CN110822107B - 耐高温先导式安全阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐高温先导式安全阀，旨在解决安全阀耐高温性能不佳，高温工况下易出现泄漏风险的不足。该发明包括主阀、导阀，主阀内设有进液腔、排液腔，主阀安装阀座，排液腔内安装阀瓣，主阀内安装阀套组件，阀套组件上设有主阀腔室，阀瓣上部套装在主阀腔室中，主阀腔室内安装预紧弹簧，阀座上端面上设有密封凸环，阀瓣下端面上设有凸环，凸环下端面内边缘位置设有弹性密封环，弹性密封环和阀瓣下表面之间设有环槽，环槽包括内凹部和承压部，内凹部从凸环内壁向外凹陷，承压部从上往下向内倾斜设置到弹性密封环内边缘，弹性密封环抵接在密封凸环上表面上；主阀腔室和导阀之间连接出液管道，进液腔和导阀之间连接进液管道。

Description

耐高温先导式安全阀

技术领域

本发明涉及一种安全阀，更具体地说，它涉及一种耐高温先导式安全阀。

背景技术

先导式安全阀作为超压保护装置，因其性能优点，而广泛使用于工况要求较高的场合。一般先导式安全阀因或多或少使用了O型圈等不耐高温的零件而无法使用于高温工况。市面上也有不用O型圈的安全阀，但是在高温工况下，密封性不佳，易出现泄漏的风险。

发明内容

本发明克服了安全阀耐高温性能不佳，高温工况下易出现泄漏风险的不足，提供了一种耐高温先导式安全阀，它的耐高温性能好，在高温工况下也能保证密封性能，避免因高温引起泄漏的风险。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种耐高温先导式安全阀，包括主阀、导阀，主阀内设有进液腔、排液腔，主阀内进液腔和排液腔之间安装阀座，排液腔内安装耐高温阀瓣，主阀上端安装阀盖，阀盖和主阀之间安装阀套组件，阀套组件上设有主阀腔室，阀瓣上部套装在主阀腔室中，主阀腔室内安装预紧弹簧，预紧弹簧抵接在阀瓣上端，阀座上端面上设有硬质的密封凸环，阀瓣下端面上设有凸环，凸环下端面内边缘位置设有弹性密封环，弹性密封环和阀瓣下表面之间设有环槽，环槽包括内凹部和承压部，内凹部从凸环内壁向外凹陷，承压部从上往下向内倾斜设置到弹性密封环内边缘，弹性密封环抵接在密封凸环上表面上；主阀腔室和导阀之间连接出液管道，进液腔和导阀之间连接进液管道，进液管道上间隔布置若干散热片。

安全阀工作时，介质进入主阀的进压腔，通过进液管道进入导阀后，从出液管道进入主阀腔室内，介质压力作用在阀瓣上表面上，从而使阀瓣密封抵接在阀座上。阀瓣下端设置弹性密封环，弹性密封环能够进行一定程度的弹性变形，有利于提高弹性密封环与密封凸环抵接后的密封性能。弹性密封环和阀瓣下表面之间设有环槽，环槽包括内凹部和承压部，介质在内凹部聚积压力，作用在承压部上，从而对弹性密封环具有向下的作用力，从而增加密封效果。阀瓣和阀座均具有耐高温性能，保证密封性能。这种耐高温先导式安全阀的耐高温性能好，在高温工况下也能保证密封性能，避免因高温引起泄漏的风险。

作为优选，阀套组件包括阀套、波纹管，波纹管可拆卸连接在阀套上部和阀瓣下部之间，主阀腔室包括主阀内腔室、主阀外腔室，阀套内部的腔室为主阀内腔室，波纹管内壁与阀套外壁之间的腔室为主阀外腔室，阀套上设有用于连通主阀内腔室和主阀外腔室的通孔，预紧弹簧安装在主阀内腔室中。

这种结构设置使阀瓣置于阀套内的部分不需要密封设置，有利于减小摩擦阻力。而且波纹管露在排液腔的外表面面积大，有利于热量的散发，从而提高阀瓣、阀套的耐高温性能。

作为优选，波纹管上端设有连接盘，波纹管下端设有连接套，连接盘紧密连接在阀盖和主阀之间，连接套螺纹连接在阀瓣外壁上。波纹管连接紧密可靠，波纹管拆卸更换便捷。

作为优选，阀瓣呈台阶轴状结构，阀瓣分为上段、中段、下段，上段、中段、下段外径依次增加，连接套连接在中段外壁上，连接套下端抵接在下段的上端面上，上段套装在阀套中，中段上端与阀套下端之间设有间隙。这种结构设置使介质作用在阀瓣上的压力分布在不同的端面上，使阀瓣的受力更加平稳。

