CN110792820A - 一种锅炉用的重锤单杠杆式安全阀 - Google Patents

Abstract

本发明属于单杠杆式安全阀领域，尤其涉及一种锅炉用的重锤单杠杆式安全阀，它包括外壳、施压杠杆、滑套、配重、滑杆A、压板、滑杆B、螺杆、涡卷弹簧、顶杆、圆筒、支撑杆、单向离合器B和压力弹簧等，其中施压杠杆一端与外壳顶端边沿处铰接；相对于专利号为“CN 109654265 A”的“一种重锤杠杆式安全阀”，本发明可以对泄压孔B内壁上与锥块的锥面配合的环形部位上以各种方式粘附的所有异物进行完全清理，保证安全阀关闭后，锥块的锥面与泄压孔B的内壁之间不产生缝隙，保证关闭的安全阀的密封性，提高锅炉等压力容器的运行效率，较小锅炉等压力容器的运行成本。

Description

一种锅炉用的重锤单杠杆式安全阀

技术领域

本发明属于单杠杆式安全阀领域，尤其涉及一种锅炉用的重锤单杠杆式安全阀。

背景技术

重锤杠杆式安全阀是指利用重锤及杠杆对阀瓣加载并用以调定开启茁力的安全阀。主要由阀体、阀瓣、重锤和杠杆组成。重锤力借助杠杆作用放大对阀瓣加载，通过改变重锤质量和杠杆力臂长度来调定开启压力。超压时由介质压力直接推动阀瓣开启并使介质排放，卸压后阀瓣自动关闭。适用于高温场合，特别是锅炉等压力容器上。现有的重锤杠杆式安全阀在压力容器内的压力过载时进行开启泄压，由于锅炉等压力容器内的介质掺杂有异物，在介质推动下，这些异物进入密封面并粘附在密封面上；当泄压结束后，重锤杠杆式安全阀进行关闭时，由于密封面上存在异物，导致阀瓣与密封面之间无法完全贴合而存在缝隙，从而导致安全阀产生泄露，降低锅炉等压力容器的运行效率和增大锅炉的运行成本。

专利号为“CN 109654265 A”的“一种重锤杠杆式安全阀”中的阀球与密封面的配合以清理密封面上粘附的异物存在一个缺点，就是当回转的密封面上与阀球配合的圆形部位如果整圈都粘附有异物或者密封面上与阀球配合的圆形部位上相对且对称的两个局部具有异物时，阀球在进行关闭时就不会产生旋转，进而无法对密封面上的异物进行有效清理，大大地削弱了阀球对密封面上异物清理的效果；专利号为“CN 109654265 A”的“一种重锤杠杆式安全阀”无法实现对密封面上的异物完全清理，从而导致关闭的安全阀继续产生泄露，降低锅炉等压力容器的运行效率。

针对上述已公开技术中存在的缺点，有必要设计一种能够完全清理密封面上粘附的异物的重锤杠杆式安全阀。

本发明设计一种锅炉用的重锤单杠杆式安全阀解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种锅炉用的重锤单杠杆式安全阀，它是采用以下技术方案来实现的。

在本发明的描述中需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或者位置关系，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

一种锅炉用的重锤单杠杆式安全阀，其特征在于：它包括外壳、螺纹套、施压杠杆、滑套、配重、滑杆A、压板、滑杆B、螺杆、卡块A、涡卷弹簧、圆块B、卡块B、齿块A、顶杆、锥块、圆筒、支撑杆、单向离合器B、齿块B、压力弹簧，其中施压杠杆一端与外壳顶端边沿处铰接；竖直滑动于外壳内腔的压板的上表面中心处竖直安装有滑杆A，滑杆A上端与嵌套滑动于施压杠杆上的滑套铰接；压板中心处与螺杆上端旋转配合，螺杆中部与安装于外壳内的螺纹套螺纹配合；螺杆下端旋转配合有圆块B；竖直向下并旋转的滑杆A通过安装于圆块B内的涡卷弹簧带动圆块B正向旋转，竖直向上并旋转的滑杆A通过安装于其上的卡块A与安装于圆块B上的卡块B的相互作用带动圆块B反向旋转。

