CN109424771B - 双级泄压阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于释放压力的双级泄压阀。泄压阀包括主体、提升阀球状部、导向活塞和提升阀盖。主体限定从第一开口延伸至第二开口的主通道。提升阀球状部限定与主通道流体连通的第一流动通道。导向活塞限定与提升阀球状部的第一流动通道流体连通的复位通道。盖通道具有比复位通道的直径更大的直径。提升阀盖限定盖通道，盖通道与导向活塞的复位通道流体连通，并且盖通道与由提升阀盖和主体的端部限定的压力腔流体连通。

Description

双级泄压阀

技术领域

本发明涉及双级泄压阀及方法，并且更具体地涉及用于释放可充气的塞内的压力的系统、方法和装置。

背景技术

通常已知的是管道在各构成管部段的内部通道内将流体(液体或气体)传输一定物理距离。管部段通常在地下延伸，因此不易触及。

可充气的塞用于修复管部段。在充气期间，可充气的塞可能超过压力阈值。目前的系统通常采用泄压阀来释放塞内的超过压力阈值上限的压力。

常规的充气塞使用单级泄压阀来释放塞内的压力。使用单级泄压阀来释放可充气的塞内的压力具有若干缺点。例如，为使用单级泄压阀释放压力，需要在塞内具有过压，从而以高流量释放压力。流量在塞内压力增大的情况下线性地增大，使得在塞内的压力仅略微超过压力阈值的情况下，流量将是较小的。然而，在塞内的压力超过压力阈值显著的量的情况，流量将是较大的。单级泄压阀还具有较大的压力滞后并易于受到环境影响而堵塞。压力滞后定义为供泄压阀打开的压力与供泄压阀关闭的压力之间的差值，差值将始终是较低的压力。

期望一种用于可充气的塞的改进的和/或简化的安全阀以减小压力滞后以及增大释放的流量，以使塞内的压力递增地增加。

前述背景讨论仅意在帮助读者。前述背景讨论并不意在限制本文描述的创新。因此，前述讨论不应被视为指示现有系统的任何特定的元件不适合与本文描述的创新一起使用，也不意在指示任何元件在实现本文描述的创新方面是必要的。本文描述的创新的实现和应用由所附权利要求来限定。

发明内容

本公开的一方面提供了一种用于可充气的塞的泄压阀。泄压阀包括主体、提升阀球状部、导向活塞和提升阀盖。主体具有第一端部和第二端部。主体的第一端部限定从第一开口延伸至第二开口的主通道。提升阀球状部限定第一流动通道。第一流动通道从第一开口延伸穿过提升阀球状部至第二开口。第一流动通道的第一开口与主通道流体连通。导向活塞限定入口通道、压力通道和复位通道。入口通道从第一开口延伸至压力通道并延伸至复位通道。入口通道的第一开口与提升阀球状部的第一流动通道流体连通。提升阀盖限定盖通道。盖通道从第一开口延伸穿过提升阀盖至第二开口。盖通道的第一开口与导向活塞的复位通道流体连通。盖通道具有比复位通道的直径更大的直径。盖通道的第二开口与由提升阀盖和主体的第二端部限定的压力腔流体连通。

泄压阀能够在关闭位置与打开位置之间操作。在关闭位置，提升阀球状部与主通道的第二开口相邻地定位并与主通道的内表面接触，使得通过主通道的流体流被大致阻止。在打开位置，提升阀球状部朝向主体的第二端部与主通道的第二开口轴向地分开，使得允许流体流通过主通道。

本公开的另一方面提供了一种用于密封管道的塞系统。塞系统包括可充气的塞和双级泄压阀。可充气的塞包括：管状构件，管状构件具有从第一端部延伸至第二端部的外表面；以及第一板和第二板，第一板和第二板分别固定至管状构件的第一端部和第二端部。管状构件的内表面、第一板和第二板一起限定可充气的塞的中央室。双级泄压阀联接至第一板或第二板中的至少一者。双级泄压阀构造成在可充气的塞内达到期望压力上限之后释放可充气的塞内的压力。

本公开的另一方面提供了一种泄压阀。泄压阀包括主体、提升阀球状部、导向活塞和提升阀盖。主体具有第一部分和第二部分。第一部分限定从第一开口延伸至第二开口的主通道。第二部分限定部件室。提升阀球状部位于部件室内并且限定与主通道流体连通的第一流动通道。导向活塞在部件室内与提升阀球状部相邻地定位并且限定复位通道。复位通道与提升阀球状部的第一流动通道流体连通。提升阀盖限定盖通道。盖通道与导向活塞的复位通道流体连通。盖通道具有比复位通道的直径更大的直径，盖通道的第二开口与由提升阀盖、主体的第二部分和主体盖限定的压力室流体连通。

泄压阀能够在关闭位置与打开位置之间操作。在关闭位置，提升阀球状部与主通道的第二开口相邻地定位并与主通道的内表面接触，使得通过主通道的流体流被大致阻止。在打开位置，提升阀球状部与主通道的第二开口间隔开，使得允许流体流通过第二开口流向大气。

