CN112576565A - 充气式安全阀 - Google Patents

Abstract

本申请提出一种充气式安全阀，该充气式安全阀包括阀体；在阀体内部设置有阀腔；设置在阀腔之中的第一阀芯；与第一阀芯相连接的螺堵；分别与阀体相连接的接头和充气阀，充气阀具有阀座；其中，充气阀为单向硬密封结构，充气阀具有第二阀芯，第二阀芯可浮动，第二阀芯通过可复位弹簧与螺堵相连接。通过本申请能够简化安全阀的结构设计，且有效避免充气阀的密封件在高压环境下挤出，使得安全阀能够多次重复使用，提升安全阀的使用性能和实用性。

Description

充气式安全阀

技术领域

本申请涉及安全阀技术领域，尤其涉及一种充气式安全阀。

背景技术

安全阀是一种超压自动卸载的压力保护装置，具有动态特性好、安全性高、密封性强等特点，被广泛用于液压支架下腔、千斤顶上下腔、乳化液泵站排液腔等，性能的好坏会直接影响到液压支架及综采系统正常运行和人员的安全。随着综合机械化水平的不断发展和进步，大采高、超大超高综采工作面和综放工作面的投产应用，导致液压支架的工作阻力不断增大，面临的工况环境也越来越复杂，对安全阀的压力、流量等级及其安全性、可靠性要求也越来越高。

相关技术中，高响应安全阀大多采用机械弹簧式结构，随着流量和压力等级的不断增大导致安全阀的过液通道和密封直径均较大，其所需弹簧的刚度、体积和质量也越来越大，而另外一些安全阀是充气式结构的。

这种方式下，安全阀的结构复杂，可靠性差，充气阀密封件容易损坏，不能重复使用，从而影响安全阀整体的安全可靠性，制约安全阀向高压大流量、高频响、高可靠性方面发展。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请在于提出一种充气式安全阀，能够简化安全阀的结构设计，且有效避免充气阀的密封件在高压环境下挤出，使得安全阀能够多次重复使用，提升安全阀的使用性能和实用性。

为达到上述目的，本申请实施例提出的充气式安全阀，包括：阀体；在所述阀体内部设置有阀腔；设置在所述阀腔之中的第一阀芯；与所述第一阀芯相连接的螺堵；分别与所述阀体相连接的接头和充气阀，所述充气阀具有阀座；其中，所述充气阀为单向硬密封结构，所述充气阀具有第二阀芯，所述第二阀芯可浮动，所述第二阀芯通过可复位弹簧与所述螺堵相连接。

本申请实施例提出的充气式安全阀，充气式安全阀为单向硬密封结构，从而可实现高压气体的多次充放，可靠性高，并且由于充气阀的第二阀芯可浮动，第二阀芯通过可复位弹簧与螺堵相连接，在第二阀芯和阀座之间并未有设置密封件，从而能够简化安全阀的结构设计，且有效避免充气阀的密封件在高压环境下挤出，使得安全阀能够多次重复使用，提升安全阀的使用性能和实用性。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请一实施例提出的充气式安全阀的结构示意图；

图2为本申请实施例的一密封示意图；

图3为本申请实施例的另一密封示意图；

图4为本申请实施例中的接头结构示意图；

图5为本申请实施例中的阀芯结构示意图；

图6为本申请实施例中的阀体结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

图1是本申请一实施例提出的充气式安全阀的结构示意图。

参见图1，该充气式安全阀包括：阀体101；在阀体101内部设置有阀腔102；设置在阀腔102之中的第一阀芯103；与第一阀芯103相连接的螺堵104；分别与阀体101相连接的接头105和充气阀106，充气阀106具有阀座；其中，充气阀106为单向硬密封结构，所述充气阀具有第二阀芯113，第二阀芯113可浮动，第二阀芯113通过可复位弹簧与螺堵104相连接。

其中，可复位弹簧可带动第二阀芯113向所述充气阀106的阀座施加预紧力，预紧力为阀座和第二阀芯113密封所产生的作用力，当充气时，气体产生的作用力施加至第二阀芯113，第二阀芯113开启，在充气结束时，第二阀芯113关闭。

一些实施例中，所述第二阀芯113具有球面或者锥面，其中，所述预紧力为所述阀座和所述第二阀芯113的球面密封所产生的作用力，或者，所述预紧力为所述阀座和所述第二阀芯113的锥面密封所产生的作用力。