圆块B下表面中心处安装有顶杆，顶杆下端正向旋转配合有锥块；外壳底部中心处具有泄压孔B，泄压孔B的内壁为双曲线曲面；双曲线曲面的向上直径逐渐增大部分与锥块下端的锥面配合，当安全阀在对锅炉进行泄压后，在配重作用下，锥块重新向泄压孔B运动并在即将到达泄压孔B的内壁时发生加速旋转；当加速旋转的锥块与粘附在泄压孔B内壁上的固体颗粒相互作用时，固定颗粒再锥块锥面的摩擦带动下产生较大的离心力并在离心力作用下沿泄压孔B的双曲线曲面内壁向外壳内腔快速运动。相比于把泄压孔B的内壁做成简单的圆锥形，泄压孔B的双曲线曲面内壁上端部分的直径增加幅度大于圆锥形内壁直径增加幅度，便于固体颗粒在离心作用下更容易从泄压孔B的内壁上快速螺旋上升脱离并快速进入外壳内底部，以快速完成对泄压孔B内壁上粘附的固体颗粒进行清理。位于压板下方且与压板同中心轴线的圆筒竖直运动于外壳内腔中，周向均匀地安装于压板上的若干滑杆B分别竖直滑动于圆筒上端面的若干伸缩槽内；每个伸缩槽内均具有对圆筒相对于滑杆B运动进行复位且处于预压缩状态的压力弹簧；圆筒下端内壁安装有单向离合器B，单向离合器B的内圈内壁上周向安装有若干齿块B；若干齿块B与周向均匀安装于圆块B外柱面上的若干齿块A配合；齿块B下端具有尖角，齿块A上端具有尖角，当锅炉内的气压达到临界值时，锅炉内的高压气体通过锥块和顶杆带动位于齿块B下方的齿块A向上运动且齿块A的上端面快速到达齿块B的下端面所在的平面；如果齿块A的上端与齿块B的下端均为平面，那么此时齿块A与齿块B就会发生相抵并阻止圆块B的继续向上运动，进而阻止锥块对泄压孔B的打开；只有齿块A的上端和齿块B的下端均为尖角时，当齿块A的上端面快速到达齿块B的下端面所在的平面时，如果齿块A没有刚好完全进入两个相邻齿块B之间，那么齿块A上端尖角的一个斜面就与相应齿块B下端尖角的一个斜面相互作用，进而使得圆块B发生旋转的同时继续随螺杆向上运动，并最终使得齿块A进入相邻两个齿块B之间的范围内，有利于锥块顺利地打开泄压孔B。

圆筒的下端面周向均匀安装有若干与外壳内底部配合的支撑杆，支撑杆在限制圆筒竖直向下运动的幅度的同时，间隔分布的支撑杆对从泄压孔B中离心出来的固体颗粒不形成阻挡，便于泄压孔B内壁上的固体颗粒的有效清理。施压杠杆上沿其长度方向滑动配合有配重，配重上具有固定其与施压杠杆相对位置的结构；外壳下端侧壁具有与其内腔相通的泄压孔A。

作为本技术的进一步改进，上述螺纹套与螺杆的螺纹配合不具有自锁性，保证螺杆在其上端或下端受到竖直推力时可以在螺纹套的作用下发生旋转。螺纹套与螺杆上的螺纹螺距大于齿块A和齿块B的高度，保证齿块A与齿块B完全脱离时，螺杆的旋转圈数小于1，进而保证齿块A与齿块B脱离前，相互分离的卡块A与卡块B不会反向相遇。

作为本技术的进一步改进，上述外壳内底部的泄压孔B处具有与泄压孔B的双曲线曲面内壁平滑过渡的环形凸起，保证粘附在泄压孔B内壁上的固体颗粒在锥块作用下顺利地离心运动出泄压孔B和环形凸起的内壁范围；当运动出泄压孔B和环形凸起的内壁范围的固体颗粒在惯性作用下飞离环形凸起并最终落至环形凸起的外围底部后，这些被从泄压孔B内壁清理出来的固体颗粒在环形凸起的阻挡下很难再次进入泄压孔B内，从而最大限度地保证泄压孔B内壁的清洁性。

作为本技术的进一步改进，上述螺纹套通过周向均匀分布于其外柱面的若干固定板安装于外壳内腔中。施压杠杆一端与安装在外壳顶端的固定块铰接，可以有效地使得增加施压杠杆与外壳顶部之间的距离，有效发挥施压杠杆的杠杆作用。配重上螺纹配合有固定其与施压杠杆相对位置的紧固螺栓，避免配重在外力作用下发生移动，从而减小或增大安全阀的临界压力值；如果配重的移动导致安全阀的临界压力值增大，会使得锅炉内的压力达到安全临界值时无法实现泄压，从而产生严重的安全隐患。

