CN109812607A - 阀芯组件、安全阀、空调器和压力设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种阀芯组件、安全阀、空调和压力设备，阀芯组件包括阀芯和密封件，密封件设置在阀芯的端壁上。密封件包括径向延伸部和轴向延伸部，径向延伸部沿着轴向延伸部的径向自轴向延伸部的外壁向外延伸，径向延伸部与轴向延伸部形成密封台阶，密封台阶位于径向延伸部远离阀芯一侧，轴向延伸部上开设有定位孔，定位孔沿着轴向延伸部的轴向延伸，阀芯上设置有定位凸台，密封件通过定位孔套设在定位凸台上。该阀芯组件能够防止整定压力衰减导致提前泄压。

Description

阀芯组件、安全阀、空调器和压力设备

技术领域

本发明涉及安全阀技术领域，具体地说，是涉及一种阀芯组件、安全阀、空调器和压力设备。

背景技术

安全阀作为压力容器主要受压元件之一，其作用为壳管内系统压力上升达到安全阀的开启压力值时，通过安全阀进行泄压排放，使壳管系统在一个安全的承压范围内。

如图1所示，阀芯组件包括阀瓣101和密封圈102，弹簧103压在阀芯组件上，通过调节调节螺母(未图示)使弹簧103往下压，从而达到设计上所需的整定压力(又叫开启压力)值。阀芯组件的密封圈102的密封部1021与阀体104进气口中的倒锥口形成锥面密封，该密封圈102由聚四氟乙烯材料制成。密封圈102为锥形实体塑料材料，密封圈102的受力情况如图1中箭头所示，密封圈102受力后存在产生蠕变的幅度较大，在弹簧103力的作用下，密封圈102长期受到阀体锥面挤压应力，同时受系统压力作用，密封圈102产生蠕变后极易导致安全阀整定压力值下降，从而使安全阀提前泄压，造成冷媒泄漏的情况。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种能够防止整定压力衰减导致提前泄压的阀芯组件。

本发明的第二目的是提供一种具有上述阀芯组件的安全阀。

本发明的第三目的是提供一种具有上述安全阀的空调。

本发明的第四目的是提供一种具有上述安全阀的压力设备。

为实现上述第一目的，本发明提供一种阀芯组件，该阀芯组件包括阀芯和密封件，密封件设置在阀芯的端壁上；密封件包括径向延伸部和轴向延伸部，径向延伸部沿着轴向延伸部的径向自轴向延伸部的外壁向外延伸，径向延伸部与轴向延伸部形成密封台阶，密封台阶位于径向延伸部远离阀芯一侧；轴向延伸部上开设有定位孔，定位孔沿着轴向延伸部的轴向延伸，阀芯上设置有定位凸台，密封件通过定位孔套设在定位凸台上。

由上述方案可见，密封件的径向延伸部与阀体的抵接凸台形成端面密封，密封件的轴向延伸部与抵接凸台形成径向密封，即轴向延伸部和径向延伸部配合形成的密封台阶实现了端面和径向面的双重密封，保证了安全阀密封的可靠性。密封圈套设在定位凸台上，使定位凸台在内部支撑密封圈，从而延长密封圈的使用寿命。另外，密封时，密封件的受力点主要集中在径向延伸部上，径向延伸部的变形量小，发生蠕变后对安全阀的整定压力影响小，因此在保证安全阀的阀芯组件高密封性能的情况下，同时确保了安全阀的整定压力不发生衰减，防止安全阀提前泄压。

一个优选的方案是，阀芯上开设有安装槽，定位凸台位于安装槽内，密封件安装在安装槽中。

进一步的方案是，安装槽包括沿着阀芯的轴向布置的第一定位槽和第二定位槽。轴向延伸部包括沿着轴向延伸部的轴向布置的定位部和密封部，定位部安装在第一定位槽中，径向延伸部位于第二定位槽中，密封部与径向延伸部形成密封台阶。

一个优选的方案是，径向延伸部的厚度在0.15毫米至1.5毫米范围内。

由此可见，密封圈较薄，其变形量有限，可进一步减小密封圈产生蠕变后对安全阀整定压力的影响。

一个优选的方案是，阀芯由金属材料制成。

为实现上述第二目的，本发明提供一种安全阀，该安全阀包括上述的阀芯组件。

一个优选的方案是，安全阀还包括阀体，阀体内设置有容纳腔，阀芯组件设置在容纳腔中，阀体具有抵接凸台，抵接凸台位于容纳腔内，抵接凸台具有与容纳腔连通的连通孔，密封件位于阀芯与抵接凸台之间，密封件密封连通孔，抵接凸台与径向延伸部抵接，轴向延伸部伸入连通孔中并与连通孔的内壁邻接。

