CN107191638B - 安全阀及空气制动系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安全阀及空气制动系统，属于空气制动设备技术领域。安全阀包括阀体、弹簧盒、夹心阀及回复组件。阀体与弹簧盒可拆卸的连接，阀体与弹簧盒之间形成活动腔，阀体的阀口与活动腔连通，夹心阀可滑动的设置于活动腔内，夹心阀包括阀芯和橡胶密封垫，橡胶密封垫嵌设于阀芯内，弹簧盒包括一端开口的容纳腔，回复组件可滑动的设置于容纳腔内，回复组件的两端分别与阀芯和弹簧盒连接，回复组件用于驱动阀芯朝向阀口移动使橡胶密封垫抵接且密封阀口。该安全阀的结构提高了阀口的密封性能，安全阀的开启压力与关闭压力可分开调节，便于安全阀的压力控制。应用该安全阀的空气制动系统，提高了密封制动效果，便于操作人员控制管路压力。

Description

安全阀及空气制动系统

技术领域

本发明涉及了空气制动设备技术领域，具体而言，涉及一种安全阀及空气制动系统。

背景技术

随着科技的发展，安全阀的应用范围越来越广。安全阀用于限制空气压力的大小，将超过设定值的压力排向大气，使压力降低到设定值范围内，且设定值可调整。

现有安全阀排气阀是金属研磨面形成的密封带，经过一定时间运用后，研磨面会出现划痕，使排气阀处出现漏泄，耐久性能不高，维修难度大。其次，安全阀开启、关闭压力都由排气阀上部调压弹簧调节，开启、关闭压力控制困难。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种安全阀，提高阀口的密封性能，安全阀的开启压力与关闭压力可分开调节，便于安全阀的压力控制，使上述问题得到改善。

本发明的目的还在于提供一种空气制动系统，提高密封制动效果，便于操作人员控制管路压力。

本发明是这样实现的：

本发明的实施例提供了一种安全阀，包括阀体、弹簧盒、夹心阀及回复组件；

所述阀体与所述弹簧盒可拆卸的连接，所述阀体与所述弹簧盒之间形成活动腔，所述阀体的阀口与所述活动腔连通，所述夹心阀可滑动的设置于所述活动腔内，所述夹心阀包括阀芯和橡胶密封垫，所述橡胶密封垫嵌设于所述阀芯内，所述弹簧盒包括一端开口的容纳腔，所述容纳腔与所述活动腔连通且所述容纳腔与所述阀口同轴设置，所述回复组件可滑动的设置于所述容纳腔内，所述回复组件的两端分别与所述阀芯和所述弹簧盒连接，所述回复组件用于驱动所述阀芯朝向所述阀口移动使所述橡胶密封垫抵接于所述阀口并密封所述阀口。

在本发明可选的实施例中，所述阀体开设有第一通气孔，所述第一通气孔沿所述阀体的轴向贯穿所述阀体，所述阀口位于所述第一通气孔的靠近所述弹簧盒的一端，所述阀体的靠近所述阀口的一端设置有环形凹槽，所述环形凹槽环绕所述阀口分布，所述环形凹槽的底壁开设有贯穿所述阀体的第二通气孔。

在本发明可选的实施例中，所述阀体开设有环形阶梯槽，所述环形阶梯槽位于所述活动腔内，所述环形阶梯槽位于所述阀体的靠近所述阀口的一端，所述环形阶梯槽环绕所述阀口分布，所述环形凹槽开设于所述环形阶梯槽的槽底，所述环形阶梯槽包括第一阶梯和第二阶梯，所述第一阶梯的直径大于所述第二阶梯的直径，所述阀芯可滑动的设置于所述环形阶梯槽内。

在本发明可选的实施例中，所述环形阶梯槽的槽底低于所述阀口的端部。

在本发明可选的实施例中，所述阀芯开设有第三通气孔，所述第三通气孔沿所述阀芯的轴向贯穿所述阀芯，所述第三通气孔连通所述环形凹槽和所述活动腔，所述第一阶梯开设有第四通气孔，所述第四通气孔贯穿所述阀体。