作为本技术的进一步改进，上述压板下表面中心处开有阶梯圆槽；螺杆上端安装有圆块A，圆块A及螺杆的上端旋转于阶梯圆槽中。

作为本技术的进一步改进，上述圆块B的上表面开有旋转圆槽A，螺杆下端旋转于旋转圆槽A中；旋转圆槽A的内壁上开有环槽A和环槽B；螺杆上固装有固定环，且固定环位于环槽A内；涡卷弹簧位于环槽A内，且涡卷弹簧嵌套于固定环上；涡卷弹簧一端与固定环连接，另一端与环槽A的内壁连接；安装于螺杆上的卡块A位于环槽B内，卡块B安装在环槽B的内壁上。

作为本技术的进一步改进，上述锥块的上表面中心处开有旋转圆槽B；顶杆的下端旋转于旋转圆槽B中；旋转圆槽B的内壁上开有环槽C，环槽C内安装有单向离合器A；单向离合器A的外圈与环槽C的内壁连接，单向离合器A的内圈固装在顶杆上。

作为本技术的进一步改进，每个上述滑杆B上都对称安装有两个导向块；每个滑杆B上的两个导向块分别滑动于相应伸缩槽内壁上的两个导向槽内；压力弹簧始终处于压缩状态。导向块与导向槽的配合对圆筒沿滑杆B的运动发挥定位导向作用，同时导向槽与导向块的配合可以实现导向槽内压力弹簧的预压缩，进而保证圆筒在若干预压缩的压力弹簧的推动下产生稳定运动，使得圆筒下端的若干支撑杆可以同步接触或脱离外壳内底部。

相对于传统的重锤单杠杆式安全阀，本发明可以针对不同锅炉的内部临界压力通过调节和锁定配重在施压杠杆上的位置来灵活设定安全阀的泄压压力，本发明的重复利用率较高；同时，本发明在关闭时可以有效地清理粘附在泄压孔B内壁上的异物，以保证本发明可以进行完全关闭，关闭后锥块的锥面与泄压孔B的内壁之间不会因为存在异物而产生空隙，保证本发明的密封性良好，以提高锅炉等压力容器的运行效率，较小锅炉等压力容器的运行成本。另外，相对于专利号为“CN 109654265 A”的“一种重锤杠杆式安全阀”，本发明可以对泄压孔B内壁上与锥块的锥面配合的环形部位上以各种方式粘附的所有异物进行完全清理，保证安全阀关闭后，锥块的锥面与泄压孔B的内壁之间不产生缝隙，保证关闭的安全阀的密封性，提高锅炉等压力容器的运行效率，较小锅炉等压力容器的运行成本。本发明结构简单，具有较好的使用效果。

附图说明

图1是本发明整体示意图。

图2是本发明整体剖面示意图。

图3是圆筒、滑杆B与压力弹簧配合剖面示意图。

图4是外壳、圆筒、单向离合器B、齿块B、齿块A、圆块B、涡卷弹簧、固定环与螺杆配合剖面示意图。

图5是外壳、圆筒、单向离合器B、齿块B、齿块A、圆块B、卡块B、卡块A与螺杆配合仰视剖面示意图。

图6是外壳、圆筒、单向离合器B、齿块B、齿块A、圆块B、涡卷弹簧、固定环与螺杆配合仰视剖面示意图。

图7是外壳及其剖面示意图。

图8是滑杆A、圆板与滑杆B配合及其剖面示意图。

图9是圆块A、螺杆、固定环、卡块A与涡卷弹簧配合示意图。

图10是圆筒与支撑杆配合及其剖面示意图。

图11是单向离合器B与齿块B配合示意图。

图12是锥块及其剖面示意图。

图13是圆块B、卡块B与齿块A配合及其剖面示意图。

图中标号名称：1、外壳；2、泄压孔A；3、泄压孔B；4、环形凸起；5、螺纹套；6、固定板；7、固定块；8、施压杠杆；9、滑套；10、配重；11、紧固螺栓；12、滑杆A；13、压板；14、阶梯圆槽；15、滑杆B；16、导向块；17、圆块A；18、螺杆；19、固定环；20、卡块A；21、涡卷弹簧；22、圆块B；23、旋转圆槽A；24、环槽A；25、环槽B；26、卡块B；27、齿块A；28、顶杆；29、锥块；30、旋转圆槽B；31、环槽C；32、锥面；33、单向离合器A；34、圆筒；35、伸缩槽；36、导向槽；37、支撑杆；38、单向离合器B；39、齿块B；40、压力弹簧。

