CN107842615A - 超高压泄压阀 - Google Patents

Abstract

本发明属于超高压泄压阀技术领域，特别是公开了一种超高压泄压阀，解决了现有超高压泄压阀使用寿命短以及外泄口不能调整的问题，采用的技术方案：包括阀体，阀体上开设有泄流孔，阀体内部设有阀芯和阀座，阀芯的顶部设置有动力机构，动力机构带动阀芯与阀座接触或分离，阀座上开设有泄荷孔，泄荷孔与阀座内部通道相连通，阀芯与阀座的密封面位于泄荷孔的下方的阀座内。

Description

超高压泄压阀

技术领域

本发明属于超高压泄压阀技术领域，特别是涉及一种超高压泄压阀。

背景技术

超高压泄压阀是超高压设备容器中至关重要的部件，同时也是故障率较高的部件。现有超高压阀的结构为：包括阀体，阀体内部安装有相互配合的阀芯和阀座，阀体的下部为进液连接口，阀体的上部套装动力机构，动力机构带动阀芯运动，完成与阀座的密封和分离过程。现有阀芯和阀座的配合如图1、图2所示。泄压阀时，动力机构带动阀芯向上运动，使阀芯与阀座分离，阀芯与阀座分离瞬间，高压水会从阀芯与阀座之间的间隙快速冲出，然后阀座的泄流孔排出，随着动力机构继续运动，阀芯下方的阀针完全脱离阀座，泄压完成后，动力机构带动阀芯向下运动，直至与阀座完成密封。

从上面的描述过程可以知道，现有超高压泄压阀主要有以下几个问题：1是在整个泄压过程中，高压水会持续冲击阀芯的密封面，尤其是阀芯与阀座分离瞬间，高压水会对阀芯的密封面造成不可逆的损伤，导致整个超高压泄压阀报废，目前600MPa超高压阀的使用寿命很短。2是在泄压过程中，阀芯下方的阀针会完全脱离阀座，二者再次密封时，阀芯易卡死在阀座内，严重时，甚至会造成阀针折断。3现有超高压阀的结构体积较大，重量较重，使用不方便。4、传统型的卸压阀的外泄口是固定的，安装维护困难的同时卸压阀的密封性也差，已无法满足600MPa超高压系统（设备）可靠耐用的要求。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，解决了现有超高压泄压阀使用寿命短以及外泄口不能调整的问题，旨在提供一种超高压泄压阀。本发明的超高压泄压阀，体积小，使用寿命长，由原来的使用寿命几十次增加到现在的3000多次，大大改善了卸压阀用不住的现状，节约成本，提高效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：超高压泄压阀，包括阀体，阀体上开设有泄流孔，阀体内部设有阀芯和阀座，阀芯的顶部设置有动力机构，动力机构带动阀芯与阀座接触或分离，所述阀座上开设有泄荷孔，泄荷孔与阀座内部通道相连通，阀芯与阀座的密封面位于泄荷孔的下方的阀座内。

进一步地，所述泄荷孔的数量为两个，或为多个。

进一步地，所述泄荷孔均匀分布在阀座的圆周上。

进一步地，所述阀芯包括阀芯主体，阀芯主体的上方设有连接段，连接段与动力机构连接，阀芯主体的下方设有密封导向段。

进一步地，所述阀座包括阀座本体，阀座本体内部开设有内部通道，泄荷孔位于阀座的中上部，泄荷孔下方的阀座本体上设有与阀芯密封导向段相配合的阀座密封段。

进一步地，所述密封导向段为圆台状，密封导向段的下端面的直径大于等于泄荷孔下方阀座内部通道的直径。

进一步地，所述密封导向段为阶梯状。

进一步地，所述阀座密封段为圆台状，阀座密封段的锥度大于等于密封导向段的锥度。

进一步地，所述密封导向段为二级阶梯状，第一阶为圆柱状，与泄荷孔下方阀座内部通道相匹配，第二阶为圆台状与阀座密封段形成密封面。

进一步地，所述密封导向段为三级阶梯状，第一阶为圆柱状，与泄荷孔下方阀座内部通道相匹配，第二阶和第三阶为阶梯圆台状，阀座内设与阶梯圆台状匹配的阀座密封段，二者配合形成阀芯与阀座的密封面。