提供本概述是为了以简化的形式介绍一些概念，这些概念将在下文的发明描述部分中进一步描述。本概述不意在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用于限制所要求保护的主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于解决在本公开的任何部分中提到的任何或所有缺点的限制。

附图说明

从结合附图以示例的方式给出的以下描述中可以获得更详细的理解，其中：

图1图示了泄压阀的侧视图，在该泄压阀中可以实现本文公开的系统、方法和装置。

图2图示了图1中图示的泄压阀处于关闭位置时沿着线2-2截取的横截面视图。

图3图示了图1中图示的泄压阀处于打开位置时沿着线2-2截取的横截面视图。

图4图示了图1中图示的泄压阀处于第一中间位置时沿着线2-2截取的横截面视图。

图5图示了图1中图示的泄压阀处于第二中间位置时沿着线2-2截取的横截面视图。

图6是根据本公开的一方面的可充气的塞的侧视图。

图7图示了替代性方面的泄压阀的侧视图，在该泄压阀中可以实现本文公开的系统、方法和装置。

图8图示了图7图示的泄压阀处于关闭位置时沿着线8-8截取的横截面视图。

图9图示了替代性方面的泄压阀的侧视图，在该泄压阀中可以实现本文公开的系统、方法和装置。

图10图示了图9图示的泄压阀处于关闭位置时沿着线10-10截取的横截面视图。

具体实施方式

本公开总体上涉及一种用于释放可充气的塞内的压力的泄压阀。在一方面，双级泄压阀联接至可充气的塞的端部。当可充气的塞被充气时，在塞内的压力超过压力阈值的情况下，双级泄压阀释放内部压力，直到内部压力降至压力阈值以下为止。双级泄压阀构造成具有小的滞后，使得一旦超过压力阈值，阀就打开并允许高流量释放，并且在压力降至压力阈值以下之后立即关闭。

虽然本文在可充气的塞的背景下描述了系统和方法，但是应当理解的是，本文描述的阀、系统和方法可以例如在其他系统、比如压力容器、加压管道或其他加压容器中实现以释放压力。

图1提供了根据本公开的一方面的双级泄压阀100的侧视图。泄压阀100包括主体102和出口网104。出口网104联接至主体102的外表面101并且构造成保护泄压阀100以免外部污染物进入到泄压阀100中。出口网104可以一体地形成在外表面101上。泄压阀100还包括构造成将泄压阀100固定至可充气的塞的固定部件106、比如六角螺母。主体102从第一端部108(例如底端部)延伸至第二端部110(例如顶端部)。

本说明书中使用的某些术语仅为了方便而非限制性。词语“底部”、“顶部”、“最底部”、“最顶部”、“上方”、“下方”、“轴向”和“径向”指示所参照的附图中的方向。术语“大致”意在意为在相当大的程度上是或大部分是但不一定完全是所指定的。术语包括上面列出的词语、其衍生词和类似含义的词语。

如本文所公开的双级泄压阀100可以由铝、钢、塑料或本领域已知的具有操作塞或压力容器的压力范围所需的强度、耐用性和耐腐蚀性的任何其他材料或材料的组合制成，其中，在塞或压力容器上安装有泄压阀。

图2和图3提供了双级泄压阀100在分别处于关闭位置和打开位置时沿着图1的线2-2截取的侧视横截面图。主体102的第二端部110与第一端部108沿着轴向轴线A分开。主体102包括第一本体部分103和第二本体部分105。第一本体部分103包括限定主通道112的第一内表面111。主通道112从位于第一端部108处的第一开口114延伸至第二开口115，该第二开口115朝向主体102的第二端部110与第一开口114分开。

在一方面，第一本体部分103的第一端部108可以包括位于第一端部上的过滤器(未示出)。过滤器构造成防止来自供泄压阀100附接的压力容器的内部的污染物进入到泄压阀100中。

第二本体部分105包括限定部件室117的第二内表面113。第二本体部分103还包括至少一个孔119。所述至少一个孔119将部件室117连接至主体112的外部。所述至少一个孔119可以包括绕第二本体部分105周向间隔的多个孔。在一方面，孔119可以包括沿着第二本体部分105分开的一排的多个孔或者多排的多个孔。

双级泄压阀100还包括提升阀球状部(bulb)116、导向活塞118、提升阀本体120、提升阀盖122和主体盖124。导向活塞118、提升阀本体120和提升阀盖122位于第二本体部分103的部件室117内。主体盖124联接至第二本体部分103的最顶部端部并限定主体102的第二端部110的至少一部分。提升阀球状部116位于部件室117内，并且在泄压阀100处于关闭位置时，提升阀球状部116可以在第一本体部分103的主通道112内至少部分地延伸。