具体实施方式

附图均为本发明实施的示意图，以便于理解结构运行原理。具体产品结构及比例尺寸根据使用环境结合常规技术确定即可。

如图1、2所示，它包括外壳1、螺纹套5、施压杠杆8、滑套9、配重10、滑杆A12、压板13、滑杆B15、螺杆18、卡块A20、涡卷弹簧21、圆块B22、卡块B26、齿块A27、顶杆28、锥块29、圆筒34、支撑杆37、单向离合器B38、齿块B39、压力弹簧40，其中如图1、2所示，施压杠杆8一端与外壳1顶端边沿处铰接；竖直滑动于外壳1内腔的压板13的上表面中心处竖直安装有滑杆A12，滑杆A12上端与嵌套滑动于施压杠杆8上的滑套9铰接；压板13中心处与螺杆18上端旋转配合，螺杆18中部与安装于外壳1内的螺纹套5螺纹配合；如图2、4所示，螺杆18下端旋转配合有圆块B22；如图4、5所示，竖直向下并旋转的滑杆A12通过安装于圆块B22内的涡卷弹簧21带动圆块B22正向旋转；如图4、6所示，竖直向上并旋转的滑杆A12通过安装于其上的卡块A20与安装于圆块B22上的卡块B26的相互作用带动圆块B22反向旋转。

如图2、4所示，圆块B22下表面中心处安装有顶杆28，顶杆28下端正向旋转配合有锥块29；如图7所示，外壳1底部中心处具有泄压孔B3，泄压孔B3的内壁为双曲线曲面；如图4、12所示，双曲线曲面的向上直径逐渐增大部分与锥块29下端的锥面32配合，当安全阀在对锅炉进行泄压后，在配重10作用下，锥块29重新向泄压孔B3运动并在即将到达泄压孔B3的内壁时发生加速旋转；当加速旋转的锥块29与粘附在泄压孔B3内壁上的固体颗粒相互作用时，固定颗粒再锥块29锥面32的摩擦带动下产生较大的离心力并在离心力作用下沿泄压孔B3的双曲线曲面内壁向外壳1内腔快速运动。相比于把泄压孔B3的内壁做成简单的圆锥形，泄压孔B3的双曲线曲面内壁上端部分的直径增加幅度大于圆锥形内壁直径增加幅度，便于固体颗粒在离心作用下更容易从泄压孔B3的内壁上快速螺旋上升脱离并快速进入外壳1内底部，以快速完成对泄压孔B3内壁上粘附的固体颗粒进行清理。如图2所示，位于压板13下方且与压板13同中心轴线的圆筒34竖直运动于外壳1内腔中；如图3、8、10所示，周向均匀地安装于压板13上的若干滑杆B15分别竖直滑动于圆筒34上端面的若干伸缩槽35内；每个伸缩槽35内均具有对圆筒34相对于滑杆B15运动进行复位且处于预压缩状态的压力弹簧40；如图2、4、11所示，圆筒34下端内壁安装有单向离合器B38，单向离合器B38的内圈内壁上周向安装有若干齿块B39；如图4、5、13所示，若干齿块B39与周向均匀安装于圆块B22外柱面上的若干齿块A27配合；如图11、13所示，齿块B39下端具有尖角，齿块A27上端具有尖角，当锅炉内的气压达到临界值时，锅炉内的高压气体通过锥块29和顶杆28带动位于齿块B39下方的齿块A27向上运动且齿块A27的上端面快速到达齿块B39的下端面所在的平面；如果齿块A27的上端与齿块B39的下端均为平面，那么此时齿块A27与齿块B39就会发生相抵并阻止圆块B22的继续向上运动，进而阻止锥块29对泄压孔B3的打开；只有齿块A27的上端和齿块B39的下端均为尖角时，当齿块A27的上端面快速到达齿块B39的下端面所在的平面时，如果齿块A27没有刚好完全进入两个相邻齿块B39之间，那么齿块A27上端尖角的一个斜面就与相应齿块B39下端尖角的一个斜面相互作用，进而使得圆块B22发生旋转的同时继续随螺杆18向上运动，并最终使得齿块A27进入相邻两个齿块B39之间的范围内，有利于锥块29顺利地打开泄压孔B3。

