过安全阀的整定值时，安全阀可在自身压力介质的作用下自动开启，继而全量排放，防止系统继续升压；当压力降低到规定的回座压力时，阀门还必须能自动及时关闭，保证系统继续安全运行。

在核反应堆一回路系统中使用的核安全级安全阀，是保证核反应堆一回路系统管道和设备安全的关键设备，对其质量和可靠性的要求非常高。在核反应堆系统发生超压工况时，如果安全阀不动作或开启后不回座，将会引起严重的事故。在系统正常运行时，不允许安全阀有任何内漏和外漏的情形出现，因而必须确保阀座的密封性和对周围环境的密封性。

先导式安全阀迄今已发展出很多种形式，先导式安全阀一般由主阀和先导阀组成。大多数先导式安全阀的主阀采用压力自紧式密封形式，先导阀感受系统压力并先行动作，从而驱动主阀的开启和关闭。现有非核安全级安全阀的先导阀只不过是灵敏度比主阀高的小口径弹簧式安全阀，在本质上并没有解决密封性能差的问题，启闭压差也比较大，动作寿命不高，没有远程强制释放功能等辅助功能，不能够满足核反应堆系统用安全阀的要求。而现有的核安全级安全阀形式较少，大部分安全阀的先导阀为有流动式设计，先导阀的整定值和动作性能易受介质流动和温度波动影响，从而影响安全阀整体性能，且大多数安全阀没有位置指示器，没有考虑冗余设计，没有辅助隔离功能等，另一方面，新的三代及四代核电技术对重要系统核安全级安全阀的动作精度及寿命的要求更高，因此需要开发一种新型无流动式先导式安全阀装置。

发明内容

本发明的目的即在于克服现有技术的不足，提供一种先导式安全阀系统，解决现有安全阀没有位置指示器，没有考虑冗余设计，没有辅助隔离功能，以及密封性能不高、动作精确及寿命低的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种先导式安全阀系统，包括主阀、先导阀和释放阀，所述主阀上设置有主阀入口、主阀出口和流道孔，所述先导阀上设有上端感压腔入口、排放孔、中继阀进口和中继阀出口，所述主阀入口通过管道及隔离阀与先导阀的上端感压腔入口连通，所述流道孔通过管道及隔离阀与先导阀的中继阀进口连通，所述主阀的主阀出口通过管道及隔离阀分别与先导阀的排放孔和中继阀出口连通；所述释放阀入口通过管道及隔离阀与流道孔连通，所述释放阀出口通过管道及隔离阀与主阀出口连通，释放阀通过远程手动控制主阀启闭而实现强制释放功能。先导式安全阀系统中的主阀、先导阀及释放阀均采用压力自紧式密封结构，即介质压力作用在阀瓣的周围，系统压力越大，密封力越大，因此密封性能可靠。

进一步的，所述主阀包括上封头和阀体，所述上封头顶部设置有位置指示器；所述上封头底端设置在阀体上端，所述上封头内部从上自下依次设置有位置感应块和连接杆，所述感应块与连接杆通过连接；所述阀体内部从上自下依次设置有复位弹簧、阀杆、活塞组件、阀瓣和阀座，所述阀杆与连接杆连接，所述活塞组件设置在阀杆上，所述阀杆底部设置有阀瓣，所述阀瓣紧密贴合于阀座上，所述阀座可直接堆焊于阀体底部，也可嵌套固定于阀体底部，所述复位弹簧套设在阀杆上，复位弹簧顶端作用在上封头内，复位弹簧底端作用在活塞组件上；所述阀体上部侧面开有多个流道孔，所述流道孔与阀体内的主阀活塞腔连通，所述阀体上部侧面开有主阀入口，所述阀体底端开设有主阀出口。

进一步的，所述活塞组件由活塞及活塞环组成，所述活塞环镶套在活塞上，与阀体的主阀活塞腔内表面配合，避免了热胀冷缩对活塞组件运动的影响；所述活塞组件与阀杆通过阀杆螺母固定在一起。

