CN109488796B - 一种高压大排量安全泄放阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压大排量安全泄放阀，包括：阀体，阀体上设置有泄放口，泄放口内设置有阀瓣，阀瓣上开设有与泄放口相匹配的中心孔，阀体两端分别设置有进气口和出气口，进气口、泄放口、中心孔、出气口依次连通；阀盖，阀盖内设置有第一弹簧；顶升组件，顶升组件设置于阀体内部，顶升组件包括与第一弹簧底部连接的支座，和用于封堵中心孔的顶针，所述支座至少部分位于所述进气口的顶部，顶针的末端为圆弧状。本发明主密封为球面硬密封结构型式，为线接触，可减小密封所需的阀杆轴向作用力，结构紧凑，可减小杂质流挂造成的阀面损伤，且符合耐火要求。且当球密封磨损后，密封面能沿密封球面下移，自动实现补偿，提高了主阀面的密封可靠性。

Description

一种高压大排量安全泄放阀
技术领域
本发明涉及船舶高压空气系统阀件领域，具体是涉及一种高压大排量安全泄放阀。
背景技术
安全泄放阀是一种安装于压力容器或阀门腔体上的安全阀，当管线阀门的中腔介质压力升高超过允许值时，阀门开启，泄放中腔压力，当压力降低到允许值时，阀门又自动关闭。
现役潜艇上使用的安全泄放阀实质为高压空气干燥过滤装置中的背压阀，由于背压阀工作原理的原因，不适合作为安全泄放阀使用，实际使用中发现其密封性能差，可靠性达不到系统要求。同时，背压阀主要零部件材质耐蚀性能有限，不能满足潜艇使用条件。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种密封可靠形高，且能减小阀面损伤的高压大排量安全泄放阀。
本发明提供一种高压大排量安全泄放阀，包括：
阀体，所述阀体上设置有泄放口，所述泄放口内设置有阀瓣，所述阀瓣上开设有与泄放口相匹配的中心孔，阀体两端分别设置有进气口和出气口，所述进气口、泄放口、中心孔、出气口依次连通；
阀盖，所述阀盖内设置有第一弹簧；
顶升组件，所述顶升组件设置于阀体内部，顶升组件包括与所述第一弹簧底部连接的支座，和用于封堵中心孔的顶针，所述支座至少部分位于所述进气口的顶部，所述顶针的末端为圆弧状，且顶升组件具有：
第一状态，当处于第一状态时，顶针封堵于中心孔上，进气口与出气口不连通；
第二状态，当处于第二状态时，顶针脱离中心孔，进气口与出气口连通。
在上述技术方案的基础上，所述顶升组件还包括第二弹簧，所述第二弹簧的首尾两端分别与所述支座的底端与顶针的顶端相连接。
在上述技术方案的基础上，所述阀盖内设置有弹簧压块，所述弹簧压块的下表面与所述第一弹簧抵接。
在上述技术方案的基础上，所述阀盖内还设置有阀杆，所述阀杆贯穿所述弹簧压块并与其螺纹连接。
在上述技术方案的基础上，所述弹簧压块的侧壁上开设有螺纹孔。
在上述技术方案的基础上，所述阀盖的侧壁上开设有操作口，所述高压大排量安全泄放阀还包括紧定螺钉，所述紧定螺钉的一端螺接于所述螺纹孔，紧定螺钉的另一端至少部分位于所述操作口内。
在上述技术方案的基础上，所述进气口和出气口上均设置有螺纹接头。
在上述技术方案的基础上，所述阀瓣的中心孔上方还设置有过渡段，所述过渡段的直径自上而下逐渐减小至与中心孔的直径相等。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
(1)本发明主密封即顶针与阀瓣处的密封为球面硬密封结构型式，为线接触，可减小密封所需的阀杆轴向作用力，结构紧凑，可减小杂质流挂造成的阀面损伤，且符合耐火要求。且当球密封磨损后，密封面能沿密封球面下移，自动实现补偿，提高了主阀面的密封可靠性；阀件结构简单、拆装方便，易损件个数少，易于更换，具有良好的维修性。
(2)本发明采用第一弹簧、第二弹簧双作用结构型式，既可以提供安全泄放阀开启所需弹簧力，当安全泄放阀开启后，又能够通过第二弹簧微小变形实现安全泄放阀快速回座，提高安全泄放阀工作灵敏度和可靠性。