如图4、10所示，圆筒34的下端面周向均匀安装有若干与外壳1内底部配合的支撑杆37，支撑杆37在限制圆筒34竖直向下运动的幅度的同时，间隔分布的支撑杆37对从泄压孔B3中离心出来的固体颗粒不形成阻挡，便于泄压孔B3内壁上的固体颗粒的有效清理。如图1、2所示，施压杠杆8上沿其长度方向滑动配合有配重10，配重10上具有固定其与施压杠杆8相对位置的结构；如图4、7所示，外壳1下端侧壁具有与其内腔相通的泄压孔A2。

如图2所示，上述螺纹套5与螺杆18的螺纹配合不具有自锁性，保证螺杆18在其上端或下端受到竖直推力时可以在螺纹套5的作用下发生旋转。螺纹套5与螺杆18上的螺纹螺距大于齿块A27和齿块B39的高度，保证齿块A27与齿块B39完全脱离时，螺杆18的旋转圈数小于1，进而保证齿块A27与齿块B39脱离前，相互分离的卡块A20与卡块B26不会反向相遇。

如图4、7所示，上述外壳1内底部的泄压孔B3处具有与泄压孔B3的双曲线曲面内壁平滑过渡的环形凸起4，保证粘附在泄压孔B3内壁上的固体颗粒在锥块29作用下顺利地离心运动出泄压孔B3和环形凸起4的内壁范围；当运动出泄压孔B3和环形凸起4的内壁范围的固体颗粒在惯性作用下飞离环形凸起4并最终落至环形凸起4的外围底部后，这些被从泄压孔B3内壁清理出来的固体颗粒在环形凸起4的阻挡下很难再次进入泄压孔B3内，从而最大限度地保证泄压孔B3内壁的清洁性。

如图7所示，上述螺纹套5通过周向均匀分布于其外柱面的若干固定板6安装于外壳1内腔中。如图1、2所示，施压杠杆8一端与安装在外壳1顶端的固定块7铰接，可以有效地使得增加施压杠杆8与外壳1顶部之间的距离，有效发挥施压杠杆8的杠杆作用。配重10上螺纹配合有固定其与施压杠杆8相对位置的紧固螺栓11，避免配重10在外力作用下发生移动，从而减小或增大安全阀的临界压力值；如果配重10的移动导致安全阀的临界压力值增大，会使得锅炉内的压力达到安全临界值时无法实现泄压，从而产生严重的安全隐患。

如图8所示，上述压板13下表面中心处开有阶梯圆槽14；如图2、9所示，螺杆18上端安装有圆块A17，圆块A17及螺杆18的上端旋转于阶梯圆槽14中。

如图4、13所示，上述圆块B22的上表面开有旋转圆槽A23，螺杆18下端旋转于旋转圆槽A23中；如图13所示，旋转圆槽A23的内壁上开有环槽A24和环槽B25；如图4、9所示，螺杆18上固装有固定环19，且固定环19位于环槽A24内；如图4、6、9所示，涡卷弹簧21位于环槽A24内，且涡卷弹簧21嵌套于固定环19上；涡卷弹簧21一端与固定环19连接，另一端与环槽A24的内壁连接；如图5、9所示，安装于螺杆18上的卡块A20位于环槽B25内；如图5、13所示，卡块B26安装在环槽B25的内壁上。

如图12所示，上述锥块29的上表面中心处开有旋转圆槽B30；如图4所示，顶杆28的下端旋转于旋转圆槽B30中；如图4、12所示，旋转圆槽B30的内壁上开有环槽C31，环槽C31内安装有单向离合器A33；单向离合器A33的外圈与环槽C31的内壁连接，单向离合器A33的内圈固装在顶杆28上。

如图8所示，每个上述滑杆B15上都对称安装有两个导向块16；如图3、10所示，每个滑杆B15上的两个导向块16分别滑动于相应伸缩槽35内壁上的两个导向槽36内；压力弹簧40始终处于压缩状态。导向块16与导向槽36的配合对圆筒34沿滑杆B15的运动发挥定位导向作用，同时导向槽36与导向块16的配合可以实现导向槽36内压力弹簧40的预压缩，进而保证圆筒34在若干预压缩的压力弹簧40的推动下产生稳定运动，使得圆筒34下端的若干支撑杆37可以同步接触或脱离外壳1内底部。