在本发明可选的实施例中，所述回复组件包括调压弹簧、弹簧座及调压螺钉，所述调压弹簧的一端与所述阀芯连接，所述调压弹簧的另一端与所述弹簧座连接，所述弹簧座与所述容纳腔的侧壁可滑动的连接，所述调压螺钉的一端穿过所述弹簧盒与所述弹簧座连接，所述调压螺钉的另一端位于所述弹簧盒外，所述调压螺钉与弹簧盒螺纹连接，所述调压螺钉用于调节所述调压弹簧的压力。

在本发明可选的实施例中，所述安全阀还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母位于所述调压螺钉与所述弹簧盒之间，所述锁紧螺母与所述调压螺钉配合，所述锁紧螺母用于限制所述调压螺钉沿所述容纳腔的轴向移动。

在本发明可选的实施例中，所述安全阀还包括防护罩，所述防护罩罩扣于所述调压螺钉外且所述防护罩与所述弹簧盒可拆卸的连接，所述防护罩与所述弹簧盒形成密闭空间。

在本发明可选的实施例中，所述弹簧盒的靠近所述夹心阀的一端设置有至少一个通气槽，所述通气槽沿所述容纳腔的径向贯穿所述弹簧盒的侧壁。

本发明的实施例还提供了一种空气制动系统，包括上述的安全阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

该安全阀的结构提高了阀口的密封性能，安全阀的开启压力与关闭压力可分开调节，便于安全阀的压力控制。

应用该安全阀的空气制动系统，提高了密封制动效果，便于操作人员控制管路压力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例的安全阀的结构示意图；

图2为图1的阀体的结构示意图；

图3为图1的弹簧盒的结构示意图；

图4为图1的Ⅴ-Ⅴ方向的剖视图。

图标：100-安全阀；1-阀体；11-活动腔；12-阀口；13-第一通气孔；14-环形凹槽；141-第二通气孔；15-环形阶梯槽；151-第一阶梯；152-第二阶梯；16-第四通气孔；2-弹簧盒；21-容纳腔；22-通气槽；3-夹心阀；31-阀芯；311-第三通气孔；32-橡胶密封垫；4-回复组件；41-调压弹簧；42-弹簧座；43-调压螺钉；44-锁紧螺母；5-防护罩。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供一种安全阀100，包括阀体1、弹簧盒2、夹心阀3及回复组件4。

在本实施例中，阀体1与弹簧盒2配合，两者内部形成活动腔11，阀口12与活动腔11连通，夹心阀3可滑动的设置于活动腔11内，夹心阀3包括阀芯31和橡胶密封垫32，橡胶密封垫32嵌设于阀芯31内，弹簧盒2设置有与活动腔11连通的容纳腔21，回复组件4可滑动的设置于容纳腔21内，回复组件4的两端分别与弹簧盒2和阀芯31连接，回复组件4施加于阀芯31朝向阀口12运动的作用力，用于驱动橡胶密封垫32抵接于阀口12，并且密封阀口12，从而实现安全阀100的关闭，橡胶密封垫32与阀口12的配合，密封效果好，由于橡胶的弹性，不易出现密封泄露的现象。

下面对该安全阀100的各个部件的具体结构和相互之间的位置关系进行详细说明。

如图2所示，阀体1开设有第一通气孔13，用于压缩空气与阀腔连通，第一通气孔13沿阀体1的轴向贯穿阀体1，阀口12位于第一通气孔13的一端(阀体1为圆柱状结构，沿阀体1的轴向，阀口12位于第一通气孔13的靠近阀腔的一端)，阀体1的靠近阀口12的一端设置有环形凹槽14，相当于，阀腔的底壁(阀体1的开设第一通气孔13的部位)设置有环绕阀口12分布的环形凹槽14，环形凹槽14的底壁开设有贯穿阀体1的第二通气孔141，第二通气孔141沿阀体1的轴向延伸。

