CN109737227A - 安全阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种安全阀，包括：阀体、底座、阀芯、弹簧、阀座、进气接头和密封圈；底座的开口端螺接于阀体内形成一内腔；底座内形成台阶状内腔，阀芯插入阀体与底座形成的内腔中，阀芯与底座的密闭端通过密封圈进行密封，弹簧嵌设于阀芯的小直径端与底座的开口端之间的内腔中；阀座套嵌入阀体内，并通过台阶状结构进行定位，阀座与阀芯大直径端的边缘接触处采用双锥密封；进气接头螺接于阀体的端口边缘内；阀体上设置有至少一处出气口，阀芯在压力作用下推动弹簧压缩，介质由出气口排出。通过本发明的技术方案，实现了压力系统的安全防护功能，防止系统因为超压而引起安全事故，安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种安全阀。
背景技术
随着高温高压系统的发展，相关安全防护措施十分重要，安全阀作为系统的重要防护装置，已经广泛的的应用于高温高压系统。目前的安高温高压安全阀承受的温度较低，且可靠性差。传统的高温高压安全阀常会出现震颤、频跳、回座压力低等不利因素，造成能源的浪费。
发明内容
针对上述问题中的至少之一，本发明提供了一种安全阀，通过在产品内部采用平衡式安全阀设计，阀芯在上下两个方向同时承受介质压力的作用，弹簧载荷仅与上下两个方向介质作用力的差值有关，从而在高压的场合采用较小的弹簧，使整个阀门体积和重量大大减小。在系统超压情况下阀芯克服弹簧弹力产生轴向位移以进行可靠的泄压，使系统保持在规定的工作压力范围内，实现了压力系统的安全防护功能，防止系统因为超压而引起安全事故，安全可靠。
为实现上述目的，本发明提供了一种安全阀，包括：阀体、底座、阀芯、弹簧、阀座、进气接头和密封圈；所述阀体为环状结构，所述底座为一端密闭的圆桶形结构，所述底座的外径与所述阀体的内径相同，所述底座的开口端螺接于所述阀体内形成一内腔；所述底座的密闭端直径小于开口端直径从而在所述底座内形成台阶状内腔，所述阀芯一端直径等于所述底座的密闭端直径，另一端直径等于所述底座的开口端直径，所述阀芯的小直径端朝向所述底座的密闭端插入所述阀体与所述底座形成的内腔中，所述阀芯的小直径端与所述底座的密闭端通过所述密封圈进行密封，所述弹簧嵌设于所述阀芯的小直径端与所述底座的开口端之间的内腔中；所述阀座为环状结构，所述阀座套嵌入所述阀体内，并通过所述阀座和所述阀体上对应设置的台阶状结构对所述阀座进行定位，所述阀座与所述阀体之间通过所述密封圈进行密封，所述阀座与所述阀芯大直径端的边缘接触处采用双锥密封；所述进气接头螺接于所述阀体的端口边缘内，并通过密封圈与所述阀座进行密封；所述阀体上设置有至少一处出气口，所述出气口位于所述阀芯与所述阀座接触处，所述阀芯在压力作用下推动所述弹簧压缩时所述阀芯与所述阀座之间出现空隙，所述进气接头处进入的介质由所述出气口排出。
在上述技术方案中，优选地，安全阀还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母螺接于所述底座与所述阀体之间的螺接面，所述底座旋至所述弹簧处于预设的弹簧预紧力的位置处，通过所述锁紧螺母锁死所述底座与所述阀体之间的位置。
在上述技术方案中，优选地，所述阀芯的小直径端与所述底座的密闭端之间采用双密封圈进行密封，所述阀座与所述阀体之间采用双密封圈进行密封。
在上述技术方案中，优选地，所述阀座与所述阀芯之间采用双锥密封的密封面的粗糙度Ra≤0.4。
在上述技术方案中，优选地，所述阀体的圆周上均匀分布4个所述出气口。
在上述技术方案中，优选地，所述阀芯、所述阀座和所述进气接头形成的密闭腔体内的压力大于所述阀芯在所述弹簧作用下对该密闭腔体内介质的压力时，所述阀芯产生轴向位移，所述介质通过所述阀芯与所述阀座之间的空隙排出所述出气口，该密闭腔体内压力逐渐减小，直至该密闭腔体内的压力小于所述阀芯对该密闭腔体内介质的压力时，所述阀芯与所述阀座之间恢复到双锥密封状态。
