CN110778760A - 一种安全阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全阀，包括阀体，所述阀体内设有上端开口的阀腔，所述阀体的圆周侧面设有与阀腔连通的出口管，所述阀体的底部设有与阀腔连通的进口管；所述阀腔内设有主阀座；所述阀腔的上端开口处固定安装有阀盖，所述阀盖设有竖直向下延伸的套管；所述套管上套接有第一弹簧；所述套管内滑动连接有主控制杆，所述套管设有竖直滑槽，所述主阀芯与套管转动连接的内侧壁上设有第一螺旋槽，所述主控制杆的圆周侧面设有第一凸柱；所述套管内设有第二弹簧；所述阀盖内设有先导阀组件；该安全阀不仅结构简单，而且避免了主阀芯由于加工误差累计而产生的卡阀现象；同时还能避免主阀芯与主阀座之间在启闭时的碰撞。

Description

一种安全阀

技术领域

本发明属于阀门技术领域，具体的说，是涉及一种安全阀。

背景技术

先导式安全阀主要用于石油、化工、电力、冶金等领域，是受压设备、容器或管路上的最佳超压保护装置。在实际应用时由于阀体和导向套加工会产生加工误差，装配时，由于误差累计，有时会使得主阀芯和主阀座的同心度发生偏差，造成主阀活动不灵敏，导致安全阀不能在额定压力下开启。主阀芯在开启时主阀芯的密封面上会附着杂质，在关闭时会导致主阀芯密封不好，对主阀芯密封面和阀座都会造成损伤；并且传统阀芯在启闭时会与阀座密封面发生碰撞，会使阀芯和阀座密封面损坏影响使用寿命；传统的先导式安全阀在工作时主阀开闭迅猛，会造成很大的压力冲击，这种压力冲击会给所在系统带来很大负担，减少系统使用寿命；现有安全阀所使用的导阀一般为座阀形式，在导阀芯与导阀座闭合时也会发生碰撞，使导阀芯和导阀座之间的密封面受损，使导阀在未达到所设压力时提前打开，使安全阀不能正常工作。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种安全阀，其不仅结构简单，而且避免了主阀芯由于加工误差累计而产生的卡阀现象；同时还能避免主阀芯与主阀座之间在启闭时的碰撞。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种安全阀，包括阀体，所述阀体内设有上端开口的阀腔，所述阀体的圆周侧面设有与阀腔连通的出口管，所述阀体的底部设有与阀腔连通的进口管；所述阀腔内设有用于隔断进口管和出口管的主阀座；所述阀腔的上端开口处固定安装有阀盖，所述阀盖在朝向进口管的面上设有竖直向下延伸的套管；所述主阀座上设有用于连通进口管和出口管的第一阀孔，所述套管上转动连接有主阀芯，所述主阀芯上设有第二阀孔；所述套管上套接有第一弹簧，所述第一弹簧位于阀盖和主阀芯之间用于迫使主阀芯压紧在主阀座上；所述套管内滑动连接有下端穿过主阀座的主控制杆，所述套管与主阀芯转动连接的圆周侧面上设有竖直滑槽，所述主阀芯与套管转动连接的内侧壁上设有第一螺旋槽，所述主控制杆的圆周侧面设有穿过竖直滑槽且伸入第一螺旋槽内的第一凸柱；所述套管内在主控制杆的上端设有用于迫使主控制杆向下运动的第二弹簧；所述阀盖内设有先导阀组件，当进口管内的压力小于先导阀组件的预设压力时，第一凸柱位于竖直滑槽的下端，且第一阀孔与第二阀孔完全错开，当进口管内的压力大于先导阀组件的预设压力时，第一凸柱沿竖直滑槽向上运动，并通过与第一螺旋槽的配合驱动主阀芯转动，使得第一阀孔与第二阀孔相交直到完全重叠。

进一步的技术方案中，所述先导阀芯组件包括先导控制杆、第三弹簧、先导阀芯、盖体，所述阀盖的上端设有转动槽，所述转动槽的底部中心位置设有轴孔，所述先导控制杆滑动连接在轴孔内；所述先导阀芯转动连接在先导控制杆上且位于转动槽内，所述盖体固定安装在阀盖上且罩设在转动槽的上端开口处用于防止先导阀芯脱离转动槽；所述第三弹簧位于盖体内且下端抵触在先导控制杆的上端用于迫使先导控制杆向下运动；所述盖体的内侧壁上沿竖直方向设有两个位置相对的定位滑槽，所述先导控制杆上设有两个伸入定位滑槽内的定位凸起；所述先导阀芯与先导控制杆转动连接的内侧壁上设有第二螺旋槽，所述先导控制杆的圆周侧面设有伸入第二螺旋槽内的第二凸柱；