本发明中的单向离合器A33和单向离合器B38均采用现有技术。

本发明的工作流程：在初始状态，压板13的上表面与外壳1内腔顶部之间的间距大于齿块A27或齿块B39的高度，施压杠杆8绕其与固定块7的铰接点处于水平位置；圆筒34上端面与压板13之间的距离处于最小状态；若干压力弹簧40的压缩量处于最大状态，每个滑杆B15上的导向块16均与相应导向槽36顶部之间的间距略大于齿块A27和齿块B39的高度，若干支撑杆37的下端与外壳1内底部接触；齿块A27位于齿块B39下方，且齿块A27完全脱离齿块B39，齿块A27的上端与齿块B39的上端之间的间距等于导向块16与相应导向槽36顶部之间的间距；涡卷弹簧21预压缩，卡块A20与卡块B26接触；锥块29对泄压孔处于完全关闭状态；紧固螺栓11对配重10与施压杠杆8的相对位置进行固定。

当将本发明安装于锅炉等压力容器的泄压口处后，外壳1底部的泄压孔B3与锅炉等压力容器上的泄压口对接；然后旋松紧固螺栓11并根据本发明所在锅炉的内部压力情况来调节本发明中配重10在施压杠杆8上的位置，再通过旋紧紧固螺栓11对配重10与施压杠杆8的相对位置进行固定，使得配重10对施压杠杆8产生的扭矩与本发明所在的锅炉的内部压力情况相匹配。

当锅炉里的蒸汽压力达到并超过本发明设定的临界压力值时，锅炉内的蒸汽就会克服配重10对施压杠杆8所产生的扭矩将锥块29向上推离泄压孔B3；锥块29通过顶杆28和圆块B22带动螺杆18、压板13和滑杆A12同步竖直向上运动，滑杆A12推动施压杠杆8绕其与固定块7的铰接点上翘；压板13带动若干滑杆B15同步竖直向上运动，若干压力弹簧40逐渐释放能量；每个滑杆B15上的两个导向块16向上快速靠近相应导向槽36的顶部；与此同时，在螺杆18与螺纹套5螺纹配合作用下，螺杆18相对于压板13反向旋转且竖直上升，螺杆18同时通过卡块A20和卡块B26带动圆块B22和顶杆28同步旋转和同步上升；由于此时单向离合器A33发挥超越作用，所以顶杆28不会通过单项离合器A带动锥块29旋转，锥块29上的锥面32快速脱离泄压孔的双曲线曲面内壁；当圆块B22带动若干齿块A27的上端到达齿块B39下端所在的平面时，如果齿块A27没有正好完全位于相邻两个齿块B39之间，那么齿块A27上端的尖角斜面就会与齿块B39下端的尖角斜面接触；此时由于单向离合器B38发挥超越作用，所以在随圆块B22同步旋转的若干齿块A27的带动下，若干齿块B39带动单向离合器B38的内圈相对与其外圈沿与圆块B22相同的方向旋转；在齿块A27的尖角斜面与齿块B39上尖角斜面的相互作用下，若干齿块B39带动单向离合器B38的内圈旋转的速度快速跟上圆块B22，同时若干齿块A27分别快速进入相邻两个齿块B39之间的位置并与齿块B39形成啮合；圆块B22开始通过若干齿块A27和若干齿块B39带动单向离合器B38的内圈同步反向旋转。

在锅炉内高压蒸汽的继续推动下，锥块29继续上升，顶杆28通过圆块B22、螺杆18、压板13和滑杆A12继续带动施压杠杆8绕其与固定块7的铰接点上翘；并在此过程中，螺杆18继续通过卡块A20和卡块B26带动圆块B22同步反向旋转，圆块B22通过若干齿块A27和若干齿块B39带动单向离合器B38的内圈同步旋转；当若干齿块A27的上端与若干齿块B39的上端齐平时，锥块29对泄压孔B3的打开程度达到最大，且压板13的上端面刚好与外壳1内顶部接触并在外壳1内顶部阻止下停止竖直向上运动；螺杆18、圆块B22、顶杆28及锥块29停止竖直向上运动；若干滑杆B15相对于圆筒34的伸长长度达到最大，每个滑杆B15上的两个导向块16同时到达相应导向槽36的顶部极限位置，若干支撑杆37的下端刚好与外壳1内底部接触；螺杆18与螺纹套5的相互作用停止，螺杆18不再反向旋转，圆块B22停止旋转，单向离合器B38的内圈停止旋转；涡卷弹簧21依然处于压缩状态，卡块A20与卡块B26依然接触。