进一步的，所述主阀入口上设置有入口法兰，所述入口法兰通过螺栓与阀体连接，并通过密封垫圈密封；所述主阀出口上设置有出口法兰，所述出口法兰通过螺栓与阀体连接，并将阀座压紧于阀体底部。

进一步的，所述阀瓣设置在阀杆下部，为柔性阀瓣结构设计；所述阀座可直接堆焊于阀体，也可嵌套固定于阀体底部，阀瓣与阀座密封面均堆焊硬质合金。

进一步的，所述阀杆与连接杆通过螺纹连接，并通过锁紧螺母锁紧。

进一步的，所述先导阀包括先导阀体以及设置于先导阀体内的第一级先导阀和第二级中继阀，所述的先导阀体的内部空间沿从上到下的方向由多个隔板依次分隔为感压腔、预紧整定腔、第一级先导阀排放腔和流体控制腔；所述分隔感压腔和预紧整定腔的隔板A的上部安装有波纹管A，所述波纹管A的上开口由芯棒焊接密封，所述波纹管A的下开口的端面与隔板A焊接密封连接；所述第一级先导阀的先导阀杆与波纹管A的芯棒接触，所述先导阀杆的下端分段依次贯穿预紧整定腔和第一级先导阀排放腔；预紧整定腔和第一级先导阀排放腔由隔板B分隔；所述先导阀杆位于预紧整定腔内的部分的外部套装有预紧弹簧A，所述预紧弹簧A由先导阀杆上固设的挡板和设置于预紧整定腔内的支座压紧固定；分隔第一级先导阀排放腔和流体控制腔的隔板C的下表面设置有阀座A，所述先导阀杆的下端位于阀座A内，与阀座A相配合的阀瓣A由预紧弹簧B压紧于阀座A上；先导阀体的底板的上表面设置有阀座B，将流体控制腔分隔为上下两个部分的活塞A的下部设置有与阀座B相配合的阀瓣B，所述阀瓣B由预紧弹簧C压紧于位于阀座B上，活塞A上部和下部的流体控制腔内都充满流体介质；所述先导阀体上设置有连通感压腔的上端感压腔入口和连通位于活塞A下部的流体控制腔的中继阀进口；在先导阀杆下部焊接有具有密封功能的波纹管B，所述波纹管B的另一端焊接于隔板上起密封作用，防止第一级先导阀排放腔中的排放物进入到预紧整定腔中；所述第一级先导阀排放腔上设置有排放孔, 所述排放孔用于排放第一级先导阀排放腔中的排放物。

进一步的，所述活塞A上部的流体控制腔内固定设置有支撑板，支撑板上设置有供流体通过的通孔；预紧弹簧B一端抵压于阀瓣A的下端，预紧弹簧B的另一端抵压于支撑板上；预紧弹簧C一端抵压于支撑板上，预紧弹簧C另一端抵压于活塞A；所述的阀瓣A的下端连接有导杆，预紧弹簧B套装于导杆的外部，所述的先导阀体内设置有用于对先导阀杆进行导向和对预紧弹簧A进行预紧的整定螺套。

进一步的，所述阀体上部侧面开有2-3个流道孔，所述主阀上的主阀入口、主阀出口和每个流道孔配套布置有一套先导阀，所述先导阀分别通过设置不同的整定压力而实现主阀自动超压保护功能的可靠性。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、先导式安全阀系统中的主阀、先导阀、中继阀及释放阀均采用压力自紧式密封结构，即介质压力作用在阀瓣的周围，系统压力越大，密封力越大，因此密封性能可靠。