在上述技术方案中，优选地，所述阀芯上设置有平衡气孔，所述平衡气孔设置于所述阀芯与所述阀座相接触处的上方，所述平衡气孔与所述出气口对应。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过在产品内部采用平衡式安全阀设计，阀芯在上下两个方向同时承受介质压力的作用，弹簧载荷仅与上下两个方向介质作用力的差值有关，从而在高压的场合采用较小的弹簧，使整个阀门体积和重量大大减小。在系统超压情况下阀芯克服弹簧弹力产生轴向位移以进行可靠的泄压，使系统保持在规定的工作压力范围内，实现了压力系统的安全防护功能，防止系统因为超压而引起安全事故，安全可靠。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的安全阀的剖面结构示意图。
图中，各组件与附图标记之间的对应关系为：
1.阀体，11.出气口，2.底座，3.阀芯，31.平衡气孔，4.弹簧，5.阀座，6.进气接头，7.密封圈，8.锁紧螺母。
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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
如图1所示，根据本发明提供的一种安全阀，包括：阀体1、底座2、阀芯3、弹簧4、阀座5、进气接头6和密封圈7；阀体1为环状结构，底座2为一端密闭的圆桶形结构，底座2的外径与阀体1的内径相同，底座2的开口端螺接于阀体1内形成一内腔；底座2的密闭端直径小于开口端直径从而在底座2内形成台阶状内腔，阀芯3一端直径等于底座2的密闭端直径，另一端直径等于底座2的开口端直径，阀芯3的小直径端朝向底座2的密闭端插入阀体1与底座2形成的内腔中，阀芯3的小直径端与底座2的密闭端通过密封圈7进行密封，弹簧4嵌设于阀芯3的小直径端与底座2的开口端之间的内腔中；阀座5为环状结构，阀座5套嵌入阀体1内，并通过阀座5和阀体1上对应设置的台阶状结构对阀座5进行定位，阀座5与阀体1之间通过密封圈7进行密封，阀座5与阀芯3大直径端的边缘接触处采用双锥密封；进气接头6螺接于阀体1的端口边缘内，并通过密封圈7与阀座5进行密封；阀体1上设置有至少一处出气口11，出气口11位于阀芯3与阀座5接触处，阀芯3在压力作用下推动弹簧4压缩时阀芯3与阀座5之间出现空隙，进气接头6处进入的介质由出气口11排出。
在该实施例中，当压力系统管道内的介质压力超过规定值时，安全阀的阀芯3动作，在介质压力的作用下，阀芯3开始动作，产生轴向位移，随着安全阀的打开，气体不断排出，系统内的气体压力逐步降低，当压力低于规定值时，安全阀关闭，从而可对人身安全和系统运行起到重要的保护作用，且安全阀体1积小，结构紧凑，可靠性高。
具体地，在产品内部采用平衡式安全阀设计，阀芯3在上下两个方向同时承受介质压力的作用，弹簧4仅与上下两个方向介质作用力的差值有关，这样就可以在高压的场合采用较小的弹簧4，使整个阀门体积和重量大大减小。阀芯3与阀座5采用锥对锥密封形式，保证阀芯3、阀座5和进气接头6形成的密闭腔体密封可靠。
在上述实施例中，优选地，安全阀还包括锁紧螺母8，锁紧螺母8螺接于底座2与阀体1之间的螺接面，底座2旋至弹簧4处于预设的弹簧4预紧力的位置处，通过锁紧螺母8锁死底座2与阀体1之间的位置。底座2与阀体1通过螺纹进行连接，通过调节底座2与阀体1之间的螺接位置可调节弹簧4的行程，保证安全阀所需的弹簧4预紧力；当底座2调节到一定位置后，通过锁紧螺母8将底座2锁死，从而保证弹簧4预压力不会发生改变，保证安全阀控制精度。
在上述实施例中，优选地，阀芯3的小直径端与底座2的密闭端之间采用双密封圈7进行密封，阀座5与阀体1之间采用双密封圈7进行密封。
在上述实施例中，优选地，阀座5与阀芯3之间采用双锥密封的密封面的粗糙度Ra≤0.4，保证密封可靠。
在上述实施例中，优选地，阀体1的圆周上均匀分布4个出气口11，保证排量充足，卸压迅速。
