CN112253820A - 一种用于先导式安全阀的先导阀及先导式安全阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种用于先导式安全阀的先导阀，所采用的技术方案是：一种用于先导式安全阀的先导阀，包括驱动阀、平衡阀和辅阀，先导阀出口设在平衡阀上；所述驱动阀的驱动阀座流道面积小于或等于平衡阀的平衡阀座流道面积；所述辅阀的辅阀进口用于连接先导式安全阀主阀的主阀入口，所述辅阀的出口与平衡阀进口相连；以在状态一时通过先导阀出口的二次侧压力将平衡阀的平衡发阀瓣顶压在平衡阀座、在状态二时通过介质压力驱动平衡阀的平衡阀杆将驱动阀的驱动阀瓣顶开。本发明能够避免因背压异常升高导致先导阀误开启，进而避免主阀的非正常开启，确保系统正常运行。

Description

一种用于先导式安全阀的先导阀及先导式安全阀
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种用于先导式安全阀的先导阀及先导式安全阀。
背景技术
先导式安全阀由主阀和先导阀组成，主阀受先导阀控制，执行排放泄压功能。若先导阀误开启后，将导致主阀非正常开启并泄压，进而影响系统的正常运行。为提高正向密封能力，先导式安全阀阀瓣普遍采用自紧式密封结构，利用一次侧介质压力和预紧弹簧的回弹力提供密封力。若排放系统异常，将导致二次侧介质背压力突然上升，进而抵消一次侧介质压力和弹簧力共同产生的密封力，导致先导阀误开启。为解决背压力异常导致的误开启问题，现有的解决方式主要通过提高弹簧预紧力以增大先导阀能够承受的背压力。但先导阀属于感压控制类阀门，阀门体积较小、感压精度较高，采用刚度较大的预紧弹簧后，先导阀灵敏度和精度会下降，从而降低整个阀门的性能。
发明内容
针对上述现有先导式安全阀因背压力异常导致误开启的技术问题，本发明提供了一种用于先导式安全阀的先导阀及先导式安全阀，能够避免因背压异常升高导致先导阀误开启，进而避免主阀的非正常开启，确保系统正常运行。
本发明通过下述技术方案实现：
一种用于先导式安全阀的先导阀，包括驱动阀，还包括平衡阀和辅阀，先导阀出口设在平衡阀上；所述驱动阀的驱动阀座流道面积小于或等于平衡阀的平衡阀座流道面积；所述辅阀的辅阀进口用于连接先导式安全阀主阀的主阀入口，所述辅阀的出口与平衡阀进口相连；以在状态一时通过先导阀出口的二次侧压力将平衡阀的平衡发阀瓣顶压在平衡阀座、在状态二时通过介质压力驱动平衡阀的平衡阀杆将驱动阀的驱动阀瓣顶开。
本发明在使用时，将辅阀进口与先导式安全阀主阀的入口相连、将驱动阀入口与先导式安全阀主阀活塞上腔相连。正常工况下，先导式安全阀关闭时，先导式安全阀主阀阀腔、主阀控制腔(主阀活塞下腔和主阀活塞上腔)、驱动阀进口、辅阀入口压力相同。主阀瓣、驱动阀瓣利用所在阀腔内介质自身压力与所在阀座外介质压力的压力差，产生自紧式密封力，实现主阀瓣与主阀座、驱动阀瓣与驱动阀座的密封。辅阀瓣在辅阀整定弹簧的弹簧力作用下，与辅阀瓣座实现密封。
当主阀入口管线压力升高，并超过安全阀整定压力时，系统介质压力经辅阀入口作用到辅阀瓣上，使辅阀瓣开启；辅阀入口介质经辅阀座进入辅阀腔，再经辅阀腔隔板进入辅阀出口；主阀腔、主阀控制腔(主阀活塞下腔和主阀活塞上腔)、驱动阀腔中介质压力与主阀入口管线同步上升。平衡阀瓣与平衡座的间隙卸压能力弱，导致辅阀出口的压力迅速上升。由于驱动阀座流道面积小于或等于平衡阀的平衡阀座流道面积，使得辅阀出口介质对平衡阀瓣产生向上的开启力，大于驱动阀腔中介质对驱动阀瓣产生的自紧式密封力和驱动阀复位预紧弹簧预紧力的合力，平衡阀瓣通过平衡阀杆16将驱动阀瓣强制顶开，驱动阀腔开始卸压。