进一步地，阀体1开设有环形阶梯槽15，环形阶梯槽15位于阀腔的底壁(环形阶梯槽15位于阀体1的靠近阀口12的一端)，环形阶梯槽15环绕阀口12分布，环形凹槽14开设于环形阶梯槽15的槽底，环形阶梯槽15包括第一阶梯151和第二阶梯152，第一阶梯151的直径大于第二阶梯152的直径，环形阶梯槽15用于夹心阀3的定位与支撑。

为了增加夹心阀3与阀口12的密封性，如图所示，环形阶梯槽15的槽底低于阀口12的端部，相当于，当夹心阀3与环形阶梯槽15配合时，夹心阀3与环形阶梯槽15的槽底贴合，由于阀口12的端部凸出环形阶梯槽15的槽底，夹心阀3具有一定的弹性，使得夹心阀3与阀口12的配合更严密。

进一步地，阀体1开设有第四通气孔16，第四通气孔16位于第一阶梯151且沿阀体1的轴向贯穿阀体1。

弹簧盒2与阀体1可拆卸的连接，弹簧盒2与阀体1之间形成活动腔11，相当于弹簧盒2与阀体1配合后，弹簧盒2的一部分位于阀腔内，将阀腔隔离出活动腔11，夹心阀3可滑动的设置于活动腔11内，阀口12与活动腔11连通。夹心阀3具有两个极限位置，当夹心阀3运动至与阀口12接触时，夹心阀3具有第一极限位置，此时，安全阀100关闭；当夹心阀3运动至与弹簧盒2接触时，夹心阀3具有第二极限位置，此时，安全阀100完全打开。

当夹心阀3位于第一极限位置时，夹心阀3抵接于阀口12，密封阀口12，避免压缩空气泄露。当夹心阀3远离阀口12时，压缩空气通过第一通气孔13经阀口12进入阀腔，压缩空气从第二通气孔141排出。

夹心阀3与环形阶梯槽15可滑动的连接，夹心阀3包括阀芯31和橡胶密封垫32，橡胶密封垫32嵌设于阀芯31内，橡胶密封垫32用于抵接于阀口12并密封阀口12。

进一步地，阀芯31开设有第三通气孔311，第三通气孔311沿阀芯31的轴向贯穿阀芯31，第三通气孔311连通环形凹槽14和活动腔11。当夹心阀3受力与阀口12分离后，压缩空气经阀口12进入环形凹槽14，一部分压缩空气经第二通气孔141排出，另一部分压缩空气经第三通气孔311进入活动腔11，在夹心阀3上方(夹心阀3远离阀口12的一侧)形成背压，使夹心阀3可及时关闭，提高夹心阀3关闭压力；另外，通过第四通气孔16可以将位于活动腔11内的压缩空气排出，改变夹心阀3的关闭压力。

为了方便弹簧盒2与阀体1的安装与拆卸，弹簧盒2与阀体1螺纹连接，提高弹簧盒2与阀体1的连接强度和连接灵活性。

弹簧盒2包括一端开口的容纳腔21，容纳腔21的开口端朝向活动腔11，容纳腔21与活动腔11连通且容纳腔21与阀口12同轴设置，回复组件4可滑动的设置于容纳腔21内，回复组件4的两端分别与阀芯31和弹簧盒2连接，回复组件4用于驱动夹心阀3朝向阀口12移动，使橡胶密封垫32抵接于阀口12并密封阀口12。回复组件4对夹心阀3施加朝向阀口12运动的作用力，作用力为安全阀100的预设压力值，当经第一通气孔13的压缩空气的压力低于预设压力值时，安全阀100处于关闭状态；当压缩空气的压力高于预设压力值时，夹心阀3远离阀口12，安全阀100处于打开状态。