2、主阀体上可布置两到三个先导阀，可分别设置不同的整定压力而实现冗余设计，提高了安全阀自动超压保护功能的可靠性。

3、该系统通过采用高温高压释放阀实现远程强制释放功能，该释放阀直接与主阀活塞上腔连通，无需其他辅助设备，性能更为稳定可靠。

4、该系统的先导阀采用无流动式的设计，感压侧为封闭端，可以充分减少安全阀开启后流体的扰动，动作性能精度高，重复性好。

5、该系统的自动超压保护功能及远程强制释放功能均采用卸压开启式原理，即依靠系统活塞上下腔形成的压力差直接拉开阀瓣，阀座中间无需设置推杆等推开阀瓣，动作更为迅速、稳定，且主阀易于实现更大的排量。

6、该系统的先导阀采用两级放大形式，即先通过小口径高精度的先导阀开启，再通过较大口径的中继阀放大泄放量进而打开主阀，既可以实现先导阀的高精度，减少先导阀先泄漏时间，又可以迅速拉开主阀，满足大排量的要求。

7、该系统各个功能模块连接管道中均设置有隔离阀，在某模块出现故障时可方便迅速的隔离而不影响其他功能模块的性能；同时隔离阀上设置有专用测试孔道，可实现任一模块的在线水压试验、密封试验等，也可实现先导阀的在线校验试验，无需拆卸，非常方便快捷。

8、该系统主阀上部设置有位置指示器，用于指示主阀的开启高度和启闭状态，方便对主阀动作性能的监测，保证主阀泄压功能的可靠。

9、该系统的主阀、先导阀及中继阀等阀体均为整体锻造结构，没有焊接结构，提高了整体的强度，减小了焊接变形的影响，易于保证阀体的加工和装配精度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明一种先导式安全阀系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中主阀的结构示意图；

图3为本发明实施例中先导阀的结构示意图；

附图中标记及相应的零部件名称：

1、位置感应块，2、连接杆，3、复位弹簧，4、锁紧螺母，5、密封垫圈，6、阀杆螺母，7、活塞，8、活塞环，9、阀杆，10、阀瓣，11、入口法兰，12、阀座，13、金属O型环，14、出口法兰，15、上封头，16、阀体，17、流道孔，18、主阀入口，19、主阀出口，20-位置指示器，21-主阀活塞腔，22-主阀，23-先导阀，24-释放阀，25-上端感压腔入口，26-排放孔，27-中继阀进口，28-中继阀出口，29-隔离阀，30-先导阀体，31-感压腔，32-预紧整定腔，33-第一级先导阀排放腔，34-流体控制腔，35-隔板A，36-波纹管A，37-先导阀杆，38-隔板B，39-预紧弹簧A，40-挡板，41-支座，42-隔板C，43-阀座A，44-底板，45-阀座B，46-阀瓣A，47-活塞A，48-阀瓣B，49-预紧弹簧B，50-预紧弹簧C，51-波纹管B，52-支撑板，53-导杆，54-整定螺套，55-中继阀活塞腔，56-中继阀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

如图1所示，本发明一种先导式安全阀系统，包括主阀22、先导阀23和释放阀24，主阀22上设置有主阀入口18、主阀出口19和流道孔17，先导阀23上设有上端感压腔入口25、排放孔26、中继阀进口27和中继阀出口28，主阀入口18通过管道及隔离阀29与先导阀23的上端感压腔入口25连通，流道孔17通过管道及隔离阀29与先导阀23的中继阀进口27连通，主阀22的主阀出口19通过管道及隔离阀29分别与先导阀23的排放孔26和中继阀出口28连通。

系统压力正常时，主阀22、先导阀23、中继阀及释放阀24均处于关闭密封状态，均利用系统压力作为自紧密封力，属于压力自紧式密封；所有隔离阀29处于常开状态。当系统压力升高达到先导阀23的整定压力时，先导阀23的波纹管组件和碟弹组件产生位移，从而驱动先导阀杆37顶开先导阀瓣，先导阀23打开；中继阀活塞腔55的压力介质通过先导阀23泄放使得中继阀活塞腔55压力降低，中继阀的活塞A47在压力差的作用下运动，拉开中继阀56的阀瓣B48，中继阀56打开；主阀活塞腔21的压力介质通过中继阀泄放使得主阀活塞腔21压力降低，主阀22活塞在压力差的作用下运动，拉开主阀22阀瓣13，主阀22打开，实现系统泄压的目的。当系统压力降低到关闭压力时，先导阀23阀瓣在碟型弹簧和预紧弹簧的作用下重新关闭；使得中继阀活塞A47上下两端的压力迅速平衡，中继阀阀瓣B48在复位弹簧的作用下关闭；使得主阀22活塞7上下两端的压力迅速平衡，主阀22阀瓣13在复位弹簧3的作用下关闭，从而完成一次自动启闭循环。