随着驱动阀的卸压，主阀活塞上腔压力降低，主阀活塞上腔与主阀活塞下腔间形成压差并作用与主阀活塞上，产生主阀活塞向上运动的力。随着主阀活塞上腔与主阀活塞下腔间的压差增加，主阀活塞向上运动的力增加，并大于主阀腔介质作用与主阀瓣的自紧式密封力和主阀复位预紧弹簧预紧力的合力，此时主阀开启。
随着先导式安全阀不断地卸压，主阀入口管线压力降低，辅阀入口介质压力降低，辅阀瓣在辅阀整定弹簧的作用下回座，辅阀瓣与辅阀座形成密封；辅阀腔和辅阀出口通过平衡座排放介质并卸压；辅阀出口对平衡阀瓣产生向上开启力减小；驱动阀瓣在驱动阀复位预紧弹簧的弹簧力和驱动阀腔介质对驱动阀瓣产生的自紧式密封力的合力作用下，驱动阀瓣回座，并通过平衡阀杆16带动平衡阀瓣回座。驱动阀关闭后，主阀活塞上腔停止卸压，同时主阀活塞下腔介质经主阀活塞孔进入主阀活塞上腔，使主阀活塞上腔与主阀活塞下腔间的压差减小。主阀瓣在主阀复位预紧弹簧的弹簧力和主阀腔介质对主阀瓣产生的自紧式密封力的合力下回座。
当先导式安全阀处于关闭状态，而先导阀出口压力异常升高时，先导阀出口的二次侧介质进入平衡阀腔。平衡阀腔的二次侧介质对平衡阀瓣产生自紧式密封力，使平衡阀瓣与平衡座接触，并在自紧式密封力的作用下建立密封，从而阻止二次侧介质进入辅阀腔。同时，由于驱动阀座流道面积小于或等于平衡阀的平衡阀座流道面积，平衡阀腔二次侧介质对平衡阀瓣产生的自紧式密封力，大于或等于二次侧介质对驱动阀瓣产生的开启力，从而阻止因背压过大导致驱动阀开启。
若平衡座密封面积等于驱动阀座密封面积，则只能实现驱动阀瓣不因背压升高而开启；若平衡座密封面积大于驱动阀座密封面积，则在实现驱动阀瓣不因背压升高而开启的同时，在平衡阀瓣和平衡座处建立自紧式密封，实现阻止二次侧介质经辅阀出口进入辅阀腔。
因此本发明能够避免因背压异常升高导致先导阀误开启，进而避免主阀的非正常开启，确保系统正常运行。
作为平衡阀的一个具体实施方式，所述平衡阀通过平衡阀座分隔为背压平衡腔和辅阀排放腔；所述背压平衡腔与驱动阀的出口相连，所述先导阀出口设置在背压平衡腔的侧壁上；所述辅阀排放腔与辅阀的出口相连。
优选的，所述平衡阀杆的长度与平衡发阀瓣的厚度之和小于背压平衡腔的长度，以确保平衡阀瓣与平衡座的间隙较小、卸压能力弱，相对于采用长度可变的平衡阀杆结构更为简单，动作更可靠。
具体而言，所述辅阀通过辅阀座分隔为辅阀腔和辅阀入口腔；所述辅阀腔内设有辅阀瓣和辅阀整定弹簧。
进一步的，所述辅阀腔和辅阀排放腔之间通过辅阀腔隔板分隔，所述辅阀腔隔板在辅阀腔和辅阀排放腔内的位置可变，所述辅阀腔隔板用于挤压辅阀整定弹簧。通过上下调整辅阀腔隔板的位置，改变辅阀整定弹簧的预紧力，从而实现对辅阀整定压力的调整。
作为先导阀另一实施方式，所述辅阀通过辅阀座分隔为辅阀腔和辅阀排放腔；所述辅阀腔内设有辅阀瓣和辅阀复位预紧弹簧，所述辅阀排放腔与驱动阀的出口相连；所述平衡阀包括感压腔，所述感压腔内设有感压波纹管；所述感压腔设有感压腔入口，所述感压腔入口用于连接先导式安全阀主阀的主阀入口；所述辅阀内设有辅阀开启顶杆，所述辅阀开启顶杆一端与感压波纹管相连，以通过感压波纹管的收缩驱动辅阀开启顶杆顶开辅阀瓣。
优选的，所述平衡阀还包括整定腔，所述整定腔内设有整定弹簧挡板和整定弹簧；所述整定弹簧挡板固定在辅阀开启顶杆，以通过整定弹簧给辅阀开启顶杆施加整定力。
具体而言，所述整定腔位于感压腔和辅阀排放腔之间。