提升阀球状部116限定第一流动通道126。第一流动通道126从第一开口128延伸穿过提升阀球状部116至第二开口130。提升阀球状部116的第一开口128与主通道112流体连通。

提升阀球状部116包括环形密封环132、环形密封表面134、环形槽136和活塞延伸部138。环形密封环132、环形密封表面134、环形槽136和活塞延伸部138中的每一者均绕轴向轴线A周向地延伸。在泄压阀100的关闭位置，环形密封环132和环形密封表面134在主通道112的第二开口115处与第一内表面111接触，这大致阻止了流体流通过第二开口115。

参照图3，导向活塞118限定入口通道140、压力通道142和复位通道144。入口通道140从导向活塞118中的第一开口146延伸至压力通道142和复位通道144。导向活塞118的第一开口146与由提升阀球状部116限定的第一流动通道126流体连通。压力通道142从入口通道140延伸至压力出口148。将理解的是，压力通道142可以包括从入口通道140延伸至多个压力出口的多个压力通道。复位通道144从入口通道140延伸至再填充出口150。

导向活塞118还限定第一环形槽152、第二环形槽154和至少一个第一密封槽156a、156b。第一环形槽152构造成将提升阀球状部116的活塞延伸部138以可滑动的方式接纳在第一环形槽152内。第一密封槽156a位于第一环形槽152内并构造成将o形环(未示出)接纳在第一密封槽156a内。o形环构造成与第一环形槽152一起流体地密封活塞延伸部138。

导向活塞118的第二环形槽152与提升阀球状部116的环形槽136在大致平行于轴向轴线A的轴向方向上对准，并且槽136和槽152中的两者构造成将第一弹簧158(例如，导向弹簧)接纳在其中。第一弹簧158构造成使提升阀球状部116和导向活塞118沿相反的方向偏置。将理解的是，第一弹簧158可以包括压缩弹簧、恒力弹簧、贝尔维尔弹簧、贝尔维尔垫圈、斜垫圈、碟形弹簧、锥形弹簧、及其组合或另外其他类型的弹簧。还将理解的是，第一弹簧158可以包括本领域已知及使用的其它弹性构件。

导向活塞118包括位于导向活塞118的最顶部部分处的提升阀延伸部159。提升阀延伸部159具有限定第二密封槽163的上表面161。第二密封槽163绕复位通道144周向地延伸。

图4和图5提供了双级泄压阀100在分别处于第一中间位置和第二中间位置时沿着图1的线2-2截取的侧视横截面图。提升阀本体120包括端板160和从端板160延伸的侧壁162。在端板160和侧壁162内限定了提升阀室164。提升阀室164包括最底部部分165和最顶部部分167。最底部部分165具有比最顶部部分167的直径更大的直径，从而在最底部部分165与最顶部部分167之间形成环形肩部169。提升阀室164构造成将提升阀球状部116和导向活塞118以可滑动的方式接纳在提升阀室164内。

侧壁162限定从提升阀室164延伸至提升阀本体120外部的至少一个端口166a、166b。端板160限定从提升阀室164延伸至提升阀本体120外部的开口168。开口168构造成以可滑动的方式接纳导向活塞118的穿过开口168的提升阀延伸部159。开口168限定密封槽171，密封槽171构造成在密封槽171内接纳o形环(未示出)。o形环构造成与端板160的开口168一起流体地密封提升阀延伸部159。

提升阀盖122限定盖通道170，盖通道170从第一开口172延伸穿过提升阀盖122至第二开口174。第一开口172与导向活塞118的复位通道144流体连通。盖通道170具有比复位通道144的直径更大的直径。提升阀盖122限定绕提升阀盖122的外径延伸的密封槽176。密封槽176构造成在密封槽176内接纳o形环(未示出)。o形环构造成与部件室117的内表面113一起流体地密封提升阀盖122。

提升阀盖122位于提升阀本体120的上方并联接至提升阀本体120。在一方面，提升阀盖122和提升阀本体120一体地形成为单个部件。提升阀盖122可以与提升阀本体120分开，从而在提升阀盖122与提升阀本体120之间形成第一泄压通道178。第一泄压通道178经由第二泄压通道179与主体102的第二本体部分105的所述至少一个孔119流体连通。第二泄压通道179形成在提升阀本体120的外表面与第二本体部分105的内表面113之间。

主体盖124限定外密封表面180和密封槽182。外密封表面180构造成与部件室117的内表面113接合。密封槽182构造成在密封槽182内接纳o形环(未示出)。o形环构造成与主体102一起流体地密封主体盖124。主体盖124可以通过螺栓、螺钉、焊接、粘合剂或其他联接方式联接至主体102。

提升阀盖122在部件室117中位于主体盖124的下方。提升阀盖122的上表面、主体盖124的下表面和部件室117的内表面113形成部件室117内的第一压力腔184。提升阀盖122的上表面包括上弹簧支承件186，并且主体盖124的下表面包括下弹簧支承件188。上弹簧支承件186和下弹簧支承件188构造成将第二弹簧190支承在第一压力腔184内。虽然第二弹簧190图示为弹簧，但是还将理解的是，第二弹簧190可以包括本领域已知及使用的其他弹性构件。