所述套管内在主控制杆的上端和套管的上端之间形成主控制腔，所述轴孔内在先导控制杆的下端和轴孔的下端之间形成先导控制腔，所述阀体和阀盖内设有用于连通进口管和先导控制腔的第一通流孔、以及与出口管连通的第二通流孔，所述阀盖内设有用于连通转动槽和第一通流孔的第三通流孔、以及用于连通转动槽和第二通流孔的第四通流孔；所述阀盖内还设有用于连通主控制腔和转动槽的第五通流孔；所述先导阀芯在朝向转动槽底部的面上设有弧形连通槽；当进口管内的介质作用在先导控制杆下端的压力小于第三弹簧的预紧力时，所述弧形连通槽将第三通流孔与第五通流孔连通；当进口管内的介质作用在先导控制杆下端的压力大于第三弹簧的预紧力时，所述弧形连通槽将第四通流孔与第五通流孔连通。

进一步的技术方案中，所述先导控制杆的上端设有定位盘，所述定位凸起设置在定位盘的圆周侧面上，所述第三弹簧的下端抵触在定位盘上。

进一步的技术方案中，所述定位盘的中心位置设有竖直向上延伸的定位柱，所述第三弹簧的下端套接在定位柱上。

进一步的技术方案中，所述盖体上转动连接有螺栓，所述螺栓的下端伸入盖体内，所述第三弹簧的上端通过第一弹簧垫抵触在螺栓的下端。

进一步的技术方案中，所述第一弹簧的上端设有套接在套管上的第二弹簧垫。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

(1)通过使用主控制杆控制主阀芯旋转从而使第一阀孔开闭的方式，避免了主阀芯由于加工误差累计而产生的卡阀现象；同时避免了主阀芯与阀座之间在启闭时的碰撞，保护了阀座的密封面，使用寿命更长；

(2)通过使用主控制杆控制主阀芯旋转从而使第一阀孔开闭的方式，使得第一阀孔在开闭时不像传统先导式安全阀那样迅猛打开，而是打开面积由小变大慢慢开启，这样可以减少系统压力冲击；

(3)通过主阀芯旋转来启闭第一阀孔的方式，使得第一阀孔在开启时，密封面上附着的杂质，在主阀芯关闭时会随着密封面的旋转被刮掉，不会被压在密封面之间造成密封面的损伤，使用寿命长。

(4)先导阀组件使用旋转先导阀芯的方式，使得先导阀芯在开闭时不会碰撞，从而延长使用寿命；同时使得附着在先导阀芯上的杂质在关闭时会随着密封面的旋转被挂掉，不会造成密封面的损伤，使说那个寿命更长。

附图说明

图1为本发明的主视图

图2为本发明的左视图

图3为本发明的俯视图

图4为本发明的结构图

图5为图2中安全阀关闭时A-A方向的剖视图；

图6为图2中安全阀关闭时B-B方向的剖视图；

图7为图2中安全阀打开时A-A方向的剖视图；

图8为图2中安全阀打开时B-B方向的剖视图；

图9为图1中安全阀关闭时C-C方向的剖视图；

图10为本发明主阀芯的结构图；

图11为本发明先导阀芯第一结构图；

图12为本发明先导阀芯第二结构图；

图13为本发明先导阀芯内部第二螺旋槽的透视结构图；

图14为本发明先导控制杆的结构图；

图15为本发明盖体的结构图。

具体实施方式

请参阅图1-15所示，一种安全阀，包括阀体1，所述阀体1内设有上端开口的阀腔101，所述阀体1的圆周侧面设有与阀腔101连通的出口管102，所述阀体1的底部设有与阀腔101连通的进口管103；所述阀腔101内设有用于隔断进口管103和出口管102的主阀座104；所述阀腔101的上端开口处固定安装有阀盖6，所述阀盖6在朝向进口管103的面上设有竖直向下延伸的套管601；所述主阀座104上设有用于连通进口管103和出口管102的第一阀孔1c，所述套管601上转动连接有主阀芯2，所述主阀芯2上设有第二阀孔2b；所述套管601上套接有第一弹簧5，所述第一弹簧5位于阀盖6和主阀芯2之间用于迫使主阀芯2压紧在主阀座104上，所述第一弹簧5的上端设有套接在套管601上的第二弹簧垫51，设置第二弹簧垫51能够减少第一弹簧5上端与阀盖6之间的摩擦力；所述套管601内滑动连接有下端穿过主阀座104的主控制杆3，所述套管601与主阀芯2转动连接的圆周侧面上设有竖直滑槽6k，所述主阀芯2与套管601转动连接的内侧壁上设有第一螺旋槽2a，所述主控制杆3的圆周侧面设有穿过竖直滑槽6k且伸入第一螺旋槽2a内的第一凸柱3a；所述套管601内在主控制杆3的上端设有用于迫使主控制杆3向下运动的第二弹簧4；所述阀盖6内设有先导阀组件，当进口管103内的压力小于先导阀组件的预设压力时，第一凸柱3a位于竖直滑槽6k的下端，且第一阀孔1c与第二阀孔2b完全错开，当进口管103内的压力大于先导阀组件的预设压力时，第一凸柱3a沿竖直滑槽6k向上运动，并通过与第一螺旋槽2a的配合驱动主阀芯2转动，使得第一阀孔1c与第二阀孔2b相交直到完全重叠。