进一步的，还包括二级驱动阀；所述二级驱动阀通过二级驱动阀活塞分隔为二级驱动阀活塞上腔和二级驱动阀活塞下腔，所述二级驱动阀活塞设有二级驱动阀背压孔；所述二级驱动阀活塞上腔设有二级驱动阀复位预紧弹簧，所述二级驱动阀活塞下腔分设有二级驱动阀的进口和出口；所述驱动阀进口与二级驱动阀活塞上腔连通。
本发明提供了一种先导式安全阀，包括主阀和上述的用于先导式安全阀的先导阀。
本发明具有如下的优点和有益效果：
1、本发明的先导阀包括辅阀和驱动阀，通过辅阀感知系统压力，判断是否执行超压保护功能，而驱动阀受辅阀控制，起流量放大作用，提高先导阀整体的驱动能力，从而驱动主阀执行开启动作；
2、本发明采用多级阀门的形式，在提高先导阀控制和驱动能力的同时，进一步有效控制了先导式安全阀整体的启闭精度，提高了设备响应性；
3、本发明采用背压平衡阀，通过平衡阀瓣的自紧式密封力将驱动阀瓣的背压开启力抵消，避免因背压异常升高而导致的先导阀误开启的情况；
4、背压平衡阀工作时，平衡阀瓣与平衡阀座建立新的密封，阻止排放测介质进入辅阀腔，避免因非正常介质入侵污染而导致的辅阀的功能失效，在不降低设备固有性能的情况下，提高了先导阀的环境适应性和设备可靠性；
5、驱动阀瓣和平衡阀瓣采用自紧式密封的原理，利用自身的介质压力，在驱动阀瓣或平衡阀瓣上产生自紧式密封力，介质压力越大，密封力越大，提高了阀门结构的正向密封和反向密封能力。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。
在附图中：
图1为本发明的先导阀一实施例结构示意图；
图2为采用图1所示先导阀的先导式安全阀结构示意图；
图3为本发明的一先导式安全阀结构示意图；
图4为本发明的另一先导式安全阀结构示意图。
附图中各零部件名称：
1-辅阀入口，2-辅阀入口腔，3-辅阀座，4-辅阀瓣，5-辅阀整定弹簧，6-辅阀腔，7-辅阀腔隔板，8-辅阀排放腔，9-先导阀阀体，10-驱动阀座，11-驱动阀入口，12-驱动阀腔，13-驱动阀复位预紧弹簧，14-驱动阀瓣，15-背压平衡腔，16-平衡阀杆，17-先导阀出口，18-平衡阀瓣，19-平衡阀座，20-主阀出口，21-主阀座，22-主阀阀体，23-主阀瓣，24-主阀杆，25-主阀腔，26-主阀活塞下腔，27-主阀活塞孔，28-主阀活塞，29-主阀复位预紧弹簧，30-主阀活塞上腔，31-主阀活塞上腔出口，32-主阀-先导阀驱动管线，33-先导阀本体，34-先导阀感压管线，35-主阀入口管线，36-主阀入口，37-主阀本体，38-主阀-先导阀驱动管线，39-驱动阀，40-辅阀复位预紧弹簧，41-辅阀入口，42-辅阀开启顶杆，43-整定弹簧，44-整定腔，45-整定弹簧挡板，46-感压波纹管，47-感压腔，48-感压腔入口，49-辅阀入口管线，50-二级驱动阀入口，51-二级驱动阀活塞，52-二级驱动阀活塞上腔，53-二级驱动阀复位预紧弹簧，54-二级驱动阀背压孔，55-平衡阀，56-辅阀，57-二级驱动阀活塞下腔，58-二级驱动阀出口，59-二级驱动阀座，60-二级驱动阀。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
一种用于先导式安全阀的先导阀，包括驱动阀39，还包括平衡阀55和辅阀56，先导阀出口17设在平衡阀55上；所述驱动阀39的驱动阀座10流道面积小于或等于平衡阀55的平衡阀座19流道面积；所述辅阀56的辅阀进口1用于连接先导式安全阀的主阀37的主阀入口36，所述辅阀56的出口与平衡阀55进口相连；以在状态一时通过先导阀出口17的二次侧压力将平衡阀55的平衡发阀瓣18顶压在平衡阀座19、在状态二时通过介质压力驱动平衡阀55的平衡阀杆16将驱动阀39的驱动阀瓣14顶开。