当锅炉内的蒸汽压力泄压结束后，其内部的蒸汽压力不足以再克服配重10对施压杠杆8形成扭矩，在配重10对施压杠杆8产生的扭矩作用下，施压杠杆8通过滑杆A12带动压板13竖直向下进行复位；压板13通过圆块A17、螺杆18、圆块B22和顶杆28带动锥块29同步竖直向泄压孔B3进行复位运动，若干齿块A27逐渐向下脱离若干齿块B39；与此同时，在螺纹套5与螺杆18螺纹配合作用下，螺杆18相对于压板13发生正向旋转；螺杆18通过固定环19和涡卷弹簧21欲带动圆块B22正向旋转，圆块B22欲通过相互啮合的若干齿块A27和若干齿块B39带动单向离合器B38的内圈正向旋转；由于此时单向离合器B38发挥单向驱动作用，所以单向离合器B38的内圈不发生旋转，圆块B22不发生旋转，顶杆28和锥块29不发生旋转；正向旋转的螺杆18通过固定环19带动涡卷弹簧21进行压缩并储能，螺杆18带动卡块A20脱离卡块B26。

当若干齿块A27刚好完全脱离若干齿块B39时，锥块29即将与泄压孔B3的内壁相遇且锥块29的锥面32对粘附于泄压孔B3的内壁上的异物进行挤压，单向离合器B38通过若干齿块A27和若干齿块B39的相互作用对圆块B22通过涡卷弹簧21随螺杆18的反向旋转的限制解除，在涡卷弹簧21的复位作用下，圆块B22带动若干齿块A27和顶杆28相对于螺杆18同步加速正向旋转；由于此时单向离合器A33发挥单向驱动作用，所以随圆块B22加速旋转的顶杆28通过单向离合器A33带动锥块29同步正向旋转；瞬间加速旋转的锥块29在其竖直向下运动过程中对粘附于泄压孔B3的内壁上的异物产生的挤压摩擦带动异物产生快速离心运动，产生离心运动的异物在泄压孔B3的双曲线曲面内壁的引导下快速脱离泄压孔B3的内壁并越过环形凸起4最终落入外壳1内的底部；环形凸起4对落于外壳1内底部的异物形成阻挡，避免高速运动处泄压孔B3的异物在外壳1内壁作用下重新反向溅射入泄压孔B3中，保证瞬间加速旋转的锥块29对泄压孔B3内壁上的异物的有效且彻底清理，避免已经本发明在关闭后因泄压孔B3的内壁上的异物清理不彻底而导致锥块29与泄压孔B3之间产生缝隙的现象的发生，防止本发明在关闭后锅炉内部压力发生泄露，保证锅炉的运行效率，降低锅炉的运行成本。

当锥块29与泄压孔B3的内壁完全贴合时，涡卷弹簧21刚好恢复至初始状态，卡块A20与卡块B26刚好重新接触；施压杠杆8复位，滑杆A12、压板13、螺杆18、圆块B22和顶杆28完全复位并停止向下运动；螺杆18停止相对于压板13的正向旋转，停止旋转的螺杆18不会通过固定环19和涡卷弹簧21带动圆块B22旋转，顶杆28停止旋转，锥块29停止旋转。另外，完全贴合时，涡卷弹簧没有恢复到初始状态也可，当被顶起来后，再复位也可。

在压板13复位过程中，由于若干支撑杆37的下端始终保持与外壳1内底部接触，所以压板13带动若干滑杆B15相对于圆筒34进行向下收缩运动，若干压力弹簧40再次被进一步压缩并储能；当压板13完全复位时，若干滑杆B15恢复至与圆筒34的相对状态，若干压力弹簧40恢复至初始状态。

综上所述，本发明的有益效果为：本发明可以针对不同锅炉的内部临界压力通过调节和锁定配重10在施压杠杆8上的位置来灵活设定安全阀的泄压压力，本发明的重复利用率较高；同时，本发明在关闭时可以有效地清理粘附在泄压孔B3内壁上的异物，以保证本发明可以进行完全关闭，关闭后锥块29的锥面32与泄压孔B3的内壁之间不会因为存在异物而产生空隙，保证本发明的密封性良好，以提高锅炉等压力容器的运行效率，较小锅炉等压力容器的运行成本。另外，相对于专利号为“CN 109654265 A”的“一种重锤杠杆式安全阀”，本发明可以对泄压孔B3内壁上与锥块29的锥面32配合的环形部位上以各种方式粘附的所有异物进行完全清理，保证安全阀关闭后，锥块29的锥面32与泄压孔B3的内壁之间不产生缝隙，保证关闭的安全阀的密封性，提高锅炉等压力容器的运行效率，较小锅炉等压力容器的运行成本。

Claims (8)