进一步的技术方案中，所述先导阀芯组件包括先导控制杆7、第三弹簧10、先导阀芯8、盖体9，所述阀盖6的上端设有转动槽61，所述转动槽61的底部中心位置设有轴孔62，所述先导控制杆7滑动连接在轴孔62内；所述先导阀芯8转动连接在先导控制杆7上且位于转动槽61内，所述盖体9固定安装在阀盖6上且罩设在转动槽61的上端开口处用于防止先导阀芯8脱离转动槽61；所述第三弹簧10位于盖体9内且下端抵触在先导控制杆7的上端用于迫使先导控制杆7向下运动；所述盖体9的内侧壁上沿竖直方向设有两个位置相对的定位滑槽9a，所述先导控制杆7的上端设有定位盘71，所述定位盘71的圆周侧面设有两个伸入定位滑槽9a内的定位凸起7b，所述第三弹簧10的下端抵触在定位盘71上；所述先导阀芯8与先导控制杆7转动连接的内侧壁上设有第二螺旋槽8a，所述先导控制杆7的圆周侧面设有伸入第二螺旋槽8a内的第二凸柱7a。为了防止第三弹簧10下端的滑动，所述定位盘71的中心位置设有竖直向上延伸的定位柱72，所述第三弹簧10的下端套接在定位柱72上。

所述套管601内在主控制杆3的上端和套管601的上端之间形成主控制腔6h，所述轴孔62内在先导控制杆7的下端和轴孔62的下端之间形成先导控制腔6g，所述阀体1和阀盖6内设有用于连通进口管103和先导控制腔6g的第一通流孔1a、以及与出口管102连通的第二通流孔1b，所述阀盖6内设有用于连通转动槽61和第一通流孔1a的第三通流孔6e、以及用于连通转动槽61和第二通流孔1b的第四通流孔6f；所述阀盖6内还设有用于连通主控制腔6h和转动槽61的第五通流孔6j；所述先导阀芯8在朝向转动槽61底部的面上设有弧形连通槽8b；当进口管103内的介质作用在先导控制杆7下端的压力小于第三弹簧10的预紧力时，所述弧形连通槽8b将第三通流孔6e与第五通流孔6j连通；当进口管103内的介质作用在先导控制杆7下端的压力大于第三弹簧10的预紧力时，所述弧形连通槽8b将第四通流孔6f与第五通流孔6j连通。

另外，所述盖体9上转动连接有螺栓77，所述螺栓77的下端伸入盖体9内，所述第三弹簧10的上端通过第一弹簧垫78抵触在螺栓77的下端；设置螺栓77能够实现第三弹簧10预紧力的调节。