作为优选，阀套包括连接部和导向部，连接部和导向部连接在一起呈T形结构，连接部连接在阀盖和主阀之间，阀瓣上端置于导向部内，导向部下端悬空。T形的阀套安装方便，对阀瓣的导向定位效果好。

作为优选，阀座上表面上靠近密封凸环位置设有一圈环形凸起，环形凸起上端面靠近凸环下端面设置，凸环下端面上靠近弹性密封环侧设有半圆状的上蓄压环槽，环形凸起上端面上与上蓄压环槽对应设有下蓄压环槽。上蓄压环槽的设置有利于增加弹性密封环的弹性。上蓄压环槽和下蓄压环槽相对设置，在该位置形成蓄圧腔，而且环形凸起上端面靠近凸环下端面设置，环形凸起上端面和凸环下端面之间的间隙小，蓄圧腔大大增加了阀瓣的抬升力，有利于阀瓣的快速开启。

作为优选，阀瓣下表面上凸环外侧设有外蓄压环槽。外蓄压环槽进一步增加了阀瓣的抬升力。

作为优选，进液腔内安装抽液筒和两换热管，换热管置于阀座位置，抽液筒一端设有主动活塞腔和从动活塞腔，抽液筒另一端连接定位弹簧，定位弹簧连接弹簧座，主动活塞腔和从动活塞腔分别安装有主动活塞和从动活塞，主动活塞和从动活塞均通过连杆连接在弹簧座上，出液管道上连通出液支管，主阀上紧密安装通液接头和两冷却液接头，出液支管连通到通液接头，通液接头连通到主动活塞腔底部；两换热管一端分别连通在两冷却液接头上，两换热管的另一端分别与抽液筒连接定位弹簧的底面、从动活塞腔的底面连通；两冷却液接头均通过连接管连通到冷却液中。

安全阀工作之前在抽液筒和两换热管内装满冷却液，安全阀工作后，介质从出液管道、出液支管流入主动活塞腔，推动主动活塞向定位弹簧方向移动，从动活塞被一起向定位弹簧方向带动，此时，抽液筒内的冷却液被向外压出到一换热管内，从而使该换热管向外排放冷却液，而从动活塞腔内产生负压，使另一换热管向内抽取冷却液。当介质压力降低时，在定位弹簧作用下，主动活塞反向移动，此时与抽液筒底面连通的换热管向内抽取冷却液，另一换热管向外排放冷却液。由于介质的压力会发生变动，因此主动活塞会不断来回移动，从而使两换热管不断抽取和排放冷却液，进行热交换。两换热管安装在阀座位置，对进液腔内该位置的介质进行降温，从而提高了安全阀阀瓣和阀座的耐高温性能，保证高温工况下额密封性能。

作为优选，换热管为蛇形管。蛇形管换热面积大，换热效果好。

作为优选，抽液筒与定位弹簧连接的外底面上设有连接柱，主阀和连接柱之间紧固连接紧固螺钉。抽液筒与主阀通过紧固螺钉进行连接，连接可靠。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：耐高温先导式安全阀的耐高温性能好，在高温工况下也能保证密封性能，避免因高温引起泄漏的风险。

附图说明

图1是本发明的实施例1的结构示意图；

图2是本发明的图1的局部放大示意图；

图3是本发明的实施例2的结构示意图；

图4是本发明的图3的局部放大示意图；

图中：1、主阀，2、导阀，3、进液腔，4、排液腔，5、阀座，6、阀瓣，7、阀盖，8、预紧弹簧，9、密封凸环，10、凸环，11、弹性密封环，12、内凹部，13、承压部，14、出液管道，15、进液管道，16、散热片，17、阀套，18、波纹管，19、主阀内腔室，20、主阀外腔室，21、通孔，22、连接盘，23、连接套，24、连接部，25、导向部，26、环形凸起，27、上蓄压环槽，28、下蓄压环槽，29、外蓄压环槽，30、抽液筒，31、换热管，32、主动活塞腔，33、从动活塞腔，34、定位弹簧，35、弹簧座，36、主动活塞，37、从动活塞，38、连杆，39、出液支管，40、通液接头，41、冷却液接头，42、接头座，43、连接柱，44、紧固螺钉。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