其中，所述平衡阀55通过平衡阀座19分隔为背压平衡腔15和辅阀排放腔8；所述背压平衡腔15与驱动阀39的出口相连，所述先导阀出口17设置在背压平衡腔15的侧壁上；所述辅阀排放腔8与辅阀56的出口相连。
所述平衡阀杆16的长度与平衡发阀瓣18的厚度之和小于背压平衡腔15的长度。平衡阀杆16长度需保证正常关闭情况下，通过零部件装配公差配合的手段，在平衡阀瓣18与平衡阀座19未相互接触，并保持较小间隙，以保证驱动阀瓣14形成的自紧式密封力全部作用与驱动阀座10上，提高驱动阀39的密封性。
而所述辅阀56通过辅阀座3分隔为辅阀腔6和辅阀入口腔2；所述辅阀腔6内设有辅阀瓣4和辅阀整定弹簧5。
所述辅阀腔6和辅阀排放腔8之间通过辅阀腔隔板7分隔，所述辅阀腔隔板7在辅阀腔6和辅阀排放腔8内的位置可变，所述辅阀腔隔板7用于挤压辅阀整定弹簧5。
具体来说，结合图1，本实施例中将驱动阀39、平衡阀55和辅阀37做成一体，从上向下由驱动阀腔12、背压平衡腔15、辅阀排放腔8、辅阀腔6和辅阀入口腔2组成。驱动阀腔12设有驱动阀复位预紧弹簧13、驱动阀瓣14、驱动阀座10和驱动阀入口11。所述驱动阀腔12介质可以通过驱动阀座10进入背压平衡腔15。背压平衡腔15内有平衡阀杆16、平衡阀瓣18、平衡阀座19，同时还设有先导阀出口17以构成背压平衡机构。
其中平衡阀瓣18通过平衡阀杆16穿过驱动阀座10与驱动阀瓣14传动，平衡阀瓣18、平衡阀杆16和驱动阀瓣14构成传动连接。驱动阀排放腔8介质可以通过平衡阀座19进入背压平衡腔15。当驱动阀瓣14与驱动阀座10完全贴合、紧密密封时，由于平衡阀杆16略短，使平衡阀瓣18与平衡阀座19未完全接触，而存在极小的间隙，且驱动阀座10流道面积不大于平衡阀座19流道面积。
另外辅阀腔6中设有辅阀整定弹簧5、辅阀瓣4、辅阀座3和辅阀腔隔板7。辅阀腔6内的介质可以通过辅阀腔隔板7的开孔进入辅阀排放腔8。通过上下调整辅阀腔隔板7的位置，改变辅阀整定弹簧5的预紧力，从而实现对整定压力的调整。而辅阀入口1内的介质进入辅阀入口腔2后，可经过辅阀座3进入辅阀腔6。
结合图2，在使用时，先导阀的驱动阀入口11经主阀-先导阀驱动管线32与主阀活塞上腔出口31连接，主阀活塞上腔30介质可经主阀-先导阀驱动管线32进入驱动阀腔12。辅阀入口腔2经先导阀感压管线34与主阀入口管线35或直接与其他压力容器、压力管道连接，主阀入口36则经主阀入口管线35与压力容器连接。
正常工况下，先导式安全阀关闭时，主阀腔25、主阀控制腔(主阀活塞下腔26和主阀活塞上腔30)、驱动阀腔12、辅阀入口腔2压力相同。主阀瓣23和驱动阀瓣14利用所在阀腔内介质自身压力与所在阀座外介质压力的压力差，产生自紧式密封力，实现主阀瓣23与主阀座21、驱动阀瓣14与驱动阀座10的密封。辅阀瓣4则在辅阀整定弹簧5的弹簧力作用下，与辅阀瓣座3实现密封。
当主阀入口管线35压力升高，并超过主阀整定压力时，系统介质压力通过先导阀感压管线34，经辅阀入口腔2作用到辅阀瓣4上，使辅阀瓣4开启；辅阀入口腔2内的介质经辅阀座3进入辅阀腔6，再经辅阀腔隔板7进入辅阀排放腔8；主阀腔25、主阀控制腔(主阀活塞下腔26和主阀活塞上腔30)、驱动阀腔12中介质压力与主阀入口管线35同步上升。而平衡阀瓣18与平衡阀座19的间隙小，卸压能力极弱，导致辅阀排放腔8的压力迅速上升。由于平衡阀座19流道面积不小于驱动阀座10流道面积，使得辅阀排放腔8介质对平衡阀瓣18产生向上的开启力，大于驱动阀腔12中介质对驱动阀瓣14产生的自紧式密封力和驱动阀复位预紧弹簧13预紧力的合力，平衡阀瓣18通过平衡阀杆16将驱动阀瓣14强制顶开，驱动阀腔12开始卸压。