实施例2

如图1所示，本发明一种先导式安全阀系统，在实施例1的基础上，释放阀24入口通过管道及隔离阀29与流道孔17连通，释放阀24出口通过管道及隔离阀29与主阀出口19连通，释放阀24通过远程手动控制主阀22启闭而实现强制释放功能。

当系统需要手动远程强制泄压时，接通释放阀24电源，释放阀24的阀瓣在电磁力的作用下被拉开，主阀活塞腔21的压力介质通过释放阀24泄放使得主阀活塞腔21压力降低，主阀22的活塞7在压力差的作用下运动，拉开主阀22的阀瓣13，主阀22打开，实现系统泄压。当关闭释放阀24电源，释放阀24的阀瓣在复位弹簧作用下关闭，使得主阀22活塞上下两端的压力迅速平衡，主阀22阀瓣在复位弹簧的作用下关闭，从而完成一次强制启闭循环。

实施例3

如图2所示，本发明主阀的结构示意图，在实施例1的基础上，主阀22包括上封头17和阀体16，上封头15顶部设置有位置指示器20；上封头15底端设置在阀体16上端，所述上封头15内部从上自下依次设置有位置感应块1和连接杆2，感应块1与连接杆2通过连接；阀体16内部从上自下依次设置有复位弹簧3、阀杆9、活塞组件、阀瓣10和阀座12，阀杆9与连接杆2连接，所述活塞组件设置在阀杆9上，阀杆9底部设置有阀瓣，阀瓣紧密贴合于阀座12上，所述阀座12可直接堆焊于阀体，也可嵌套固定于阀体底部，复位弹簧3套设在阀杆9上，复位弹簧3顶端作用在上封头15内，复位弹簧3底端作用在活塞组件上；所述阀体16上部侧面开有多个流道孔17，所述流道孔17与阀体16内的主阀活塞腔21连通，所述阀体16上部侧面开有主阀入口18，所述阀体16底端开设有主阀出口19。

活塞组件由活塞7及活塞环8组成，所述活塞环8镶套在活塞7上，并与主阀活塞腔21阀体16内表面配合，避免了热胀冷缩对活塞组件运动的影响；所述活塞组件与阀杆9通过阀杆螺母6固定在一起。

主阀入口18上设置有入口法兰11，入口法兰11通过螺栓与阀体16连接，并通过密封垫圈5密封；所述主阀出口19上设置有出口法兰14，出口法兰14通过螺栓与阀体16连接。

阀瓣（10）设置于阀杆（9）底部，为柔性结构设计，通过阀杆（9）导向；阀座（12）可直接堆焊于阀体（16）底部，也可嵌套固定于阀体（16）底部；阀瓣（10）及阀座（12）表面均堆焊硬质合金。阀杆9与连接杆2通过螺纹连接，并通过锁紧螺母4锁紧。