实施例1：一种耐高温先导式安全阀（参见附图1、附图2），包括主阀1、导阀2，主阀内设有进液腔3、排液腔4，主阀内进液腔和排液腔之间安装阀座5，排液腔内安装耐高温阀瓣6，主阀上端安装阀盖7，阀盖和主阀之间安装阀套组件，阀套组件上设有主阀腔室，阀瓣上部套装在主阀腔室中，主阀腔室内安装预紧弹簧8，预紧弹簧抵接在阀瓣上端，阀座上端面上设有硬质的密封凸环9，阀瓣下端面上设有凸环10，凸环下端面内边缘位置设有弹性密封环11，弹性密封环和阀瓣下表面之间设有环槽，环槽包括内凹部12和承压部13，内凹部从凸环内壁向外凹陷，承压部从上往下向内倾斜设置到弹性密封环内边缘，弹性密封环抵接在密封凸环上表面上；主阀腔室和导阀之间连接出液管道14，进液腔和导阀之间连接进液管道15，进液管道上间隔布置若干散热片16。导阀上设有进液口和主阀腔室连接口，进液管道连接在进液口上，出液管道连接在主阀腔室连接口上。阀瓣、阀座均为耐高温金属材质。

阀套组件包括阀套17、波纹管18，波纹管可拆卸连接在阀套上部和阀瓣下部之间，主阀腔室包括主阀内腔室19、主阀外腔室20，阀套内部的腔室为主阀内腔室，波纹管内壁与阀套外壁之间的腔室为主阀外腔室，阀套上设有用于连通主阀内腔室和主阀外腔室的通孔21，预紧弹簧安装在主阀内腔室中。波纹管上端设有连接盘22，波纹管下端设有连接套23，连接盘紧密连接在阀盖和主阀之间，连接套螺纹连接在阀瓣外壁上。阀瓣呈台阶轴状结构，阀瓣分为上段、中段、下段，上段、中段、下段外径依次增加，连接套连接在中段外壁上，连接套下端抵接在下段的上端面上，上段套装在阀套中，中段上端与阀套下端之间设有间隙。阀套包括连接部24和导向部25，连接部和导向部连接在一起呈T形结构，连接部连接在阀盖和主阀之间，连接部上表面和下表面上均设有凹槽，阀瓣上端置于导向部内，导向部下端悬空。

阀座上表面上靠近密封凸环位置设有一圈环形凸起26，环形凸起上端面靠近凸环下端面设置，凸环下端面上靠近弹性密封环侧设有半圆状的上蓄压环槽27，环形凸起上端面上与上蓄压环槽对应设有下蓄压环槽28。阀瓣下表面上凸环外侧设有外蓄压环槽29。

安全阀工作时，介质进入主阀的进压腔，通过进液管道进入导阀后，从出液管道进入主阀腔室内，介质压力作用在阀瓣上表面上，从而使阀瓣密封抵接在阀座上。阀瓣下端设置弹性密封环，弹性密封环能够进行一定程度的弹性变形，有利于提高弹性密封环与密封凸环抵接后的密封性能。弹性密封环和阀瓣下表面之间设有环槽，环槽包括内凹部和承压部，介质在内凹部聚积压力，作用在承压部上，从而对弹性密封环具有向下的作用力，从而增加密封效果。阀瓣和阀座均具有耐高温性能，保证密封性能。波纹管露在排液腔的外表面面积大，有利于热量的散发，从而提高阀瓣、阀套的耐高温性能。

实施例2：一种耐高温先导式安全阀（参见附图3、附图4），其结构与实施例1相似，主要不同点在于本实施例中进液腔内安装抽液筒30和两换热管31，抽液筒两端封闭且横向设置，换热管为蛇形管，换热管置于阀座位置，抽液筒一端设有主动活塞腔32和从动活塞腔33，主动活塞腔和从动活塞腔开口端均与抽液筒连通，抽液筒另一端连接定位弹簧34，定位弹簧连接弹簧座35，主动活塞腔和从动活塞腔分别安装有主动活塞36和从动活塞37，主动活塞和从动活塞均通过连杆38连接在弹簧座上，出液管道上连通出液支管39，主阀上紧密安装通液接头40和两冷却液接头41，出液支管连通到通液接头，通液接头连通到主动活塞腔底部；两换热管一端分别连通在两冷却液接头上，两换热管的另一端分别与抽液筒连接定位弹簧的底面、从动活塞腔的底面连通；两冷却液接头均通过连接管连通到冷却液中。换热管端部设有接头座42，冷却液接头紧密连接在接头座上。抽液筒与定位弹簧连接的外底面上设有连接柱43，主阀和连接柱之间紧固连接紧固螺钉44。其它结构与实施例1相同。