参照图5，提升阀球状部116与导向活塞118相邻地定位，使得在提升阀球状部116与导向活塞118之间形成第二压力腔192。第二压力腔192形成在提升阀球状部116上的其中设置第一流动通道126的第二开口130的表面与导向活塞118上的其中设置入口通道140的第一开口146的表面之间。导向活塞118与提升阀本体120相邻地定位，使得在导向活塞118与提升阀本体120之间形成第三压力腔194。第三压力腔194形成在导向活塞118的上肩部193与提升阀本体120的其中设置开口168的端板160的表面之间。

导向活塞118的提升阀延伸部159的上表面161与提升阀盖122的下表面相邻地定位，使得在提升阀延伸部159的上表面161与提升阀盖122的下表面之间形成第三泄压通道196。第三泄压通道196形成在提升阀延伸部159的上表面161与提升阀盖122的其中设置盖通道170的第一开口172的表面之间。

图6图示了根据本公开的一方面的可充气的塞300。塞300包括第一端板组件302、第二端板组件304、流通管306、管状构件308和中央室310。塞300具有大致筒形的形状，该大致筒形的形状在居中地延伸穿过塞300的轴线上从第一端部处的第一端板组件302至第二端部处的端板组件304是长形的。管状构件308和流通管306联接至第一端部处的第一端板组件302并且联接至第二端部处的第二端板组件304。

可充气的塞300还包括联接至第一端板组件302和第二端板组件304中的至少一者的泄压阀100。泄压阀100可以联接至塞300的板组件302或板组件304。在替代性方面，多个泄压阀100可以联接至塞300的板组件302和板组件304中的一者或两者。泄压阀100可以联接至塞300，使得泄压阀100的位于塞300内的部分大致相当于泄压阀100的位于塞300的外部的部分。

将理解的是，塞300可以包括构造成适合配装在管道内并充气至预定压力的各种构型的塞。中央室310被充气至预定的压力，在此压力点处塞300的外表面312接触管道的内表面(未示出)。塞300的外表面312可以涂覆有密封剂材料，使得在外表面312接触管道的内表面时，密封剂材料接触并粘附至管道，从而密封管道中需要修复的任何裂纹、孔或其他缺陷。

泄压阀100构造成释放塞300的中央室310内的压力。再次参照图示了处于关闭位置的泄压阀100的图2，第一部分103构造成联接至可充气的塞300，使得塞的中央室310与泄压阀100的主通道112流体连通。在泄压阀100的关闭位置，中央室310内的流体压力与主通道112中的流体压力大致相同。

主通道112中的压力经由提升阀球状部116的第一流动通道126连通至第二压力腔192。主通道112中的压力经由提升阀球状部116的第一流动通道126、导向活塞118的入口通道140和导向活塞118的压力通道142进一步连通至第三压力腔194。主通道112中的压力经由提升阀球状部116的第一流动通道126、导向活塞118的入口通道140、导向活塞118的复位通道144和提升阀盖122的盖通道170进一步连通至第一压力腔184。

在泄压阀100的主通道112中的流体压力的增大时，泄压阀100从关闭位置(图2)转换至第一中间位置(图4)、并转换至打开位置(图3)。

连通至第三压力腔194的压力沿朝向泄压阀100的第一端部108的方向作用在导向活塞118上。第三压力腔194中的压力被位于导向活塞118的第二环形槽152和提升阀球状部116的环形槽136内的第一弹簧158抵消。在关闭位置，导向活塞118的提升阀延伸部159的上表面161抵坐于提升阀盖122的下表面，使得第三泄压通道196的环形流动区域大致为零，从而阻止了第一压力腔184与第一泄压通道178之间的流体连通。第一压力腔184中的压力和位于第一压力腔184内的第二弹簧190沿朝向泄压阀100的第一端部108的方向作用在提升阀盖122的上表面上。在关闭位置，第一压力腔184中的压力和第一弹簧158的弹簧力使环形密封环132和环形密封表面134在第二开口115处与主通道112的第一内表面111保持接触，这大致阻止了流体压力向大气的任何泄漏。

在主通道112内的压力增大至在第三压力腔194内产生了等于第一弹簧158的弹簧力的流体力时，第三泄压通道196开始打开(例如，导向活塞118开始朝向泄压阀100的第一端部108移动)，使得第一压力腔184中的流体压力与第一泄压通道178流体连通。使得流体力等于第一弹簧158的弹簧力的压力可以被称为“破裂”压力、“泄漏”压力或“触发”压力。