(3)本发明采用紧定螺钉与弹簧压块螺纹结构，可以避免安全泄放阀开启压力调定后，因误操作导致阀杆转动而改变阀件开启压力，提高安全泄放阀工作安全性和稳定性。
附图说明
图1是本发明实施例的高压大排量安全泄放阀结构剖视图；
图2是本发明实施例的阀体结构剖视图；
图3是本发明实施例的阀瓣结构剖视图；
图4是本发明实施例的高压大排量安全泄放阀阀瓣开启时结构剖视图；
图5是图4中A处局部放大示意图。
附图标记：1—阀体，11—泄放口，12—阀瓣，13—中心孔，14—进气口，15—出气口，16—过渡段，2—阀盖，21—第一弹簧，22—弹簧压块，23—螺纹孔，24—操作口，3—顶升组件，31—支座，32—顶针，33—第二弹簧，4—阀杆，5—紧定螺钉，6—螺纹接头。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
参见图1至图5所示，本发明实施例提供一种高压大排量安全泄放阀，包括：阀体1，阀盖2，顶升组件3。
阀体1，所述阀体1上设置有泄放口11，所述泄放口11内设置有阀瓣12，所述阀瓣12上开设有与泄放口11相匹配的中心孔13，阀体1两端分别设置有进气口14和出气口15，所述进气口14、泄放口11、中心孔13、出气口15依次连通；阀盖2，所述阀盖2内设置有第一弹簧21；顶升组件3，所述顶升组件3设置于阀体1内部，顶升组件3包括与所述第一弹簧21底部连接的支座31，和用于封堵中心孔13的顶针32，所述支座31至少部分位于所述进气口14的顶部，所述顶针32的末端为圆弧状，且顶升组件3具有：
第一状态，当处于第一状态时，顶针32封堵于中心孔13上，进气口14与出气口15不连通；
第二状态，当处于第二状态时，顶针32脱离中心孔13，进气口14与出气口15连通。
本发明主密封即顶针32与阀瓣12处的密封为球面硬密封结构型式，为线接触，可减小密封所需的轴向作用力，结构紧凑，可减小杂质流挂造成的阀面损伤，且符合耐火要求。且当球密封磨损后，密封面能沿密封球面下移，自动实现补偿，提高了主阀面的密封可靠性；阀件结构简单、拆装方便，易损件个数少，易于更换，具有良好的维修性。
在本实施例中，优选的，所述顶升组件3还包括第二弹簧33，所述第二弹簧33的首尾两端分别与所述支座31的底端与顶针32的顶端相连接；采用第一弹簧21、第二弹簧33双作用结构型式，既可以提供安全泄放阀开启所需弹簧力，当安全泄放阀开启后，又能够通过第二弹簧33微小变形实现安全泄放阀快速回座，提高安全泄放阀工作灵敏度和可靠性；密封面能在第二弹簧33作用下沿密封球面下移，自动实现补偿，提高了主阀面的密封可靠性。
在本实施例中，优选的，所述阀盖2内设置有弹簧压块22，所述弹簧压块22的下表面与所述第一弹簧21抵接；所述阀盖2内还设置有阀杆4，所述阀杆4贯穿所述弹簧压块22并与其螺纹连接；当系统压力出现变化时，可通过旋转阀杆4带动弹簧压块22上下移动，从而使第一弹簧21拉伸或压缩，改变安全泄放阀的起跳压力值，使本发明的适应性更强，可应用范围广。
在本实施例中，优选的，所述所述弹簧压块22的侧壁上开设有螺纹孔23；所述阀盖2的侧壁上开设有操作口24，所述高压大排量安全泄放阀还包括紧定螺钉5，所述紧定螺钉5的一端螺接于所述螺纹孔23，紧定螺钉5的另一端至少部分位于所述操作口24内；采用紧定螺钉5与弹簧压块22螺纹结构，可以避免安全泄放阀开启压力调定后，因误操作导致阀杆4转动而改变阀件开启压力，提高安全泄放阀工作安全性和稳定性。
在本实施例中，优选的，所述进气口14和出气口15上均设置有螺纹接头6；螺纹接头6可与管路系统相匹配，增强本发明安全泄放阀的适配性。