进一步地，所述连接段、密封导向段与阀芯主体一体成型制作。

进一步地，所述阀芯在轴向做往复运动时，阀芯的密封导向段不脱离阀座。

进一步地，所述超高压泄压阀还包括液体释放块，液体释放块套装在阀体上且液体释放块可绕阀体进行360°旋转，液体释放块上开设有液体外泄口，液体外泄口通过设置在阀体上的泄流通道与阀体内部相连通。

进一步地，所述泄流通道包括泄流孔，泄流孔的一端与阀体内部相连通，另一端与开设在阀体上泄流环形槽相连通，所述泄流孔的位置与泄荷孔位置相匹配。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明改变了现有超高压泄压阀的泄压方式，能够减少泄压过程中，高压水对阀芯密封面的冲击，从而增加超高压阀的使用寿命，大大改善了卸荷阀用不住的现状，节约成本，提高效率。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1为现有比较先进的阀芯和阀座配合的示意图。

图2为国内外常用的阀芯与阀座配合的示意图。

图3为本发明的结构示意图。

图4为图3中B处放大图。

图5为阀芯的结构示意图。

图6为阀座结构示意图。

图7为阀芯闭合状态示意图

图8为阀芯开启状态示意图。

图中：1为动力机构、2为组合密封、3为阀体、31为泄流孔，32为泄流环形槽，4为阀芯、41为阀芯主体，42为连接段，43为密封导向段，5为阀座、51为阀座本体，52为内部通道，53为泄荷孔，54为阀座密封段，6为液体释放块，7为液体外泄口。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

如图3-图4所示，超高压泄压阀，包括阀体3，阀体3上开设有泄流孔31，阀体3内部设有阀芯4和阀座5，阀芯4的顶部设置有动力机构1，阀体3的顶部与动力机构1之间设置有组合密封2，动力机构1带动阀芯4与阀座5接触或分离，所述阀座5上开设有泄荷孔53，泄荷孔53与阀座5内部通道52相连通，阀芯4与阀座5的密封面位于泄荷孔53的下方的阀座5内。

本发明的工作原理：动力机构1带动阀芯4沿轴向向上运动，阀芯4与阀座5分离，二者的密封面快速打开，由于在阀座5上增加了泄荷孔53，同时阀芯4和阀座5的密封位于泄荷孔53的下方，这样缩短了阀芯4的轴向运动距离，阀芯4可以快速打开，高压水从泄荷孔53排出，然后经过阀体3上的泄流孔31排出，当泄压完成后，动力机构1带动阀芯4沿轴向向下运动，直至与阀座5完成密封。

整个的泄压过程中只有打开的瞬间会对阀芯4的密封造成冲击，当阀芯4完全打开后，阀芯4的密封面高于泄荷孔53，阀芯4的底部以及泄荷孔53之间会形成小的蓄水腔体，高压水从阀座5内部通道52排出后，需要经过蓄水腔体，不会直接冲击阀芯4的密封面，从而减少高压水对阀芯4的冲击，增加超高压泄压阀的使用寿命。

为了能够使高压水快速地从阀座5通道内排出，可以将泄荷孔53的数量设计成两个，或多个。这些泄荷孔53均匀分布在阀座5的圆周上。泄荷孔53位置与阀体3上泄流孔31相匹配，这样能够保证高压水能够快速从阀座5内部通道52中排出，不会对阀芯4造成冲击，增加阀芯4的使用寿命。