在主通道112内的压力继续增大时，主通道112内的流体压力连通至第三压力腔194(例如，第三压力腔194中的压力大致等于主通道112内的压力)。一旦第三压力腔194内的压力增大到足以克服第一弹簧158的弹簧力时，泄压阀100就转换至第一中间位置(图4)。在从关闭位置向第一中间位置转换时，导向活塞118沿朝向泄压阀的第一端部108的方向移动，从而使第二压力腔192的尺寸减小并且使第三压力腔194和第三泄压通道196中的两者的尺寸增大。在第一中间位置，导向活塞118的提升阀延伸部159的上表面161与提升阀盖122的下表面间隔开，使得第三泄压通道196的环形流动区域最大。第三泄压通道196的最大环形流动区域允许第一压力腔184与大气之间经由第三泄压通道196、第一泄压通道178、第二泄压通道179和主体102的第二本体部分105的所述至少一个孔119流体连通。在第一中间位置，主通道112和第三压力腔194也与大气流体连通，但仅通过复位通道144、第一泄压通道178、第二泄压通道179和主体102的第二本体部分105的所述至少一个孔119连通。

第三泄压通道196的最大环形流动区域大于导向活塞118的复位通道144的直径，这允许第一压力腔184内的压力比复位通道144内的压力更快地下降到大气压力，而复位通道144能够补充第一压力腔184中的压力。由第三泄压通道196的最大环形流动区域与复位通道144的流动区域的比引起的流动区域的比限定了阀的动态响应的一方面。较大的比率比较小的比率使第一压力腔184中的压力更快地均等。因为复位通道144的直径较小，所以进入到第三压力腔194中的流量显著大于流出穿过复位通道144的流量，第三压力腔194内的压力大致等于主通道112内的压力。

在第一压力腔184内的压力随着第一压力腔184内的压力向大气释放而下降时，主通道112内的压力克服第一压力腔184中的压力和第二弹簧190的力。此时，泄压阀100从第一中间位置转换至打开位置(图3)。在该转换期间，提升阀球状部116、导向活塞118、提升阀本体120和提升阀盖122朝向泄压阀100的第二端部110移动。提升阀球状部116的朝向第二端部110的移动使环形密封环132和环形密封表面134与主通道112的第一内表面111在第二开口115处脱离。提升阀本体120的朝向第二端部110的移动使提升阀本体120移动远离所述至少一个孔119，这允许第二本体部分105与大气之间经由所述至少一个孔119流体连通。在提升阀球状部116、导向活塞118、提升阀本体120和提升阀盖122朝向泄压阀100的第二端部110移动之后，泄压阀处于打开位置，使得主体112经由第二开口115和所述至少一个孔119与大气流体连通。主通道112内的压力在泄压阀100的打开位置比在泄压阀100的第一中间位置更快地排放到大气，并且主通道112和塞300中的压力下降。当阀释放主通道112内的压力时，压力流沿径向方向离开主通道112并穿过所述至少一个孔119。

在主通道112内的压力下降时，第一弹簧158最终克服了第三压力腔194内的压力，该压力大约等于主通道112内的压力并且在泄压阀处于打开位置时下降。第一弹簧158的弹簧常数可以基于塞300的期望压力来选择，使得一旦达到期望压力，第一弹簧158就开始从打开位置向关闭位置转换。一旦达到塞300内的期望压力，泄压阀100就从打开位置向第二中间位置(图5)转换。在从打开位置向第二中间位置转换期间，导向活塞118朝向泄压阀100的第二端部110移动，从而使导向活塞118的提升阀延伸部159的上表面161坐置于提升阀盖122的下表面。

在第二中间位置，第三泄压通道196的环形流动区域大致为零，这是因为坐置于第二密封槽163中的o形环(未示出)密封提升阀盖122的下表面，从而阻止第一压力腔184与第一泄压通道178之间的流体连通。由于大致阻止了第一压力腔184与第一泄压通道178之间的流体连通，因此大致阻止了从第一压力腔184向大气的压力释放。在大致阻止了从第一压力腔184释放压力的情况下，主通道112经由提升阀球状部116的第一流动通道126、导向活塞118的入口通道140、导向活塞118的复位通道144和提升阀盖122的盖通道170开始对第一压力腔184重新加压。在第一压力腔184内的压力和第二弹簧190的弹簧力足以克服主通道112内的压力之后，泄压阀100从第二中间位置转换至关闭位置。

当泄压阀100未联接至塞300或任何其他压力容器时，泄压阀100处于关闭位置。第二弹簧190的力迫使提升阀球状部116、导向活塞118、提升阀本体120和提升阀盖122朝向泄压阀100的第一端部108移动。

提升阀球状部116的第一开口128与通过主通道112的压力流大致垂直，使得主通道112与提升阀球状部116的第一流动通道126对准。第一开口128的取向使泄压阀100能够精确地测量主通道112中的总压力(例如滞止压力)。