图1中还可以包括保护罩107以及相应的密封件(相应的密封件比如图1中108、109、110、111、112所示)这些密封件用于保障充气式安全阀整体的密封性能。

本申请实施例中的充气式安全阀为单向硬密封结构，从而可实现高压气体的多次充放，可靠性高，并且由于第二阀芯113可浮动，第二阀芯113通过可复位弹簧与螺堵104相连接，可复位弹簧可带动第二阀芯113向阀座施加预紧力，预紧力为阀座和第二阀芯113的锥面密封或者球面密封所产生的作用力，在第二阀芯113和阀座之间并未有设置密封件，从而避免充气阀106密封件被挤压而损坏，有效延长充气式安全阀的使用寿命。

在本申请的一些实施例中，参见图2，图2为本申请实施例的一密封示意图，其中，阀座1061和螺堵104过盈配合，充气阀106和阀体101之间配置有第一密封件21，在图2中，还包括：螺堵104、弹簧22、第二阀芯113、第一密封件21、阀座1061，其中，阀座1061上设置第一密封件21，从而经由该第一密封件21使得充气阀106与阀体101相互配合，而阀座1061和螺堵104过盈配合。

在本申请的一些实施例中，参见图3，图3为本申请实施例的另一密封示意图，其中，螺堵104和阀体101之间配置有第二密封件53，螺堵104和阀座1061之间配置有第三密封件54，在图3中，还包括：螺堵104、弹簧51、第二阀芯113、第二密封件53、第三密封件54、阀座1061，从而保证充气式安全阀整体的密封性能。

也即是说，本申请提供了两种密封方式，从而保障充气式安全阀的整体密封效果，通过上述图2和图3所示实施例，使得充气式安全阀的密封方式可以灵活设置，能够适用于不同的使用场景需求，从而保障充气式安全阀的适用性。

另外，本申请实施例，采用第一阀芯103与接头105软密封结构，减少一道密封，从而减小了摩擦力，提高了充气式安全阀的整体动态特性。

在本申请的一些实施例中，参见图4，图4为本申请实施例中的接头结构示意图，接头105上设置有第一泄液孔1051、第二泄液孔1052、节流孔1053，其中，在第二阀芯113开启时，第一泄液孔1051和第二泄液孔1052排液，节流孔1053用于节流，其中，第一泄液孔1051、第二泄液孔1052在第二阀芯113开启时排液；设置节流孔1053，是为了防止高压液直接冲击第一阀芯103大端面，从而起到节流作用，以减少卸荷时压力冲击。

例如，针对接头105设置节流结构形式，在安全阀超压卸荷时，大部分高压液通过第一泄液孔排出，为了防止高压液对第一阀芯103第一端面的二次冲击，设置了节流结构，剩余高压液体节流后通过第二泄液孔排出，从而降低了相关技术中阀芯运动开启卸荷后压力冲击较大的技术问题。

在本申请的一些实施例中，其中，阀体101和第一阀芯103的导向段之间配置有第四密封件和第五密封件，第四密封件用于隔离高压液与外界的接触，第五密封件用于隔离气体与外界的接触。

也即是说，本申请实施例中的阀体101和第一阀芯103之间的导向段之间配置有两处密封件(第四密封件和第五密封件)，一处用于隔离高压液与外界的接触，另一处用于隔离高压气体与外界的接触。

在本申请的一些实施例中，参见图5，图5为本申请实施例中的第一阀芯结构示意图，第一阀芯103为密封面差比结构，第一阀芯103上设置有第三泄液孔1031和第四泄液孔1032、第一端面1033、第二端面1034，第一端面1033的面积大于第二端面1034的面积。

也即是说，第一阀芯103是密封面差比结构，包含第三泄液孔1031、第四泄液孔1032、第一端面1033、第二端面1034，第一端面1033的面积大于第二端面1034的面积，设置第三泄液孔1031、第四泄液孔1032，能够有效地增大过流面积，第一端面1033和第二端面1034的面积差比结构，可以有效地降低安全阀的充气压力，实现以小的充气压力控制大的开启压力，提高整体的应用安全性。

在本申请的一些实施例中，其中，参见图6，图6为本申请实施例中的阀体结构示意图，在阀体101上设置有限位孔1011，限位孔1011和阀体101的外壳集成设置。

在本申请的一些实施例中，其中，在阀体101上设置有螺纹孔，螺纹孔包括内安装螺纹孔1012和外安装螺纹孔1013；充气阀106，经由内安装螺纹孔1012与阀体101固定相连；螺堵104，经由外安装螺纹孔1013与阀体101固定相连。