进一步的方案是，抵接凸台的形状为圆台，抵接凸台靠近密封件的一端的外径小于抵接凸台远离密封件的一端的外径。

由此可见，圆台状的抵接凸台的设置，便于抵接凸台进入阀芯的安装槽中与密封件进行抵接而实现密封。

进一步的方案是，抵接凸台与本体共轴线设置。一个优选的方案是，径向延伸部的外径大于或等于抵接凸台靠近密封件的一端的外径。

由此可见，抵接凸台靠近密封件的一端的整个端面均抵接在径向延伸部上，从而提高抵接凸台的端面密封性能。

一个优选的方案是，阀体包括相互连通的本体和头部，头部设置在本体的轴向端，容纳腔位于本体内，抵接凸台自头部向容纳腔内延伸。

为实现上述第三目的，本发明提供一种空调器，空调器包括上述的安全阀。

为实现上述第四目的，本发明提供一种压力设备，压力设备包括上述的安全阀。

附图说明

图1是现有的安全阀实施例的剖视图。

图2是本发明安全阀实施例的剖视图。

图3是图2中A处的局部放大图。

图4是本发明安全阀实施例中密封件的剖视图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

安全阀实施例

参见图2至图4，本实施例的安全阀包括阀体1、阀芯组件2、弹簧5和调节螺母(未图示)。阀体1包括相互连通的本体11和头部12，头部12设置在本体11的轴向端，本体11内设置有容纳腔13，头部12内设置有进气孔121，进气孔121与容纳腔13连通，进气孔121的直径小于容纳腔13的直径，因此在头部12与本体11的连接处形成台阶面122。阀芯组件2设置在容纳腔13中，阀芯组件2包括阀芯3和密封件4，密封件4设置在阀芯3的一个端壁301上，阀芯3和阀体1均由金属材料制成。弹簧5的第一端与调节螺母抵接，弹簧5的第二端与阀芯3的另一端壁302抵接。通过驱动调节螺母向下移动向弹簧5施加作用力F，弹簧5带动阀芯组件2密封进气孔121。

密封件4包括径向延伸部41和轴向延伸部42，径向延伸部41沿着轴向延伸部42的径向自轴向延伸部42的外壁420向外延伸。径向延伸部41的厚度在0.15毫米至1.5毫米范围内。轴向延伸部42包括沿着轴向延伸部42的轴向布置的密封部422和定位部423，轴向延伸部42与阀芯3共轴线设置，密封部422和定位部423的形状均为圆柱形，密封部422与径向延伸部41形成密封台阶40，密封台阶40位于径向延伸部41远离阀芯3一侧，并且密封部422伸入连通孔141中。

轴向延伸部42上开设有定位孔421，可选地，该定位孔421可以为通孔也可以为盲孔。定位孔421沿着轴向延伸部42的轴向延伸，阀芯3上开设有安装槽32，安装槽32内设置有一个定位凸台31，密封件4安装在安装槽32中，密封件4通过定位孔421套设在定位凸台31上。

安装槽32包括沿着阀芯3的轴向同轴布置的第一定位槽321和第二定位槽322，且第二定位槽322比第一定位槽321更靠近阀芯3的端壁301，第二定位槽322的最小直径大于第一定位槽321的直径，第二定位槽322的轴向截面为圆台状，且第二定位槽322靠近第一定位槽321的一端的直径小于第二定位槽322远离第一定位槽321的一端的直径。定位部423安装在第一定位槽321中，径向延伸部41位于第二定位槽322中并与第二定位槽322的底壁相贴合。阀芯组件2密封连通孔141时，便于阀体1的抵接凸台14伸入第二定位槽322中并与径向延伸部41抵接，从而实现密封。

阀体1具有抵接凸台14，抵接凸台14位于容纳腔13内，且抵接凸台14自头部12上的台阶面122向容纳腔13内延伸。抵接凸台14与本体11共轴线设置。抵接凸台14具有连通孔141，连通孔141与进气孔121连通，密封件4设置在阀芯3上并位于阀芯3与抵接凸台14之间，密封件4用于密封或打开连通孔141，调节螺母向下移动驱动阀芯组件2密封连通孔时，抵接凸台14与径向延伸部41抵接，轴向延伸部42的密封部422伸入连通孔141中并与连通孔141的内壁邻接，密封件4的受力点主要集中在径向延伸部41上，轴向延伸部42几乎不受力，径向延伸部41的厚度薄且变形量小，发生蠕变后对安全阀的整定压力影响小。