实施例4

如图3所示，本发明先导阀的结构示意图，在实施例1或2的基础上，使用先导阀23用于控制主阀22的启闭，先导阀23包括先导阀体30以及设置于先导阀体30内的第一级先导阀和第二级中继阀，所述的先导阀体30的内部空间沿从上到下的方向由多个隔板依次分隔为感压腔31、预紧整定腔32、第一级先导阀排放腔33和流体控制腔34，隔板与先导阀体30为一体，阀体为分段设计，各段之间采用密封连接。分隔感压腔31和预紧整定腔32的隔板A35的上部安装有波纹管A36，波纹管A36的上开口由芯棒焊接密封，波纹管A36的下开口的端面与隔板A35焊接密封连接，第一级先导阀的先导阀杆37从波纹管A36的下开口伸入波纹管A36内部并与波纹管A36的芯棒接触，隔板A35上设置有供先导阀杆37穿过的通孔，且通孔位于波纹管A36内，从而保证波纹管A36和隔板能够封隔感压腔31和预紧整定腔32，先导阀杆37的下端依次贯穿预紧整定腔48和第一级先导阀排放腔33，预紧整定腔32和第一级先导阀排放腔33由隔板B38分隔，隔板B38上设置有供先导阀杆37穿过的通孔，且先导阀杆37上带有波纹管，保证预紧整定腔32和第一级先导阀排放腔33的封隔，先导阀杆37位于预紧整定腔32内的部分的外部套装有预紧弹簧A39，先导阀杆37上固定设置用于对预紧弹簧A39上端进行限位的挡板40，预紧整定腔32内设置有用于支撑预紧弹簧A39下端的支座41，从而预紧弹簧A39由先导阀杆37上固设的挡板40和设置于预紧整定腔32内的支座41压紧固定，分隔第一级先导阀排放腔33和流体控制腔34的隔板C42的下表面设置有阀座A43，阀座A43内设置有贯穿隔板C42的通孔，先导阀杆37的下端位于阀座A43的通孔内，先导阀体30的底板50的上表面设置有阀座B48，阀座B48内设置有贯穿先导阀体30底板50的通孔，流体控制腔34内设置有与阀座A43相配合的阀瓣A46和活塞A47，活塞A47的下部设置有与阀座B48相配合的阀瓣B48，与阀座A43相配合的阀瓣A46由预紧弹簧B49压紧于阀座A43上，阀瓣B48由预紧弹簧C50压紧于位于阀座B48上，流体控制腔34内填充满流体，先导阀体30上设置有连通感压腔31的上端感压腔入口57和连通位于活塞A47下部的流体控制腔34的中继阀进口27。在先导阀杆37下部焊接有具有密封功能的波纹管B36，波纹管B36的另一端焊接于隔板B38上起密封作用，防止第一级先导阀排放腔33中的排放物进入到预紧整定腔32中；所述第一级先导阀排放腔33上设置有排放孔26, 所述排放孔26用于排放第一级先导阀排放腔33中的排放物。

本发明的先导阀可用于核反应堆一回路系统中，使用时，主阀入口18通过管道及隔离阀29与先导阀23的上端感压腔入口25连通，流道孔17通过管道及隔离阀29与先导阀23的中继阀进口27连通，主阀22的主阀出口19通过管道及隔离阀29分别与先导阀23的排放孔26和中继阀出口28连通。

感压腔31内的波纹管A36感知压力源的变化，即主阀入口18内流体压力的变化。当系统压力低于整定压力时，第一级先导阀和第二级中继阀都关闭，阀瓣A46和阀瓣B48分别在预紧弹簧B49和预紧弹簧C50的预紧压力下紧密贴合于阀座A43和阀座B48上，流体控制腔34内的流体被阀瓣A46和阀瓣B48密封，该流体充满了流体控制腔34，因而其对阀瓣A46、阀瓣B48都起到压紧的作用力，构成阀瓣与阀座之间的密封力，为压力自紧式密封结构。

当系统压力达到整定压力时，压力源处传来的推力驱动波纹管A36产生位移时，波纹管A36带动先导阀杆37向下移动，从而先导阀杆37向下顶压阀瓣A46，阀瓣A46离开阀座A43，第一级先导阀开启，因此起到先导开启的作用，流体控制腔34内的流体通过阀座A43流入第一级先导阀排放腔33，并且从排放孔26排向外界。进而活塞A47在主阀活塞腔21流体的作用下向上移动，使得阀瓣B48离开阀座B48，第二级中继阀开启，主阀活塞腔21内的流体经第二级中继阀排出，主阀22的活塞7向上移动，活塞7通过阀杆9带动阀瓣10离开阀座12，主阀22打开。第二级中继阀实质上是一个小型释放阀，起到流量放大作用。