在上述实施例中，优选地，阀芯3、阀座5和进气接头6形成的密闭腔体内的压力大于阀芯3在弹簧4作用下对该密闭腔体内介质的压力时，阀芯3产生轴向位移，介质通过阀芯3与阀座5之间的空隙排出出气口11，该密闭腔体内压力逐渐减小，直至该密闭腔体内的压力小于阀芯3对该密闭腔体内介质的压力时，阀芯3与阀座5之间恢复到双锥密封状态。
在上述实施例中，优选地，阀芯3上设置有平衡气孔31，平衡气孔31设置于阀芯3与阀座5相接触处的上方，平衡气孔31与出气口11对应，用于平衡阀芯3的上下压力。
以上所述为本发明的实施方式，根据本发明提出的安全阀，通过在产品内部采用平衡式安全阀设计，阀芯在上下两个方向同时承受介质压力的作用，弹簧载荷仅与上下两个方向介质作用力的差值有关，从而在高压的场合采用较小的弹簧，使整个阀门体积和重量大大减小。在系统超压情况下阀芯克服弹簧弹力产生轴向位移以进行可靠的泄压，使系统保持在规定的工作压力范围内，实现了压力系统的安全防护功能，防止系统因为超压而引起安全事故，安全可靠。
以上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、底座、阀芯、弹簧、阀座、进气接头和密封圈；
所述阀体为环状结构，所述底座为一端密闭的圆桶形结构，所述底座的外径与所述阀体的内径相同，所述底座的开口端螺接于所述阀体内形成一内腔；
所述底座的密闭端直径小于开口端直径从而在所述底座内形成台阶状内腔，所述阀芯一端直径等于所述底座的密闭端直径，另一端直径等于所述底座的开口端直径，所述阀芯的小直径端朝向所述底座的密闭端插入所述阀体与所述底座形成的内腔中，所述阀芯的小直径端与所述底座的密闭端通过所述密封圈进行密封，所述弹簧嵌设于所述阀芯的小直径端与所述底座的开口端之间的内腔中；
所述阀座为环状结构，所述阀座套嵌入所述阀体内，并通过所述阀座和所述阀体上对应设置的台阶状结构对所述阀座进行定位，所述阀座与所述阀体之间通过所述密封圈进行密封，所述阀座与所述阀芯大直径端的边缘接触处采用双锥密封；
所述进气接头螺接于所述阀体的端口边缘内，并通过密封圈与所述阀座进行密封；
所述阀体上设置有至少一处出气口，所述出气口位于所述阀芯与所述阀座接触处，所述阀芯在压力作用下推动所述弹簧压缩时所述阀芯与所述阀座之间出现空隙，所述进气接头处进入的介质由所述出气口排出。
2.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，还包括锁紧螺母，所述锁紧螺母螺接于所述底座与所述阀体之间的螺接面，所述底座旋至所述弹簧处于预设的弹簧预紧力的位置处，通过所述锁紧螺母锁死所述底座与所述阀体之间的位置。
3.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述阀芯的小直径端与所述底座的密闭端之间采用双密封圈进行密封，所述阀座与所述阀体之间采用双密封圈进行密封。
4.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述阀座与所述阀芯之间采用双锥密封的密封面的粗糙度Ra≤0.4。
5.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述阀体的圆周上均匀分布4个所述出气口。
6.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述阀芯、所述阀座和所述进气接头形成的密闭腔体内的压力大于所述阀芯在所述弹簧作用下对该密闭腔体内介质的压力时，所述阀芯产生轴向位移，所述介质通过所述阀芯与所述阀座之间的空隙排出所述出气口，该密闭腔体内压力逐渐减小，直至该密闭腔体内的压力小于所述阀芯对该密闭腔体内介质的压力时，所述阀芯与所述阀座之间恢复到双锥密封状态。
7.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述阀芯上设置有平衡气孔，所述平衡气孔设置于所述阀芯与所述阀座相接触处的上方，所述平衡气孔与所述出气口对应。
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