安全阀工作之前在抽液筒和两换热管内装满冷却液，安全阀工作后，介质从出液管道、出液支管流入主动活塞腔，推动主动活塞向定位弹簧方向移动，从动活塞被一起向定位弹簧方向带动，此时，抽液筒内的冷却液被向外压出到一换热管内，从而使该换热管向外排放冷却液，而从动活塞腔内产生负压，使另一换热管向内抽取冷却液。当介质压力降低时，在定位弹簧作用下，主动活塞反向移动，此时与抽液筒底面连通的换热管向内抽取冷却液，另一换热管向外排放冷却液。由于介质的压力会发生变动，因此主动活塞会不断来回移动，从而使两换热管不断抽取和排放冷却液，进行热交换。两换热管安装在阀座位置，对进液腔内该位置的介质进行降温，从而提高了安全阀阀瓣和阀座的耐高温性能，保证高温工况下额密封性能。

以上所述的实施例只是本发明较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种耐高温先导式安全阀，包括主阀、导阀，主阀内设有进液腔、排液腔，主阀内进液腔和排液腔之间安装阀座，其特征是，排液腔内安装耐高温阀瓣，主阀上端安装阀盖，阀盖和主阀之间安装阀套组件，阀套组件上设有主阀腔室，阀瓣上部套装在主阀腔室中，主阀腔室内安装预紧弹簧，预紧弹簧抵接在阀瓣上端，阀座上端面上设有硬质的密封凸环，阀瓣下端面上设有凸环，凸环下端面内边缘位置设有弹性密封环，弹性密封环和阀瓣下表面之间设有环槽，环槽包括内凹部和承压部，内凹部从凸环内壁向外凹陷，承压部从上往下向内倾斜设置到弹性密封环内边缘，弹性密封环抵接在密封凸环上表面上；主阀腔室和导阀之间连接出液管道，进液腔和导阀之间连接进液管道，进液管道上间隔布置若干散热片；阀瓣、阀座均为耐高温金属材质；阀套组件包括阀套、波纹管，波纹管可拆卸连接在阀套上部和阀瓣下部之间，主阀腔室包括主阀内腔室、主阀外腔室，阀套内部的腔室为主阀内腔室，波纹管内壁与阀套外壁之间的腔室为主阀外腔室，阀套上设有用于连通主阀内腔室和主阀外腔室的通孔，预紧弹簧安装在主阀内腔室中。

2.根据权利要求1所述的耐高温先导式安全阀，其特征是，波纹管上端设有连接盘，波纹管下端设有连接套，连接盘紧密连接在阀盖和主阀之间，连接套螺纹连接在阀瓣外壁上。

3.根据权利要求2所述的耐高温先导式安全阀，其特征是，阀瓣呈台阶轴状结构，阀瓣分为上段、中段、下段，上段、中段、下段外径依次增加，连接套连接在中段外壁上，连接套下端抵接在下段的上端面上，上段套装在阀套中，中段上端与阀套下端之间设有间隙。

4.根据权利要求1所述的耐高温先导式安全阀，其特征是，阀套包括连接部和导向部，连接部和导向部连接在一起呈T形结构，连接部连接在阀盖和主阀之间，阀瓣上端置于导向部内，导向部下端悬空。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的耐高温先导式安全阀，其特征是，阀座上表面上靠近密封凸环位置设有一圈环形凸起，环形凸起上端面靠近凸环下端面设置，凸环下端面上靠近弹性密封环侧设有半圆状的上蓄压环槽，环形凸起上端面上与上蓄压环槽对应设有下蓄压环槽。

6.根据权利要求5所述的耐高温先导式安全阀，其特征是，阀瓣下表面上凸环外侧设有外蓄压环槽。

7.根据权利要求1至4任意一项所述的耐高温先导式安全阀，其特征是，进液腔内安装抽液筒和两换热管，换热管置于阀座位置，抽液筒一端设有主动活塞腔和从动活塞腔，抽液筒另一端连接定位弹簧，定位弹簧连接弹簧座，主动活塞腔和从动活塞腔分别安装有主动活塞和从动活塞，主动活塞和从动活塞均通过连杆连接在弹簧座上，出液管道上连通出液支管，主阀上紧密安装通液接头和两冷却液接头，出液支管连通到通液接头，通液接头连通到主动活塞腔底部；两换热管一端分别连通在两冷却液接头上，两换热管的另一端分别与抽液筒连接定位弹簧的底面、从动活塞腔的底面连通；两冷却液接头均通过连接管连通到冷却液中。

8.根据权利要求7所述的耐高温先导式安全阀，其特征是，换热管为蛇形管。

9.根据权利要求7所述的耐高温先导式安全阀，其特征是，抽液筒与定位弹簧连接的外底面上设有连接柱，主阀和连接柱之间紧固连接紧固螺钉。