通过主阀释放系统介质，系统压力下降，到达回座压力时，预紧弹簧A39推动先导阀杆37向上运动，波纹管A36形状回复，使阀瓣A46逐渐接近阀瓣B48，最终在预紧弹簧B49的作用下使第一级先导阀关闭；同时，活塞A47下腔的介质通过活塞上的小孔流入活塞A47上腔，活塞A47上下腔内的压力达到平衡，第二级中继阀在预紧弹簧C50的作用下关闭，在复位弹簧3作用下，主阀重新关闭，完成启闭循环。

位于活塞A47上部的流体控制腔34内固定设置有支撑板52，支撑板52上设置有供流体通过的通孔，预紧弹簧B49一端抵压于阀瓣A46的下端，预紧弹簧B50的另一端抵压于支撑板52上，从而与阀座A43相配合的阀瓣A46由预紧弹簧B49压紧于阀座A43上，预紧弹簧C50设置于支撑板52与活塞A47之间，预紧弹簧C50一端抵压于支撑板52上，预紧弹簧C50另一端抵压于活塞A47上，从而阀瓣B48由预紧弹簧C50压紧于位于阀座B48上。

阀瓣A46的下端连接有导杆53，预紧弹簧B49套装于导杆53的外部。先导阀体30内设置有用于对阀杆43进行导向的整定螺套54，利于阀杆43的平滑移动。同时，整定螺套可以对预紧弹簧A进行预紧和调节，以调整安全阀的整定压力。

实施例5

如图1-3所示，本发明一种先导式安全阀系统，在1-4任一实施例的基础上，阀体16上部侧面开有2-3个流道孔17，所述主阀22上的主阀入口18、主阀出口19和每个流道孔17配套布置有一套先导阀，所述先导阀分别通过设置不同的整定压力而实现主阀22自动超压保护功能的可靠性。

所述的主阀22是泄放系统压力实现自动超压保护功能和远程强制释放功能的主要部件，采用压力自紧式密封结构及泄压开启式结构；所述的先导阀23是感知系统压力控制主阀启闭执行自动超压保护功能的导阀，是高精度小口径阀，采用压力自紧式密封结构，可以布置2到3个，分别设置不同的整定压力而实现冗余设计；所述的中继阀是用来放大先导阀流量的阀，与先导阀为一体式设计，通过内部管道连通，采用压力自紧式密封和泄压开启式结构；所述的释放阀24是通过远程手动控制来控制主阀启闭而实现强制释放功能的导阀，采用压力自紧式密封结构，利用电磁力通过远程电源控制其启闭；所述的隔离阀29是控制各个流道通断的部件，为一种小型高温高压截止阀，并设置有用于在线检定及试验的孔道；位置指示器1是用来指示安全阀主阀开启高度的部件，可显示阀门的关闭和开启的状态。这里所述的中继阀实质上是活塞A、阀瓣B、阀座B、预紧弹簧C、中继阀进口、阀体下端部和中继阀出口等构成的一个小型释放阀，起到流量放大作用。