进一步地，弹簧盒2的靠近夹心阀3的一端设置有至少一个通气槽22(如图3所示)，通气槽22沿容纳腔21的径向贯穿弹簧盒2的侧壁(如图4所示)，通气槽22位于阀腔内，当夹心阀3移动至第二极限位置时，容纳腔21内的压缩空气可通过通气槽22经第四通气孔16排向外部大气。通气槽22的数量可以为多个，使用者可以根据实际情况选取，多个通气槽22需环绕容纳腔21设置，使得夹心阀3位于第二极限位置时，容纳腔21与活动腔11连通。

如图1所示，回复组件4包括调压弹簧41、弹簧座42及调压螺钉43，调压弹簧41的一端与阀芯31连接，调压弹簧41的另一端与弹簧座42连接；弹簧座42与容纳腔21的侧壁可滑动的连接；调压螺钉43的一端穿过弹簧盒2与弹簧座42连接，调压螺钉43的另一端位于弹簧盒2外，调压螺钉43与弹簧盒2螺纹连接，通过调节调压螺钉43与弹簧盒2的位置，实现调压弹簧41压力的调节。

进一步地，安全阀100还包括锁紧螺母44，锁紧螺母44位于调压螺钉43与弹簧盒2之间，锁紧螺母44与调压螺钉43配合。由于调压螺钉43与弹簧盒2螺纹连接，长时间的工作，容易使调压螺钉43松动，锁紧螺母44的设置，可以有效限制调压螺钉43沿容纳腔21的轴向移动，预防调压螺钉43松动。

为了防止使用过程中外部灰尘等异物经弹簧盒2进入阀腔内部，安全阀100还包括防护罩5，防护罩5罩扣于调压螺钉43外，并且防护罩5与弹簧盒2可拆卸的连接，防护罩5与弹簧盒2形成密封空间。作为本实施例的可选方式，防护罩5与弹簧盒2螺纹连接，既方便防护罩5的安装与拆卸，还可提高防护罩5与弹簧盒2的连接密封性。

本发明实施例的工作原理为：

首先，调节调压螺钉43的位置，设置安全阀100的预设压力，将安全阀100与管路连接；当管路中的压力大于预设压力时，夹心阀3被压缩空气推动原理阀口12，安全阀100打开，压缩空气通过第一通气孔13经阀口12进入环形凹槽14，一部分压缩空气通过第二通气孔141排向大气，一部分压缩空气通过第三通气孔311进入活动腔11，并在夹心阀3上方形成背压，进入活动腔11的压缩空气经第四通气孔16排向大气；随着管路压力的增大，夹心阀3运动至第二极限位置，与弹簧盒2的底部配合，夹心阀3上方的背压增大，压缩空气经通气槽22从第四通气孔16排向大气。当管路压力下降时，夹心阀3在弹簧压力和背压的作用下朝向阀口12运动，至抵压于阀口12将阀口12封闭。

需要指出的是，第二通气孔141是压缩空气排入大气的主要通道。第四通气孔16的直径，可以根据实际情况选取，第四通气孔16的直径和调压弹簧41限制夹心阀3的关闭压力。