工作时，系统高压空气从阀体1的进气口14，经过阀体1通孔进入安全泄放阀腔室，当系统工作压力P<P0时，安全泄放阀处于图1工作位置，此时，介质作用力不足以克服阀件开启时第一弹簧21所需的压缩力，顶针32与密封垫片仍处于密封状态，此时，安全泄放阀仍处于关闭状态；当空气系统工作压力P≥P0时，安全泄放阀处于如图4工作位置，此时，第一弹簧21的变形量达到阀件开启的要求，顶针32与密封垫片间密封失效，安全泄放阀处于开启状态，高压空气从阀体1通孔通过出气口15排出，对管路系统起到安全保护的作用；当高压空气从出气口15排出后，系统工作压力会降低，当P’<P0时，安全泄放阀又回到图1工作位置，阀件复位，安全泄放阀依次循环工作。
安全泄放阀出厂时开启压力已经设定好，起跳压力调定为26±0.78MPa，并将紧定螺钉5锁死。当系统压力发生变化时，可以通过安全阀阀杆4处内立方孔进行调节，顺时针转动阀杆4时，安全泄放阀的起跳压力值会增加，逆时针转动阀杆4时，安全泄放阀起跳压力值会减小。
本发明实现了高压空气系统安全泄放阀长寿命、高耐蚀、操作轻便、密封可靠性高等特点，能应用于船舶及相类似的空气管路系统。通过合理结构设计，能够降低甚至消除安全阀工作过程中产生的振动和噪音。安全阀主要零部件许用不锈钢材质，而且采用了球面硬密封技术，它既提高了该阀的耐蚀性能，又提高了密封可靠性。在制作工艺方面，采用数控精密加工，非金属密封件采用模压成型技术，该工艺技术成熟，质量可靠。同时，该高压大排量安全泄放阀不仅能应用于常规潜艇与H潜艇，又能应用于民用工作压力小于或等于25MPa的高压空气系统。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种高压大排量安全泄放阀，其特征在于，包括：
阀体(1)，所述阀体(1)上设置有泄放口(11)，所述泄放口(11)内设置有环形的阀瓣(12)，所述阀瓣(12)上开设有与泄放口(11)相匹配的中心孔(13)，阀体(1)两端分别设置有进气口(14)和出气口(15)，所述进气口(14)、泄放口(11)、中心孔(13)、出气口(15)依次连通；
阀盖(2)，所述阀盖(2)内设置有第一弹簧(21)；
顶升组件(3)，所述顶升组件(3)设置于阀体(1)内部，顶升组件(3)包括与所述第一弹簧(21)底部连接的支座(31)，和用于封堵中心孔(13)的顶针(32)，所述支座(31)至少部分位于所述进气口(14)的顶部，所述顶针(32)的末端为圆弧状，且顶升组件(3)具有：
第一状态，当处于第一状态时，顶针(32)封堵于中心孔(13)上，所述顶针(32)的圆弧状末端与所述阀瓣(12)呈线接触，进气口(14)与出气口(15)不连通；
第二状态，当处于第二状态时，顶针(32)脱离中心孔(13)，所述顶针(32)的圆弧状末端与所述阀瓣(12)分离，进气口(14)与出气口(15)连通；
所述顶升组件(3)还包括第二弹簧(33)，所述第二弹簧(33)的首尾两端分别与所述支座(31)的底端与顶针(32)的顶端相连接。
2.如权利要求1所述的高压大排量安全泄放阀，其特征在于：所述阀盖(2)内设置有弹簧压块(22)，所述弹簧压块(22)的下表面与所述第一弹簧(21)抵接。
3.如权利要求2所述的高压大排量安全泄放阀，其特征在于：所述阀盖(2)内还设置有阀杆(4)，所述阀杆(4)贯穿所述弹簧压块(22)并与其螺纹连接。
4.如权利要求2所述的高压大排量安全泄放阀，其特征在于：所述弹簧压块(22)的侧壁上开设有螺纹孔(23)。
5.如权利要求4所述的高压大排量安全泄放阀，其特征在于：所述阀盖(2)的侧壁上开设有操作口(24)，所述高压大排量安全泄放阀还包括紧定螺钉(5)，所述紧定螺钉(5)的一端螺接于所述螺纹孔(23)，紧定螺钉(5)的另一端至少部分位于所述操作口(24)内。
6.如权利要求1所述的高压大排量安全泄放阀，其特征在于：所述进气口(14)和出气口(15)上均设置有螺纹接头(6)。
7.如权利要求1所述的高压大排量安全泄放阀，其特征在于：所述阀瓣(12)的中心孔(13)上方还设置有过渡段(16)，所述过渡段(16)的直径自上而下逐渐减小至与中心孔(13)的直径相等。
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