主阀22、先导阀23、中继阀及释放阀24均采用压力自紧式密封结构，密封性能可靠。主阀22上可布置多个先导阀23，可分别设置不同的整定压力而实现冗余设计。该系统采用高温高压释放阀24实现远程强制释放功能，释放阀24可以是电磁阀或者是电动阀，直接接入主阀活塞上腔，无需其他辅助设备。该系统的先导阀23采用无流动式的设计，感压侧为封闭端，动作性能精度高，重复性好。该提现的自动超压保护功能及远程强制释放功能均采用卸压开启式原理，动作更为迅速、稳定，易于实现大排量。该系统利用先导阀23和中继阀形成先导功能两级放大原理结构，既可以实现先导阀23的高精度，减少先导阀23先泄漏时间，又可以迅速拉开主阀22，满足大排量的要求。该系统各连接管道中均设置有隔离阀29，隔离阀29上设置有专用测试孔道，既可以方便实现对任一模块的隔离，又可实现在线水压试验、密封试验、校验试验等，无需拆卸，非常方便快捷。该装置主阀22上部设置有位置指示器20，用于指示主阀的开启高度和启闭状态，位置指示器可以是干簧管式或是电磁式原理结构，既可以是连续信号也可以是开关信号。该系统的主阀22、先导阀23及中继阀等阀体均为整体锻造结构，没有焊接结构，提高了整体的强度，减小了焊接变形的影响，易于保证阀体的加工和装配精度。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种先导式安全阀系统，包括主阀（22）、先导阀（23）和释放阀（24），其特征在于：所述主阀（22）上设置有主阀入口（18）、主阀出口（19）和流道孔（17），所述先导阀（23）上设有上端感压腔入口（25）、排放孔（26）、中继阀进口（27）和中继阀出口（28），所述主阀入口（18）通过管道及隔离阀（29）与先导阀（23）的上端感压腔入口（25）连通，所述流道孔（17）通过管道及隔离阀（29）与先导阀（23）的中继阀进口（27）连通，所述主阀（22）的主阀出口（19）通过管道及隔离阀（29）分别与先导阀（23）的排放孔（26）和中继阀出口（28）连通。

2.根据权利要求1所述的一种先导式安全阀系统，其特征在于：所述释放阀（24）入口通过管道及隔离阀（29）与流道孔（17）连通，所述释放阀（24）出口通过管道及隔离阀（29）与主阀出口（19）连通，释放阀（24）通过远程手动控制主阀（22）启闭而实现强制释放功能。

3.根据权利要求1所述的一种先导式安全阀系统，其特征在于：所述主阀（22）包括上封头（15）和阀体（16），所述上封头（15）顶部设置有位置指示器（20）；所述上封头（15）底端设置在阀体（16）上端，所述上封头（19）内部从上自下依次设置有位置感应块（1）和连接杆（2），所述感应块（1）与连接杆（2）通过螺纹连接；所述阀体（20）内部从上自下依次设置有复位弹簧（3）、阀杆（9）、活塞组件、阀瓣（10）和阀座（12），所述阀杆（9）与连接杆（2）连接，所述活塞组件设置在阀杆（9）上，所述阀杆（9）底部设置有阀瓣，所述阀瓣紧密贴合于阀座（12）上，所述阀座（12）固定于阀体（16）底部，所述复位弹簧（3）套设在阀杆（9）上，复位弹簧（3）顶端作用在上封头（15）内，复位弹簧（3）底端作用在活塞组件上；所述阀体（16）上部侧面开有多个流道孔（17），所述流道孔（17）与阀体（16）内的主阀活塞腔（21）连通，所述阀体（16）上部侧面开有主阀入口（18），所述阀体（16）底端开设有主阀出口（19）。

4.根据权利要求3所述的一种先导式安全阀系统，其特征在于：所述活塞组件由活塞（7）及活塞环（8）组成，所述活塞环（8）镶套在活塞（7）上，并与主阀活塞腔（21）阀体（16）内表面配合，避免了热胀冷缩对活塞组件运动的影响；所述活塞组件与阀杆（9）通过阀杆螺母（6）固定在一起。

5.根据权利要求4所述的一种先导式安全阀系统，其特征在于：所述主阀入口（18）上设置有入口法兰（11），所述入口法兰（11）通过螺栓与阀体（16）连接，并通过密封垫圈（5）密封；所述主阀出口（19）上设置有出口法兰（14），所述出口法兰（14）通过螺栓与阀体（16）连接，并将阀座（12）可直接堆焊于阀体（16）底部，也可嵌套固定于阀体（16）底部。