抵接凸台14的形状为圆台，抵接凸台14靠近密封件4的一端的外径φ1小于抵接凸台14远离密封件4的一端的外径φ2。

径向延伸部的外径φ3大于或等于抵接凸台14靠近密封件4的一端的外径φ1。

此外，阀芯上定位凸台的数量也可以为两个以上，密封件与每个定位凸台相对应的位置处均开设有定位孔。密封部的形状也可以为圆台状，且密封部远离定位部的一端的外径小于密封部靠近定位部的一端的外径，抵接凸台上连通孔的形状与密封部的形状相匹配，密封件密封连通孔时，抵接凸台与密封部相邻接。上述改变也能实现本发明的目的。

空调器实施例

本实施例的空调器包括上述安全阀实施例中的安全阀。

压力设备实施例

本实施例的压力设备包括上述安全阀实施例中的安全阀。压力设备可以为锅炉、压力容器或压力管道等。

由上可见，密封件的径向延伸部与抵接凸台形成端面密封，密封件的轴向延伸部与抵接凸台形成径向密封，即轴向延伸部和径向延伸部配合形成的密封台阶实现了端面和径向面的双重密封，保证了安全阀密封的可靠性。另外，密封时，密封件的受力点主要集中在径向延伸部上，径向延伸部的变形量小，发生蠕变后对安全阀的整定压力影响小，因此在保证安全阀的阀芯组件高密封性能的情况下，同时确保了安全阀的整定压力不发生衰减，防止安全阀提前泄压。

最后需要强调的是，以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.阀芯组件，所述阀芯组件包括阀芯和密封件，所述密封件设置在所述阀芯的端壁上；

其特征在于：

所述密封件包括径向延伸部和轴向延伸部，所述径向延伸部沿着所述轴向延伸部的径向自所述轴向延伸部的外壁向外延伸，所述径向延伸部与所述轴向延伸部形成密封台阶，所述密封台阶位于所述径向延伸部远离所述阀芯一侧；

所述轴向延伸部上开设有定位孔，所述定位孔沿着所述轴向延伸部的轴向延伸，所述阀芯上设置有定位凸台，所述密封件通过所述定位孔套设在所述定位凸台上。

2.根据权利要求1所述的阀芯组件，其特征在于：

所述阀芯上开设有安装槽，所述定位凸台位于所述安装槽内，所述密封件安装在所述安装槽中。

3.根据权利要求2所述的阀芯组件，其特征在于：

所述安装槽包括沿着所述阀芯的轴向布置的第一定位槽和第二定位槽；

所述轴向延伸部包括沿着所述轴向延伸部的轴向布置的定位部和密封部，所述定位部安装在所述第一定位槽中，所述径向延伸部位于所述第二定位槽中，所述密封部与所述径向延伸部形成所述密封台阶。

4.根据权利要求1至3任一项所述的阀芯组件，其特征在于：

所述径向延伸部的厚度在0.15毫米至1.5毫米范围内。

5.根据权利要求1至3任一项所述的阀芯组件，其特征在于：

所述阀芯由金属材料制成。

6.安全阀，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述阀芯组件。

7.根据权利要求6所述的安全阀，其特征在于：

所述安全阀还包括阀体，所述阀体内设置有容纳腔，所述阀芯组件设置在所述容纳腔中；

所述阀体具有抵接凸台，所述抵接凸台位于所述容纳腔内，所述抵接凸台具有与所述容纳腔连通的连通孔，所述密封件位于所述阀芯与所述抵接凸台之间，所述密封件密封所述连通孔，所述抵接凸台与所述径向延伸部抵接，所述轴向延伸部伸入所述连通孔中并与所述连通孔的内壁邻接。

8.根据权利要求7所述的安全阀，其特征在于：

所述抵接凸台的形状为圆台，所述抵接凸台靠近所述密封件的一端的外径小于所述抵接凸台远离所述密封件的一端的外径。

9.根据权利要求8所述的安全阀，其特征在于：

所述径向延伸部的外径大于或等于所述抵接凸台靠近所述密封件的一端的外径。

10.根据权利要求7至9任一项所述的安全阀，其特征在于：

所述阀体包括相互连通的本体和头部，所述头部设置在所述本体的轴向端，所述容纳腔位于所述本体内，所述抵接凸台自所述头部向容纳腔内延伸。

11.根据权利要求10所述的安全阀，其特征在于：

所述抵接凸台与所述本体共轴线设置。

12.空调器，其特征在于，包括权利要求6至11任一项所述的安全阀。

13.压力设备，其特征在于，包括权利要求6至11任一项所述的安全阀。