随着驱动阀39的卸压，主阀活塞上腔30压力降低，主阀活塞上腔30与主阀活塞下腔26间形成压差并作用与主阀活塞28上，产生主阀活塞28向上运动的力。随着主阀活塞上腔30与主阀活塞下腔26间的压差增加，主阀活塞28向上运动的力增加，并大于主阀腔25介质作用与主阀瓣23的自紧式密封力和主阀复位预紧弹簧29预紧力的合力，此时主阀37开启。
随着主阀37不断地卸压，主阀入口管线35压力降低，辅阀入口腔2内的介质压力降低，辅阀瓣4在辅阀整定弹簧5的作用下回座，辅阀瓣4与辅阀座3形成密封；辅阀腔6和辅阀排放腔8通过平衡阀座19排放介质并卸压；辅阀排放腔7对平衡阀瓣18产生向上的开启力减小；驱动阀瓣14在驱动阀复位预紧弹簧13的弹簧力和驱动阀腔12介质对驱动阀瓣14产生的自紧式密封力的合力作用下回座，并通过平衡阀杆16带动平衡阀瓣18回座。驱动阀39关闭后，主阀活塞上腔30停止卸压，同时主阀活塞下腔26介质经主阀活塞孔27进入主阀活塞上腔30，使主阀活塞上腔30与主阀活塞下腔26间的压差减小。主阀瓣23在主阀复位预紧弹簧29的弹簧力和主阀腔25介质对主阀瓣23产生的自紧式密封力的合力下回座。
当先导式安全阀处于关闭状态，而先导阀出口17压力异常升高时，先导阀出口17的二次侧介质进入背压平衡腔15。背压平衡腔15的二次侧介质对平衡阀瓣18产生自紧式密封力，让平衡阀瓣18与平衡阀座19接触，并在自紧式密封力的作用下建立密封，从而阻止二次侧介质进入辅阀腔6。同时，由于平衡阀座19密封面积不小于驱动阀座10密封面积，背压平衡腔15二次侧介质对平衡阀瓣18产生的自紧式密封力，不小于背压平衡腔15二次侧介质对驱动阀瓣14产生的开启力，从而阻止因背压过大导致驱动阀开启。若平衡阀座19密封面积等于驱动阀座10密封面积，则只能实现驱动阀瓣14不因背压升高而开启；若平衡阀座19密封面积大于驱动阀座10密封面积，则在实现驱动阀瓣14不因背压升高而开启的同时，在平衡阀瓣18和平衡阀座19处建立自紧式密封，实现阻止二次侧介质经辅阀排放腔8进入辅阀腔6。
实施例2
基于实施例1，不同的是，所述辅阀56通过辅阀座3分隔为辅阀腔6和辅阀排放腔8；所述辅阀腔6内设有辅阀瓣4和辅阀复位预紧弹簧40，所述辅阀排放腔8与驱动阀39的出口相连；所述平衡阀55包括感压腔47，所述感压腔47内设有感压波纹管46；所述感压腔47设有感压腔入口48，所述感压腔入口48用于连接先导式安全阀的主阀37的主阀入口36；所述辅阀56内设有辅阀开启顶杆42，所述辅阀开启顶杆42一端与感压波纹管46相连，以通过感压波纹管46的收缩驱动辅阀开启顶杆42顶开辅阀瓣4。
具体而言，所述平衡阀55还包括整定腔44，所述整定腔44内设有整定弹簧挡板45和整定弹簧43；所述整定弹簧挡板45固定在辅阀开启顶杆42，以通过整定弹簧43给辅阀开启顶杆42施加整定力。为减小阀体的体积，所述整定腔44位于感压腔47和辅阀排放腔8之间。
具体来讲，结合图3，辅阀56从左往右分为感压腔47、整定腔44、辅阀排放腔8和辅阀腔6。所述感压腔47设有感压腔入口48，所述感压腔47内设有感压波纹管46。所述整定腔44内设有整定弹簧挡板45和整定弹簧43。所述辅阀腔6设有辅阀入口41，内设有辅阀瓣4、辅阀座3和辅阀复位预紧弹簧40。即辅阀56采用自紧式密封结构，辅阀腔6中介质在辅阀瓣4上产生自紧式密封力，实现密封，且辅阀56中贯穿相应的腔体设有开启顶杆42。