本发明实施例的有益效果为：

1)安全阀100排气处结构采用金属阀口12与橡胶件密封，耐久性能高，维修方便。

2)安全阀100开启压力由调压弹簧41控制，关闭压力由调压弹簧41和第四通气孔16的大小控制，开启压力与关闭压力可分开调节。

3)安全阀100上部具有防护罩5，可防止异物从弹簧盒2上部侵入阀内部。

4)安全阀100的弹簧盒2四周无排气孔，可防止异物从弹簧盒2四周侵入阀内部。

5)弹簧盒2下端面有通气槽22，当夹心阀3上移与弹簧盒2下端面贴合时，弹簧盒2内压力空气可通过通气槽22排向大气。

6)调压螺钉43上设置锁紧螺母44，可预防调压螺钉43松动。

7)夹心阀3设置第三通气孔311，安全阀100排气时在夹心阀3上部产生背压，可在压力空气低于设定值时及时关闭夹心阀3。

8)阀体1下端面设置第二通气孔141和第四通气孔16，可排出高于设定值的压力和弹簧盒2内的背压。

第二实施例

本实施例提供了一种空气制动系统，包括第一实施例提供的安全阀100。

在本实施例中，空气制动系统，由于管路压力是由压缩空气来提供的，因此，安全阀100的设置，可以提高管路的压力控制。安全阀100的密封制动效果好，可以有效保护管路的压力，便于调节压力，提高控制能力。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种安全阀，其特征在于，包括阀体、弹簧盒、夹心阀及回复组件；

所述阀体与所述弹簧盒可拆卸的连接，所述阀体与所述弹簧盒之间形成活动腔，所述阀体的阀口与所述活动腔连通，所述夹心阀可滑动的设置于所述活动腔内，所述夹心阀包括阀芯和橡胶密封垫，所述橡胶密封垫嵌设于所述阀芯内，所述弹簧盒包括一端开口的容纳腔，所述容纳腔与所述活动腔连通且所述容纳腔与所述阀口同轴设置，所述回复组件可滑动的设置于所述容纳腔内，所述回复组件的两端分别与所述阀芯和所述弹簧盒连接，所述回复组件用于驱动所述阀芯朝向所述阀口移动使所述橡胶密封垫抵接于所述阀口并密封所述阀口；

所述阀体开设有第一通气孔，所述第一通气孔沿所述阀体的轴向贯穿所述阀体，所述阀口位于所述第一通气孔的靠近所述弹簧盒的一端，所述阀体的靠近所述阀口的一端设置有环形凹槽，所述环形凹槽环绕所述阀口分布，所述环形凹槽的底壁开设有贯穿所述阀体的第二通气孔；

所述阀体开设有环形阶梯槽，所述环形阶梯槽位于所述活动腔内，所述环形阶梯槽位于所述阀体的靠近所述阀口的一端，所述环形阶梯槽环绕所述阀口分布，所述环形凹槽开设于所述环形阶梯槽的槽底，所述环形阶梯槽包括第一阶梯和第二阶梯，所述第一阶梯的直径大于所述第二阶梯的直径，所述阀芯可滑动的设置于所述环形阶梯槽内；

所述阀芯开设有第三通气孔，所述第三通气孔沿所述阀芯的轴向贯穿所述阀芯，所述第三通气孔连通所述环形凹槽和所述活动腔，所述第一阶梯开设有第四通气孔，所述第四通气孔贯穿所述阀体。

2.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述环形阶梯槽的槽底低于所述阀口的端部。

3.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述回复组件包括调压弹簧、弹簧座及调压螺钉，所述调压弹簧的一端与所述阀芯连接，所述调压弹簧的另一端与所述弹簧座连接，所述弹簧座与所述容纳腔的侧壁可滑动的连接，所述调压螺钉的一端穿过所述弹簧盒与所述弹簧座连接，所述调压螺钉的另一端位于所述弹簧盒外，所述调压螺钉与弹簧盒螺纹连接，所述调压螺钉用于调节所述调压弹簧的压力。

4.根据权利要求3所述的安全阀，其特征在于，所述安全阀还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母位于所述调压螺钉与所述弹簧盒之间，所述锁紧螺母与所述调压螺钉配合，所述锁紧螺母用于限制所述调压螺钉沿所述容纳腔的轴向移动。

5.根据权利要求3所述的安全阀，其特征在于，所述安全阀还包括防护罩，所述防护罩罩扣于所述调压螺钉外且所述防护罩与所述弹簧盒可拆卸的连接，所述防护罩与所述弹簧盒形成密闭空间。

6.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述弹簧盒的靠近所述夹心阀的一端设置有至少一个通气槽，所述通气槽沿所述容纳腔的径向贯穿所述弹簧盒的侧壁。

7.一种空气制动系统，其特征在于，包括权利要求1-6任意一项所述的安全阀。