该安全阀在工作时介质从进口管103进入阀腔101内，当系统压力没有超过先导阀组件设定的压力时，介质通过进口管103、第一通流孔1a、第三通流孔6e、弧形连通槽8b、第五通流孔6j进入主控制腔6h中(如图6所示)；此时主控制杆3上下两端受介质的作用力相等，主控制杆3在第二弹簧4的作用下保持不动，这样主阀芯2也保持静止(如图5所示)，第一阀孔1c和第二阀孔2b完全错开，进口管103和出口管102不通；当系统介质压力升高并且超过先导阀组件设定的压力时，介质通过进口管103、第一通流孔1a进入先导控制腔6g内克服第三弹簧10作用在先导控制杆7上的力，推动先导控制杆7向上运动，由于先导控制杆7上定位凸起7b与定位滑槽9a的配合，以及第二凸柱7a和第二螺旋槽8a的配合关系，使得先导控制杆7向上运动会带动先导阀芯8以先导控制杆7为轴心转动，先导控制杆7向上运动到如图7所示的位置时，系统介质作用在先导控制杆7下端的推力与第三弹簧10的预紧力相平衡，此时先导阀芯8状态如图7、8所示，主控制腔6h中的介质通过第五通流孔6j、弧形连通槽8b、第四通流孔6f、第二通流孔1b从出口管102排出，此时主控制杆3下部所受介质推力大，并将其向上推动，由于第一凸柱3a和竖直滑槽6k的配合，以及第一凸柱3a与第一螺旋槽2a的配合，使得主控制杆3在向上运动的同时带动主阀芯2旋转，并带动第一阀孔1c和第二阀孔2b相交直到完全重合，此时介质通过进口管103、第一阀孔1c、第二阀孔2b、出口管102流过安全阀，完成溢流。在系统介质压力下降后先导控制杆7在第三弹簧10的作用下回落，先导阀芯8转回至如图5、6所示状态，在系统介质压力下降后主控制杆3在第二弹簧4的作用下回落，主阀芯2转回，如果此时密封面上残留有杂质，在主阀芯2和先导阀芯8转回的过程中，主阀芯2和先导阀芯8会将密封面上的杂质挂掉，保护密封面，延长使用寿命；由于主阀芯2旋转打开第一阀孔1c和第二阀孔2b，则第一阀孔1c和第二阀孔2b的开闭比较柔和，不会产生压力冲击，提升了系统使用寿命。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种安全阀，其特征在于，包括阀体，所述阀体内设有上端开口的阀腔，所述阀体的圆周侧面设有与阀腔连通的出口管，所述阀体的底部设有与阀腔连通的进口管；所述阀腔内设有用于隔断进口管和出口管的主阀座；所述阀腔的上端开口处固定安装有阀盖，所述阀盖在朝向进口管的面上设有竖直向下延伸的套管；所述主阀座上设有用于连通进口管和出口管的第一阀孔，所述套管上转动连接有主阀芯，所述主阀芯上设有第二阀孔；所述套管上套接有第一弹簧，所述第一弹簧位于阀盖和主阀芯之间用于迫使主阀芯压紧在主阀座上；所述套管内滑动连接有下端穿过主阀座的主控制杆，所述套管与主阀芯转动连接的圆周侧面上设有竖直滑槽，所述主阀芯与套管转动连接的内侧壁上设有第一螺旋槽，所述主控制杆的圆周侧面设有穿过竖直滑槽且伸入第一螺旋槽内的第一凸柱；所述套管内在主控制杆的上端设有用于迫使主控制杆向下运动的第二弹簧；所述阀盖内设有先导阀组件，当进口管内的压力小于先导阀组件的预设压力时，第一凸柱位于竖直滑槽的下端，且第一阀孔与第二阀孔完全错开，当进口管内的压力大于先导阀组件的预设压力时，第一凸柱沿竖直滑槽向上运动，并通过与第一螺旋槽的配合驱动主阀芯转动，使得第一阀孔与第二阀孔相交直到完全重叠。

2.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述先导阀芯组件包括先导控制杆、第三弹簧、先导阀芯、盖体，所述阀盖的上端设有转动槽，所述转动槽的底部中心位置设有轴孔，所述先导控制杆滑动连接在轴孔内；所述先导阀芯转动连接在先导控制杆上且位于转动槽内，所述盖体固定安装在阀盖上且罩设在转动槽的上端开口处用于防止先导阀芯脱离转动槽；所述第三弹簧位于盖体内且下端抵触在先导控制杆的上端用于迫使先导控制杆向下运动；所述盖体的内侧壁上沿竖直方向设有两个位置相对的定位滑槽，所述先导控制杆上设有两个伸入定位滑槽内的定位凸起；所述先导阀芯与先导控制杆转动连接的内侧壁上设有第二螺旋槽，所述先导控制杆的圆周侧面设有伸入第二螺旋槽内的第二凸柱；

所述套管内在主控制杆的上端和套管的上端之间形成主控制腔，所述轴孔内在先导控制杆的下端和轴孔的下端之间形成先导控制腔，所述阀体和阀盖内设有用于连通进口管和先导控制腔的第一通流孔、以及与出口管连通的第二通流孔，所述阀盖内设有用于连通转动槽和第一通流孔的第三通流孔、以及用于连通转动槽和第二通流孔的第四通流孔；所述阀盖内还设有用于连通主控制腔和转动槽的第五通流孔；所述先导阀芯在朝向转动槽底部的面上设有弧形连通槽；当进口管内的介质作用在先导控制杆下端的压力小于第三弹簧的预紧力时，所述弧形连通槽将第三通流孔与第五通流孔连通；当进口管内的介质作用在先导控制杆下端的压力大于第三弹簧的预紧力时，所述弧形连通槽将第四通流孔与第五通流孔连通。

3.根据权利要求2所述的安全阀，其特征在于，所述先导控制杆的上端设有定位盘，所述定位凸起设置在定位盘的圆周侧面上，所述第三弹簧的下端抵触在定位盘上。

4.根据权利要求3所述的安全阀，其特征在于，所述定位盘的中心位置设有竖直向上延伸的定位柱，所述第三弹簧的下端套接在定位柱上。

5.根据权利要求3所述的安全阀，其特征在于，所述盖体上转动连接有螺栓，所述螺栓的下端伸入盖体内，所述第三弹簧的上端通过第一弹簧垫抵触在螺栓的下端。

6.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述第一弹簧的上端设有套接在套管上的第二弹簧垫。

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