泄压阀100的益处是减小压力滞后。这允许在主通道112内的压力超过期望压力的上限之后快速地释放压力。泄压阀100可以快速转换至打开位置，压力可以以较高的流速流向大气，从而导致通道112内的压力快速下降。在主通道112内的压力下降到期望压力上限以下之后，提升阀球状部116快速关闭。泄压阀100以比传统的单级阀低的压力获得最大流速。泄压阀100以比打开泄压阀的压力低但比传统的单级阀的压力高的压力关闭。

虽然在上述示例中参照了泄压阀100，但将理解的是，该方法也可以通过如下面进一步描述的泄压阀100的替代性方面而采用。

图7提供了根据本公开的替代性方面的双级泄压阀400的侧视图。图8提供了双级泄压阀400在处于关闭位置时沿着图7的线8-8截取的侧视截面图。图7和图8中公开的泄压阀400的各方面的各部分与上文在图1至图5中描述的泄压阀100的各方面类似，并且图7和图8中公开的泄压阀400的各方面的这些部分与上文在图1至图5中描述的泄压阀100的那些方面起类似的作用。

泄压阀400具有主体402，主体402包括第一本体部分403和第二本体部分405。第一本体部分403至少部分地位于第二本体部分405的第一端部408内并固定至第二本体部分405的第一端部408(例如凸左旋式美国标准管螺纹(NPT))。第二本体部分405的第一端部408的外部可以包括螺纹部分(未示出)。螺纹部分构造成接合压力容器入口的对应的螺纹部分。环形密封环407位于第一本体部分403与第二本体部分405之间。第一本体部分403包括位于其上的过滤器409，过滤器409构造成防止来自供附接泄压阀400的压力容器的内部的污染物进入到泄压阀400中。

泄压阀400还包括提升阀球状部416、导向活塞418、提升阀本体420、提升阀盖422和主体盖424。提升阀球状部416、导向活塞418、提升阀本体420、提升阀盖422和主体盖424分别可以与泄压阀100的提升阀球状部116、导向活塞118、提升阀本体120、提升阀盖122和主体盖124起大致类似的作用。将理解的是，泄压阀400内的部件中的每一者的尺寸和/或位置可以与泄压阀100内的部件中的每一者的尺寸和/或位置不同。

图9提供了根据本公开的替代性方面的双级泄压阀500的侧视图。图10提供了双级泄压阀500在处于关闭位置时沿着图9的线10-10截取的侧视截面图。图9和图10中公开的泄压阀500的各方面的各部分与上文在图1至图5中描述的泄压阀100的各方面类似，并且图9和图10中公开的泄压阀500的各方面的这些部分与上文在图1至图5中描述的泄压阀100的那些方面起类似的作用。

泄压阀500具有主体502，主体502包括第一本体部分503和第二本体部分505。第一本体部分503至少部分地位于第二本体部分505的第一端部508内并固定至第二本体部分505的第一端部508。环形密封环507位于第一本体部分503与第二本体部分505之间。第一本体部分包括位于其上的过滤器509，过滤器509构造成防止来自供泄压阀500附接的压力容器的内部的污染物进入到泄压阀500中。

泄压阀500还包括提升阀球状部516、导向活塞518、提升阀本体520、提升阀盖522和主体盖424。提升阀球状部516、导向活塞518、提升阀本体520、提升阀盖522和主体盖524分别可以与泄压阀100的提升阀球状部116、导向活塞118、提升阀本体120、提升阀盖122和主体盖124以及泄压阀400的提升阀球状部416、导向活塞418、提升阀本体420、提升阀盖422和主体盖424起大致类似的作用。将理解的是，泄压阀500内的部件中的每一者的尺寸和/或位置可以与泄压阀100的部件中的每一者的尺寸和/或位置以及泄压阀400内的部件中的每一者的尺寸和/或位置不同。

泄压阀100、400和500可以包括各种尺寸，使得泄压阀100、400和500可以联接至具有各种尺寸入口的压力容器。例如，第二本体部分405和505的第一端部408和508的外径可以根据特定的压力容器的入口定尺寸。如图7和图9中图示，第二本体部分405的第一端部408比第二本体部分505的第一端部508大。因此，第二本体部分405的第一端部408构造成定位在下述压力容器内：该压力容器具有比构造成接纳第二本体部分505的第一端部508的压力容器的入口尺寸大的入口尺寸。

虽然本文使用数量有限的实施方式描述了本公开，但是这些具体的实施方式是用于说明的目的，而不是意在将本公开的范围限制为如本文中另外描述和要求保护的。存在对所描述的实施方式进行的改型和变型。本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (20)

1.一种泄压阀，包括：

主体，所述主体具有第一端部和第二端部，所述主体的所述第一端部限定了主通道，所述主通道从所述主通道的第一开口延伸至所述主通道的第二开口；

提升阀球状部，所述提升阀球状部限定第一流动通道，所述第一流动通道从所述第一流动通道的第一开口延伸穿过所述提升阀球状部至所述第一流动通道的第二开口，所述第一流动通道的所述第一开口与所述主通道流体连通；