在上一个实施例的基础上，本实施具体公开了阀芯4和阀座5更为具体的结构：如图5所示阀芯4包括阀芯主体41，阀芯主体41的上方设有连接段42，连接段42与动力机构1连接，阀芯主体41的下方设有密封导向段43。

如图6所示，阀座5的结构为：包括阀座本体51，阀座本体51内部开设有内部通道52，泄荷孔53位于阀座5的中上部，泄荷孔53下方的阀座本体51上设有与阀芯4密封导向段43相配合的阀座密封段54。

本实施例中公开了阀芯4和阀座5的具体结构，阀芯4上方为连接段42用于与动力机构1连接，阀芯4与动力机构1的连接可以为固定连接，也可以为活动连接，主要能够实现轴向往复运动的功能即可。阀芯4的密封导向段43，也就是现有阀芯4的阀针部分，阀芯4在轴向做往复运动时，阀芯4的密封导向段43不脱离阀座5。这样就能够有效避免阀芯4与阀座5多次反复密封时，阀芯4易卡死在阀座5内，甚至造成阀针折断的现象发生。

在上个实施例的基础上，为了增加阀芯4的使用寿命，减少高压水对阀芯4密封面的冲击，将密封导向段43设计为圆台状，密封导向段43的下端面的直径大于等于泄荷孔53下方阀座5内部通道52的直径。

当密封导向段43的直径大于泄荷孔53下方阀座5内部通道52的直径时，高压水从阀座5内喷出的水流直径小于密封导向段43下端面的直径，高压水只能冲击阀芯4的下端面，这样高压水就不会对阀芯4的密封面造成直接冲击，有效保护了阀芯4的密封面，从而增加阀芯4和阀座5的使用寿命。

另外，阀芯4与阀座5之间的密封面可以根据实际情况进行，可以为面密封，也可以为线密封，根据实际情况调整阀座密封段54的锥度与密封导向段43的锥度，从而调整二者的密封形式。

在另一个具体的实施例中，阀芯4的结构为：阀芯4的密封导向段43为二级阶梯状，第一阶为圆柱状，与泄荷孔53下方阀座5内部通道52相匹配，第二阶为圆台状与阀座密封段54形成密封面。

在上一个实施例的基础上将阀芯4密封导向段43设计为三级阶梯状，第一阶为圆柱状，与泄荷孔53下方阀座5内部通道52相匹配，第二阶和第三阶为阶梯圆台状，阀座5内设与阶梯圆台状匹配的阀座密封段54，二者配合形成阀芯4与阀座5的密封面。

上面两个实施例均是将阀芯4设计多级阶梯状，这样设计的目的是尽可能的减少高压水对阀芯4密封面的冲击，从而提升阀芯4的使用寿命。在这种结构形式上的变换均属于本发明的保护范围。另外，为了提升阀芯4的结构强度，简化结构，阀芯4的连接段42、密封导向段43与阀芯主体41一体成型制作。

上面几个实施例对阀芯4和阀座5的多种变换形式进行了具体描述，下面的实施例是在上述实施例的基础上为了解决超高压泄压阀不能调整外泄口方向的问题，具体公开以下结构：超高压泄压阀还包括液体释放块6，液体释放块6套装在阀体3上且液体释放块6可绕阀体3进行360°旋转，液体释放块6上开设有液体外泄口7，液体外泄口7通过设置在阀体3上的泄流通道与阀体3内部相连通。

所述泄流通道包括泄流孔31，泄流孔31的一端与阀体3内部相连通，另一端与开设在阀体3上泄流环形槽32相连通，所述泄流孔31的位置与泄荷孔53位置相匹配。

当需要调整外泄口时，只需要转动液体释放块6即能够达到目的，高压水依次经过阀座5的泄荷孔53、阀体3的泄流孔31、泄流环形槽32然后从液体外泄口7喷出，整个泄压运行平稳可靠。

本发明中没有动力机构1进行详细的描述，动力机构1可以是液压机构、电动机构、气动机构，本发明中并不限定动力机构1的形式，只要能够实现带动阀芯4进行轴向往复运动的功能即可。