1.一种锅炉用的重锤单杠杆式安全阀，其特征在于：它包括外壳、螺纹套、施压杠杆、滑套、配重、滑杆A、压板、滑杆B、螺杆、卡块A、涡卷弹簧、圆块B、卡块B、齿块A、顶杆、锥块、圆筒、支撑杆、单向离合器B、齿块B、压力弹簧，其中施压杠杆一端与外壳顶端边沿处铰接；竖直滑动于外壳内腔的压板的上表面中心处竖直安装有滑杆A，滑杆A上端与嵌套滑动于施压杠杆上的滑套铰接；压板中心处与螺杆上端旋转配合，螺杆中部与安装于外壳内的螺纹套螺纹配合；螺杆下端旋转配合有圆块B；竖直向下并旋转的滑杆A通过安装于圆块B内的涡卷弹簧带动圆块B正向旋转，竖直向上并旋转的滑杆A通过安装于其上的卡块A与安装于圆块B上的卡块B的相互作用带动圆块B反向旋转；

圆块B下表面中心处安装有顶杆，顶杆下端正向旋转配合有锥块；外壳底部中心处具有泄压孔B，泄压孔B的内壁为双曲线曲面；双曲线曲面的向上直径逐渐增大部分与锥块下端的锥面配合；位于压板下方且与压板同中心轴线的圆筒竖直运动于外壳内腔中，周向均匀地安装于压板上的若干滑杆B分别竖直滑动于圆筒上端面的若干伸缩槽内；每个伸缩槽内均具有对圆筒相对于滑杆B运动进行复位且处于预压缩状态的压力弹簧；圆筒下端内壁安装有单向离合器B，单向离合器B的内圈内壁上周向安装有若干齿块B；若干齿块B与周向均匀安装于圆块B外柱面上的若干齿块A配合；齿块B下端具有尖角，齿块A上端具有尖角；

圆筒的下端面周向均匀安装有若干与外壳内底部配合的支撑杆；施压杠杆上沿其长度方向滑动配合有配重，配重上具有固定其与施压杠杆相对位置的结构；外壳下端侧壁具有与其内腔相通的泄压孔A。

2.根据权利要求1所述的一种锅炉用的重锤单杠杆式安全阀，其特征在于：上述螺纹套与螺杆的螺纹配合不具有自锁性，且螺纹套与螺杆上的螺纹螺距大于齿块A和齿块B的高度。

3.根据权利要求1所述的一种锅炉用的重锤单杠杆式安全阀，其特征在于：上述外壳内底部的泄压孔B处具有与泄压孔B的双曲线曲面内壁平滑过渡的环形凸起。

4.根据权利要求1所述的一种锅炉用的重锤单杠杆式安全阀，其特征在于：上述螺纹套通过周向均匀分布于其外柱面的若干固定板安装于外壳内腔中；施压杠杆一端与安装在外壳顶端的固定块铰接；配重上螺纹配合有固定其与施压杠杆相对位置的紧固螺栓。

5.根据权利要求1所述的一种锅炉用的重锤单杠杆式安全阀，其特征在于：上述压板下表面中心处开有阶梯圆槽；螺杆上端安装有圆块A，圆块A及螺杆的上端旋转于阶梯圆槽中。

6.根据权利要求1所述的一种锅炉用的重锤单杠杆式安全阀，其特征在于：上述圆块B的上表面开有旋转圆槽A，螺杆下端旋转于旋转圆槽A中；旋转圆槽A的内壁上开有环槽A和环槽B；螺杆上固装有固定环，且固定环位于环槽A内；涡卷弹簧位于环槽A内，且涡卷弹簧嵌套于固定环上；涡卷弹簧一端与固定环连接，另一端与环槽A的内壁连接；安装于螺杆上的卡块A位于环槽B内，卡块B安装在环槽B的内壁上。

7.根据权利要求1所述的一种锅炉用的重锤单杠杆式安全阀，其特征在于：上述锥块的上表面中心处开有旋转圆槽B；顶杆的下端旋转于旋转圆槽B中；旋转圆槽B的内壁上开有环槽C，环槽C内安装有单向离合器A；单向离合器A的外圈与环槽C的内壁连接，单向离合器A的内圈固装在顶杆上。

8.根据权利要求1所述的一种锅炉用的重锤单杠杆式安全阀，其特征在于：每个上述滑杆B上都对称安装有两个导向块；每个滑杆B上的两个导向块分别滑动于相应伸缩槽内壁上的两个导向槽内；压力弹簧始终处于压缩状态。

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