导向活塞，所述导向活塞限定入口通道、压力通道和复位通道，所述入口通道从所述入口通道的第一开口延伸至所述压力通道并延伸至所述复位通道，所述入口通道的所述第一开口与所述提升阀球状部的所述第一流动通道流体连通；以及

提升阀盖，所述提升阀盖限定盖通道，所述盖通道从所述盖通道的第一开口延伸穿过所述提升阀盖至所述盖通道的第二开口，所述盖通道的所述第一开口与所述导向活塞的所述复位通道流体连通，所述盖通道具有比所述复位通道的直径更大的直径，所述盖通道的所述第二开口与由所述提升阀盖和所述主体的所述第二端部限定的压力腔流体连通，

其中，所述泄压阀能够在关闭位置与打开位置之间操作，其中，在所述关闭位置，所述提升阀球状部与所述主通道的所述第二开口相邻地定位并与所述主通道的内表面接触，使得通过所述主通道的流体流被大致阻止，并且其中，在所述打开位置，所述提升阀球状部朝向所述主体的所述第二端部与所述主通道的所述第二开口轴向地分开，使得允许流体流通过所述主通道，并且

其中，在所述泄压阀的所述关闭位置，所述导向活塞的所述压力通道与大气之间的流体连通被大致阻止。

2.根据权利要求1所述的泄压阀，其中，所述压力腔为第一压力腔，并且其中，在所述提升阀球状部与所述导向活塞之间限定有第二压力腔，所述第二压力腔位于由所述提升阀球状部限定的所述第一流动通道与限定在所述导向活塞中的所述入口通道之间，其中，所述泄压阀能够进一步操作至中间位置。

3.根据权利要求2所述的泄压阀，其中，在所述中间位置，所述提升阀球状部与所述主通道的所述第二开口相邻地定位并与所述主通道的内表面接触，使得通过所述主通道的流体流被大致阻止。

4.根据权利要求3所述的泄压阀，其中，所述中间位置为第一中间位置，在所述第一中间位置，所述泄压阀能够进一步操作至所述打开位置并且然后操作至第二中间位置，并且其中，在所述打开位置和所述第二中间位置，所述提升阀球状部朝向所述主体的所述第二端部轴向移位，使得允许流体流通过所述主通道流向大气。

5.根据权利要求4所述的泄压阀，其中，在所述主通道中的压力增大时，所述泄压阀从所述关闭位置转换至所述第一中间位置并转换至所述打开位置，并且其中，在所述主通道中的压力减小时，所述泄压阀从所述打开位置转换至所述第二中间位置并转换至所述关闭位置。

6.根据权利要求4所述的泄压阀，其中，所述主体的所述第二端部包括至少一个孔，所述至少一个孔将所述主体的内部连接至所述主体的外部，其中，当所述泄压阀处于所述打开位置或所述第二中间位置时，所述主通道与所述至少一个孔流体连通，并且其中，当所述泄压阀处于所述关闭位置时，所述提升阀球状部大致阻止所述主通道与所述至少一个孔之间的流体连通。

7.根据权利要求4所述的泄压阀，还包括：

提升阀本体，所述提升阀本体限定供所述导向活塞的至少一部分延伸穿过的开口，在所述提升阀本体与所述提升阀盖之间限定了第一泄压通道，所述第一泄压通道与所述至少一个孔流体连通，在所述导向活塞与所述提升阀盖之间限定了第二泄压通道，其中，在所述泄压阀的所述打开位置，所述至少一个孔经由所述第一泄压通道和所述第二泄压通道与所述第一压力腔流体连通，并且其中，所述第二泄压通道在所述泄压阀处于所述关闭位置时的尺寸小于所述第二泄压通道在所述泄压阀处于所述打开位置时的尺寸，使得所述第二泄压通道大致阻止所述至少一个孔与所述第一压力腔之间的流体连通。

8.根据权利要求7所述的泄压阀，其中，所述提升阀球状部、所述导向活塞和所述提升阀本体是轴向对准的。

9.根据权利要求1所述的泄压阀，还包括：

位于所述提升阀球状部与所述导向活塞之间的第一弹性构件，所述第一弹性构件构造成使所述提升阀球状部和所述导向活塞沿相反的轴向方向偏置；以及

位于所述压力腔内的第二弹性构件，所述第二弹性构件构造成使所述提升阀盖沿轴向方向朝向所述主体的所述第一端部偏置。

10.根据权利要求9所述的泄压阀，其中，所述第一弹性构件包括弹簧，并且其中，所述第二弹性构件包括弹簧。

11.根据权利要求1所述的泄压阀，其中，所述提升阀球状部的所述第一开口与通过所述主通道的所述流体流大致垂直。

12.根据权利要求1所述的泄压阀，其中，所述主通道、所述第一流动通道、所述入口通道和所述复位通道大致平行，并且其中，所述压力通道与所述主通道、所述第一流动通道、所述入口通道和所述复位通道大致垂直。