综上所述，本发明将泄压阀的使用寿命从几十次到提升到现在的3000多次，大大改善了泄压阀用不住的现状，节约成本，提高效率，同时也解决了阀芯4密封时易折断和阀芯4易卡死在阀座5内，以及高压水冲击阀芯4造成阀芯4下面的阀针损坏的问题。

上面结合附图对本发明的实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (12)

1.超高压泄压阀，包括阀体（3），阀体（3）上开设有泄流孔（31），阀体（3）内部设有阀芯（4）和阀座（5），阀芯（4）的顶部设置有动力机构（1），动力机构（1）带动阀芯（4）与阀座（5）接触或分离，其特征在于：所述阀座（5）上开设有泄荷孔（53），泄荷孔（53）与阀座（5）内部通道（52）相连通，阀芯（4）与阀座（5）的密封面位于泄荷孔（53）的下方的阀座（5）内。

2.根据权利要求1所述的超高压泄压阀，其特征在于：所述泄荷孔（53）的数量为2个，或为4个，所述泄荷孔（53）均匀分布在阀座（5）的圆周上。

3.根据权利要求1所述的超高压泄压阀，其特征在于：所述阀芯（4）包括阀芯主体（41），阀芯主体（41）的上方设有连接段（42），连接段（42）与动力机构（1）连接，阀芯主体（41）的下方设有密封导向段（43）。

4.根据权利要求3所述的超高压泄压阀，其特征在于：所述阀座（5）包括阀座本体（51），阀座本体（51）内部开设有内部通道（52），泄荷孔（53）位于阀座（5）的中上部，泄荷孔（53）下方的阀座本体（51）上设有与阀芯的密封导向段（43）相配合的阀座密封段（54）。

5.根据权利要求3所述的超高压泄压阀，其特征在于：所述密封导向段（43）为圆台状，密封导向段（43）的下端面的直径大于等于泄荷孔（53）下方阀座（5）内部通道（52）的直径。

6.根据权利要求3所述的超高压泄压阀，其特征在于：所述密封导向段（43）为阶梯状。

7.根据权利要求4所述的超高压泄压阀，其特征在于：所述阀座密封段（54）为圆台状，阀座密封段（54）的锥度大于等于密封导向段（43）的锥度。

8.根据权利要求6所述的超高压泄压阀，其特征在于：所述密封导向段（43）为二级阶梯状，第一阶为圆柱状，与泄荷孔（53）下方阀座（5）内部通道（52）相匹配，第二阶为圆台状与阀座（5）密封段形成密封面。

9.根据权利要求6所述的超高压泄压阀，其特征在于：所述密封导向段（43）为三级阶梯状，第一阶为圆柱状，与泄荷孔（53）下方阀座（5）内部通道（52）相匹配，第二阶和第三阶为阶梯圆台状，阀座（5）内设与阶梯圆台状匹配的阀座（5）密封段，二者配合形成阀芯（4）与阀座（5）的密封面。

10.根据权利要求3所述的超高压泄压阀，其特征在于：所述阀芯（4）在轴向做往复运动时，阀芯（4）的密封导向段（43）不脱离阀座（5）。

11.根据权利要求3所述的超高压泄压阀，其特征在于：还包括液体释放块（6），液体释放块（6）套装在阀体（3）上且液体释放块（6）可绕阀体（3）进行360°旋转，液体释放块（6）上开设有液体外泄口（7），液体外泄口（7）通过设置在阀体（3）上的泄流通道与阀体（3）内部相连通。

12.根据权利要求11所述的超高压泄压阀，其特征在于：所述泄流通道包括泄流孔（31），泄流孔（31）的一端与阀体（3）内部相连通，另一端与开设在阀体（3）上泄流环形槽（32）相连通，所述泄流孔（31）的位置与泄荷孔（53）位置相匹配。