使用时，所述驱动阀入口11经主阀-先导阀驱动管线38，与主阀活塞上腔30相连；感压腔入口48经先导阀感压管线34，与主阀入口管线35连接；辅阀入口41经辅阀入口管线49，与主阀入口管线35连接当感压腔47。当感压腔47介质压力上升时，介质在感压波纹管46上产生向右的推力大于整定弹簧43的弹簧力，辅阀开启顶杆42向右移动。随着感压腔47内的介质压力继续升高，并超过主阀37整定压力时，辅阀开启顶杆42克服辅阀瓣4的自紧式密封力和辅阀复位预紧弹簧40的弹簧力的合力，将辅阀瓣4顶开；辅阀入口41介质经辅阀腔6和辅阀座3，进入辅阀排放腔8；随着辅阀排放腔8介质压力的升高，驱动阀39开启，进而通过对主阀活塞上腔30卸压，实现主阀开启。
当感压腔47内的介质压力下降至关闭整定压力时，在辅阀复位预紧弹簧40的弹簧力、辅阀腔6介质对辅阀瓣4产生的自紧式密封力，以及整定弹簧43的弹簧力的合力作用下，辅阀开启顶杆42向左移动，辅阀瓣4回座关闭；导致驱动阀39回座关闭；进而使主阀37回座关闭。
当先导式安全阀处于关闭状态，而先导阀出口17压力异常升高时，平衡阀55工作原理与实施例1中一致，从而实现防止先导阀异常开启。
实施例3
基于实施例1，不同的是，还包括二级驱动阀60；所述二级驱动阀60通过二级驱动阀活塞51分隔为二级驱动阀活塞上腔52和二级驱动阀活塞下腔57，所述二级驱动阀活塞51设有二级驱动阀背压孔54；所述二级驱动阀活塞上腔52设有二级驱动阀复位预紧弹簧53，所述二级驱动阀活塞下腔57分设有二级驱动阀60的进口和出口；所述驱动阀39进口与二级驱动阀活塞上腔52连通
如图4所示，能够理解的是，先导阀的驱动阀功能模块为两级驱动阀模块，通过二级驱动阀60对驱动阀39的流量放大作用，进一步提高先导阀驱动能力，以实现更大规格主阀的启闭动作控制。
具体而言，所述两级驱动阀模块从上到下依次由二级驱动阀60和驱动阀39组成，其中驱动阀39结构与实施例1中驱动阀39结构一致。二级驱动阀60与主阀37的结构和原理一致。
当系统压力超过主阀37整定压力时，辅阀56、平衡阀55、驱动阀39开启，二级驱动阀活塞上腔52通过驱动阀39进行卸压；在二级驱动阀活塞上腔52和二级驱动阀活塞下腔57之间的压差作用下，二级驱动阀活塞51克服自紧式密封力和二级驱动阀复位预紧弹簧53的弹簧力的合力，此时二级驱动阀60开启；主阀活塞上腔30依次经过主阀-先导阀驱动管线38、二级驱动阀入口50、二级驱动阀出口58进行卸压，从而使主阀开启。
当系统压力下降时，辅阀56、平衡阀55、驱动阀39关闭，二级驱动阀活塞上腔52停滞卸压；二级驱动阀活塞下腔57介质经二级驱动阀背压孔54，进入二级驱动阀活塞上腔52，使二级驱动阀活塞上腔52与二级驱动阀活塞下腔57间压差消失；在二级驱动阀复位预紧弹簧53的弹簧力和二级驱动阀60自紧式密封力的合力作用下，二级驱动阀60关闭；从而使主阀本体37关闭。
当先导式安全阀处于关闭状态，而先导阀出口17压力异常升高时，平衡阀55工作原理与实施例1中一致，从而实现防止先导阀异常开启。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，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 (10)

1.一种用于先导式安全阀的先导阀，包括驱动阀(39)，其特征在于，还包括平衡阀(55)和辅阀(56)，先导阀出口(17)设在平衡阀(55)上；