13.根据权利要求1所述的泄压阀，其中，在所述泄压阀的所述关闭位置，所述导向活塞的所述复位通道与大气之间的流体连通被大致阻止。

14.一种用于密封管道的塞系统，所述塞系统包括：

可充气的塞，包括：

管状构件，所述管状构件具有从第一端部延伸至第二端部的外表面；以及

第一板和第二板，所述第一板和所述第二板分别固定至所述管状构件的所述第一端部和所述第二端部，使得所述管状构件的内表面、所述第一板和所述第二板一起限定所述可充气的塞的中央室，以及

双级泄压阀，所述双级泄压阀联接至所述第一板和所述第二板中的至少一者，所述双级泄压阀构造成在所述可充气的塞内达到期望压力上限之后释放所述可充气的塞内的压力，其中，所述双级泄压阀包括：

主体，

导向活塞，所述导向活塞限定复位通道，所述复位通道与所述可充气的塞的所述中央室流体连通，以及

限定盖通道的提升阀盖，所述盖通道与所述导向活塞的所述复位通道流体连通，并且所述盖通道与由所述提升阀盖和所述主体的端部限定的压力腔流体连通，

其中，在所述泄压阀的关闭位置，所述压力腔与大气之间的流体连通被大致阻止，并且其中，在所述泄压阀的打开位置，所述导向活塞与所述提升阀盖分开，从而在所述导向活塞与所述提升阀盖之间限定泄压通道，所述泄压通道与所述压力腔和大气流体连通。

15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述主体限定主通道，所述主通道从所述主通道的第一开口延伸至所述主通道的第二开口，其中，所述双级泄压阀包括：

提升阀球状部，所述提升阀球状部限定第一流动通道，所述第一流动通道与所述主通道流体连通，

其中，所述导向活塞的复位通道与所述提升阀球状部的所述第一流动通道流体连通，并且

其中，所述盖通道具有比所述复位通道的直径更大的直径。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述双级泄压阀能够在关闭位置与打开位置之间操作，其中，在所述关闭位置，所述提升阀球状部与所述主通道的所述第二开口相邻地定位并与所述主通道的内表面接触，使得通过所述主通道的流体流被大致阻止，并且其中，在所述打开位置，所述提升阀球状部与所述主通道的所述第二开口轴向地分开，使得允许流体流通过所述主通道。

17.一种泄压阀，包括：

主体，所述主体具有第一部分和第二部分，所述第一部分限定主通道，所述主通道从所述主通道的第一开口延伸至所述主通道的第二开口，所述第二部分限定部件室；

提升阀球状部，所述提升阀球状部位于所述部件室内，所述提升阀球状部限定与所述主通道流体连通的第一流动通道；

导向活塞，所述导向活塞在所述部件室内与所述提升阀球状部相邻地定位，所述导向活塞限定复位通道，所述复位通道与所述提升阀球状部的所述第一流动通道流体连通；以及

提升阀盖，所述提升阀盖限定盖通道，所述盖通道与所述导向活塞的所述复位通道流体连通，所述盖通道具有比所述复位通道的直径更大的直径，所述盖通道的开口与由所述提升阀盖、所述主体的所述第二部分和主体盖限定的压力室流体连通，

其中，所述泄压阀能够在关闭位置与打开位置之间操作，其中，在所述关闭位置，所述提升阀球状部与所述主通道的所述第二开口相邻地定位并与所述主通道的内表面接触，使得通过所述主通道的流体流被大致阻止，并且其中，在所述打开位置，所述导向活塞、所述提升阀球状部和所述提升阀盖与所述主通道的所述第二开口间隔开，使得允许流体流通过所述主通道的所述第二开口流向大气，

其中，在所述泄压阀的所述关闭位置，大致阻止所述压力室与大气之间的流体连通，并且其中，在所述打开位置，允许所述压力室与大气之间的流体连通。

18.根据权利要求17所述的泄压阀，其中，所述泄压阀能够进一步操作至中间位置，其中，在所述中间位置，所述提升阀球状部仍与所述主通道的所述第二开口相邻地定位，并且所述导向活塞沿远离所述提升阀盖并朝向所述提升阀球状部的方向轴向地移位，并且其中，在所述中间位置，允许所述压力室与大气之间的流体连通。

19.根据权利要求18所述的泄压阀，其中，所述中间位置为第一中间位置，其中，所述泄压阀能够进一步操作至第二中间位置，其中，在所述第二中间位置，所述导向活塞、所述提升阀球状部和所述提升阀盖与所述主通道的所述第二开口间隔开，并且所述导向活塞沿朝向所述提升阀盖并远离所述提升阀球状部的方向轴向地移位，使得所述压力室与大气之间的流体连通需要通过所述复位通道的流。

20.根据权利要求17所述的泄压阀，其中，所述提升阀球状部的所述第一流动通道具有与所述主体的所述主通道相邻的第一开口，其中，所述第一流动通道的所述第一开口与通过所述主通道的所述流体流大致垂直。

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