也即是说，在阀体101上设置有限位孔1011和螺纹孔，限位孔1011和阀体101的外壳集成设置，安装简便，采用限位孔1011来限制第二阀芯113的最大开度，以保证高压气体不会反向泄漏，内安装螺纹孔1012用于安装充气阀106，外安装螺纹孔1013用于安装螺堵104。

本申请实施例中限位孔的设计方式，能够解决相关技术中限位结构集成性差，不便于安装等技术问题，通过采用阀体101和限位结构一体式设计，该结构加工简单，减少了零件数量，集成性高，便于装配。

在本申请的一些实施例中，密封件为以下任一种：O型密封件、橡胶密封垫、组合密封垫，从而使得充气式安全阀便于生产安装。

本申请实施例中的接头105形式，可以为矿用快速接头105形式，对此不做限制。

本申请实施例中的弹簧，可以为矩形弹簧、圆形压缩弹簧或者蝶形弹簧等，或者也可以为多种弹簧的组合形式，对此不做限制。

本申请实施例中的第一阀芯103差比结构两端面密封面积比值可以为0.5、0.25等，对此不做限制。

本实施例中，充气式安全阀为单向硬密封结构，从而可实现高压气体的多次充放，可靠性高，并且由于充气阀的第二阀芯可浮动，第二阀芯通过可复位弹簧与螺堵相连接，在第二阀芯和阀座之间并未有设置密封件，从而能够简化安全阀的结构设计，且有效避免充气阀的密封件在高压环境下挤出，使得安全阀能够多次重复使用，提升安全阀的使用性能和实用性。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种充气式安全阀，其特征在于，包括：

阀体；

在所述阀体内部设置有阀腔；

设置在所述阀腔之中的第一阀芯；

与所述第一阀芯相连接的螺堵；

分别与所述阀体相连接的接头和充气阀，所述充气阀具有阀座；

其中，所述充气阀为单向硬密封结构，所述充气阀具有第二阀芯，所述第二阀芯可浮动，所述第二阀芯通过可复位弹簧与所述螺堵相连接。

2.如权利要求1所述的充气式安全阀，其特征在于，所述第二阀芯具有球面或者锥面，其中，所述可复位弹簧带动所述第二阀芯向所述阀座施加的预紧力，为所述阀座和所述第二阀芯的球面密封所产生的作用力，或者，所述预紧力为所述阀座和所述第二阀芯的锥面密封所产生的作用力。

3.如权利要求1所述的充气式安全阀，其特征在于，其中，

所述阀座和所述螺堵过盈配合，所述充气阀和所述阀体之间配置有第一密封件。

4.如权利要求1所述的充气式安全阀，其特征在于，其中，

所述螺堵和所述阀体之间配置有第二密封件，所述螺堵和所述阀座之间配置有第三密封件。

5.如权利要求1所述的充气式安全阀，其特征在于，所述接头上设置有第一泄液孔、第二泄液孔、节流孔，其中，

在所述第二阀芯开启时，所述第一泄液孔和所述第二泄液孔排液，所述节流孔用于节流。

6.如权利要求1所述的充气式安全阀，其特征在于，其中，

所述阀体和所述第一阀芯的导向段之间配置有第四密封件和第五密封件，所述第四密封件用于隔离高压液与外界的接触，所述第五密封件用于隔离所述气体与外界的接触。

7.如权利要求1所述的充气式安全阀，其特征在于，所述第一阀芯为密封面差比结构，所述第一阀芯上设置有第三泄液孔和第四泄液孔、第一端面、第二端面，所述第一端面的面积大于所述第二端面的面积。

8.如权利要求1所述的充气式安全阀，其特征在于，其中，

在所述阀体上设置有限位孔，所述限位孔和所述阀体的外壳集成设置。

9.如权利要求8所述的充气式安全阀，其特征在于，其中，

在所述阀体上设置有螺纹孔，所述螺纹孔包括内安装螺纹孔和外安装螺纹孔；

所述充气阀，经由所述内安装螺纹孔与所述阀体固定相连；

所述螺堵，经由所述外安装螺纹孔与所述阀体固定相连。

10.如权利要求1-9任一项所述的充气式安全阀，其特征在于，所述密封件为以下任一种：O型密封件、橡胶密封垫、组合密封垫。

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