6.根据权利要求5所述的一种用于先导式安全阀系统的主阀装置，其特征在于：所述阀瓣（10）设置于阀杆（9）底部，为柔性结构设计，通过阀杆（9）导向；阀座（12）可直接堆焊于阀体（16）底部，也可嵌套固定于阀体（16）底部；阀瓣（10）及阀座（12）表面均堆焊硬质合金。

7.根据权利要求1所述的一种先导式安全阀系统，其特征在于：所述先导阀（23）包括先导阀体（30）以及设置于先导阀体（30）内的第一级先导阀和第二级中继阀，所述的先导阀体（30）的内部空间沿从上到下的方向由多个隔板依次分隔为感压腔（31）、预紧整定腔（32）、第一级先导阀排放腔（33）和流体控制腔（34）；所述分隔感压腔（31）和预紧整定腔（32）的隔板A（35）的上部安装有波纹管A（36），所述波纹管A（36）的上开口由芯棒焊接密封，所述波纹管A（36）的下开口的端面与隔板A（35）焊接密封连接；所述第一级先导阀的先导阀杆（37）与波纹管A（36）的芯棒接触，所述先导阀杆（37）的下端分段依次贯穿预紧整定腔（32）和第一级先导阀排放腔（33）；预紧整定腔（32）和第一级先导阀排放腔（33）由隔板B（38）分隔；所述先导阀杆（37）位于预紧整定腔（32）内的部分的外部套装有预紧弹簧A（39），所述预紧弹簧A（39）由先导阀杆（37）上固设的挡板（40）和设置于预紧整定腔（32）内的支座（41）压紧固定；分隔第一级先导阀排放腔（33）和流体控制腔（34）的隔板C（42）的下表面设置有阀座A（43），所述先导阀杆（37）的下端位于阀座A（43）内，与阀座A（43）相配合的阀瓣A（46）由预紧弹簧B（49）压紧于阀座A（43）上；先导阀体（30）的底板（50）的上表面设置有阀座B（48），将流体控制腔（34）分隔为上下两个部分的活塞A（47）的下部设置有与阀座B（48）相配合的阀瓣B（48），所述阀瓣B（48）由预紧弹簧C（50）压紧于位于阀座B（48）上，活塞A（47）上部和下部的流体控制腔（34）内都充满流体介质；所述先导阀体（30）上设置有连通感压腔（31）的上端感压腔入口（25）和连通位于活塞A（47）下部的流体控制腔（34）的中继阀进口（27）；在先导阀杆（37）下部焊接有具有密封功能的波纹管B（51），所述波纹管B（51）的另一端焊接于隔板B（38）上起密封作用，防止第一级先导阀排放腔（33）中的排放物进入到预紧整定腔（32）中；所述第一级先导阀排放腔（33）上设置有排放孔（26）, 所述排放孔（26）用于排放第一级先导阀排放腔（33）中的排放物。

8.根据权利要求7所述的一种先导式安全阀系统，其特征在于：所述活塞A（47）上部的流体控制腔（34）内固定设置有支撑板（52），支撑板（52）上设置有供流体通过的通孔；预紧弹簧B（49）一端抵压于阀瓣A（46）的下端，预紧弹簧B（49）的另一端抵压于支撑板（52）上；预紧弹簧C（50）一端抵压于支撑板（52）上，预紧弹簧C（50）另一端抵压于活塞A（47）；所述的阀瓣A（46）的下端连接有导杆（53），预紧弹簧B（49）套装于导杆（53）的外部，所述的先导阀体（30）内设置有用于对先导阀杆（37）进行导向和对预紧弹簧A（39）进行预紧的整定螺套（57）。

9.根据权利要求2所述的一种先导式安全阀系统，其特征在于：所述阀体（20）上部侧面开有2-3个流道孔（17），所述主阀（22）上的主阀入口（18）、主阀出口（19）和每个流道孔（17）配套布置有一套先导阀，所述先导阀分别通过设置不同的整定压力而实现主阀（22）自动超压保护功能的可靠性。