所述驱动阀(39)的驱动阀座(10)流道面积小于或等于平衡阀(55)的平衡阀座(19)流道面积；
所述辅阀(56)的辅阀进口(1)用于连接先导式安全阀主阀(37)的主阀入口(36)，所述辅阀(56)的出口与平衡阀(55)进口相连；
以在状态一时通过先导阀出口(17)的二次侧压力将平衡阀(55)的平衡发阀瓣(18)顶压在平衡阀座(19)、在状态二时通过介质压力驱动平衡阀(55)的平衡阀杆(16)将驱动阀(39)的驱动阀瓣(14)顶开。
2.根据权利要求1所述的用于先导式安全阀的先导阀，其特征在于，所述平衡阀(55)通过平衡阀座(19)分隔为背压平衡腔(15)和辅阀排放腔(8)；
所述背压平衡腔(15)与驱动阀(39)的出口相连，所述先导阀出口(17)设置在背压平衡腔(15)的侧壁上；
所述辅阀排放腔(8)与辅阀(56)的出口相连。
3.根据权利要求2所述的用于先导式安全阀的先导阀，其特征在于，所述平衡阀杆(16)的长度与平衡发阀瓣(18)的厚度之和小于背压平衡腔(15)的长度。
4.根据权利要求2所述的用于先导式安全阀的先导阀，其特征在于，所述辅阀(56)通过辅阀座(3)分隔为辅阀腔(6)和辅阀入口腔(2)；
所述辅阀腔(6)内设有辅阀瓣(4)和辅阀整定弹簧(5)。
5.根据权利要求4述的用于先导式安全阀的先导阀，其特征在于，所述辅阀腔(6)和辅阀排放腔(8)之间通过辅阀腔隔板(7)分隔，所述辅阀腔隔板(7)在辅阀腔(6)和辅阀排放腔(8)内的位置可变，所述辅阀腔隔板(7)用于挤压辅阀整定弹簧(5)。
6.根据权利要求1所述的用于先导式安全阀的先导阀，其特征在于，所述辅阀(56)通过辅阀座(3)分隔为辅阀腔(6)和辅阀排放腔(8)；
所述辅阀腔(6)内设有辅阀瓣(4)和辅阀复位预紧弹簧(40)，所述辅阀排放腔(8)与驱动阀(39)的出口相连；
所述平衡阀(55)包括感压腔(47)，所述感压腔(47)内设有感压波纹管(46)；
所述感压腔(47)设有感压腔入口(48)，所述感压腔入口(48)用于连接先导式安全阀主阀(37)的主阀入口(36)；
所述辅阀(56)内设有辅阀开启顶杆(42)，所述辅阀开启顶杆(42)一端与感压波纹管(46)相连，以通过感压波纹管(46)的收缩驱动辅阀开启顶杆(42)顶开辅阀瓣(4)。
7.据权利要求6所述的用于先导式安全阀的先导阀，其特征在于，所述平衡阀(55)还包括整定腔(44)，所述整定腔(44)内设有整定弹簧挡板(45)和整定弹簧(43)；
所述整定弹簧挡板(45)固定在辅阀开启顶杆(42)，以通过整定弹簧(43)给辅阀开启顶杆(42)施加整定力。
8.据权利要求6述的用于先导式安全阀的先导阀，其特征在于，所述整定腔(44)位于感压腔(47)和辅阀排放腔(8)之间。
9.据权利要求8述的用于先导式安全阀的先导阀，其特征在于，还包括二级驱动阀(60)；
所述二级驱动阀(60)通过二级驱动阀活塞(51)分隔为二级驱动阀活塞上腔(52)和二级驱动阀活塞下腔(57)，所述二级驱动阀活塞(51)设有二级驱动阀背压孔(54)；
所述二级驱动阀活塞上腔(52)设有二级驱动阀复位预紧弹簧(53)，所述二级驱动阀活塞下腔(57)分设有二级驱动阀(60)的进口和出口；
所述驱动阀(39)进口与二级驱动阀活塞上腔(52)连通。
10.一种先导式安全阀，包括主阀(37)，其特征在于,还包括根据权利要求1-9任意一项所述的用于先导式安全阀的先导阀。
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