CN112594421B - 一种先导式安全阀的导阀结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种先导式安全阀的导阀结构，包括驱动部分和控制部分，驱动部分设置有第一支路和第二支路，第一支路设置有波纹管组件、定值弹簧、第一联动杆、调节螺母等，第二支路设置有过滤器，过滤介质中的颗粒，避免造成导阀内漏；控制部分设置有第一针阀组件、第二针阀组件、第二联动杆、电磁阀、调节块及第一第二压杆机构，导阀通过驱动部分波纹管处动作，带动第一联动杆动作、第二联动杆动作、第一和第二压杆动作、第一和第二针阀动作，进而影响先导式安全阀的动作；本发明具有精确的开启和关闭定值，导阀能够精确地控制主阀的开启和关闭，同时两个定值能相互调节，具有此导阀结构的先导式安全阀尤其适用于对压力控制要求很高的系统。

Description

一种先导式安全阀的导阀结构
技术领域
本发明属于先导式安全阀技术领域，更具体的说涉及一种先导式安全阀的导阀结构。
背景技术
先导式安全阀可用于核电厂一回路，作为一回路的安全保障，同时也可用于其他对管路压力要求很高的回路。
先导式安全阀相比于传统意义的弹簧式安全阀，它的优点是：更为精准的开启压力定值，弹簧式安全阀不明确的阀门关闭值，无前泄现象。但是又由于结构复杂，一般用于对压力控制要求很高的回路。
先导式安全阀不同于弹簧式安全阀的单一结构，它是有主阀和导阀两部分组成，主阀的动作由导阀控制，而导阀根据系统压力做出反应。
目前的先导式安全阀的导阀无法精准的控制先导式安全阀的开启和关闭。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种能够精确地控制先导式安全阀的开启和关闭，使先导式安全阀具有精确的开启和关闭定值，同时两个定值能相互调节。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种先导式安全阀的导阀结构，包括驱动部分和控制部分；
驱动部分，其包括驱动阀体，驱动阀体上设置有介质主入口，驱动阀体内设置有与介质主入口连通的第一支路和第二支路，在所述的第一支路内设置有第一联动杆，第一联动杆的顶端与驱动阀体之间设置有密封组件，第一联动杆与驱动阀体之间设置有定值弹簧，第一联动杆的底端伸出至驱动阀体外；所述的第二支路内设置有过滤网；
控制部分，其包括控制阀体，控制阀体上设置有第二联动杆、第一流道和第二流道，所述第二联动杆连接于第一联动杆下方，控制阀体对应第一流道和第二流道处分别设置有第一针阀和第二针阀，第一流道的入口连接第二支路；所述第一针阀为常开式阀门，所述第二针阀为常闭式阀门，第一针阀和第二针阀分别与第二联动杆之间设置有第一联动组件和第二联动组件；第一流道和第二流道之间连接有三通，三通连接至主阀，第二流道的出口为释放口。
进一步的所述驱动阀体上设置有第一支撑座，第一支路位于第一支撑座上方，第一联动杆贯穿第一支撑座，所述密封组件包括波纹管、上块和下垫块，波纹管的两端分别焊接固定在上块和下垫块上，上块位于第一联动杆的顶端，下垫块位于第一支撑座上。
进一步的所述驱动阀体上还设有第二支撑座，第二支撑座位于第一支撑座下方，所述第二支撑座上设置有调节螺母，调节螺母的外侧与第二支撑座螺纹连接，第一联动杆的底端穿过调节螺母并与其滑动连接，所述定值弹簧位于第一支撑座与第二支撑座之间处，并且定值弹簧的两端分别连接第一联动杆和调节螺母。
进一步的所述第一联动杆对应第一支撑座下方向设置有限位环，定值弹簧的顶端连接在限位环上。
进一步的所述第一针阀包括第一阀座、第一阀杆、第一阀芯和第一弹簧，第一阀芯固定于第一阀杆的底端，第一弹簧连接第一阀杆与控制阀体，第一阀座位于第一阀芯的下方，第一联动组件连接第一阀杆的顶端和第二联动杆。
进一步的所述第一阀杆的顶端伸出至控制阀体外，所述第一联动组件包括第一压杆，第一压杆一端与控制阀体铰接，第二联动杆上设置有压块，第一压杆的另一端伸至压块下方，所述第一阀杆的顶端顶在第一压杆下方。
进一步的所述第二针阀包括第二阀座、第二阀杆、第二阀芯和第二弹簧，所述第二阀芯固定于第二阀杆的顶端，第二弹簧连接第二阀杆与控制阀体，第二阀座位于第二阀芯的上方，所述第二阀座内设置有推杆，推杆的底端伸出第二阀座下方，第二联动组件连接推杆与第二联动杆。
进一步的所述推杆的顶端伸出至控制阀体外，所述第二联动组件包括第二压杆，所述第二压杆一端与控制阀体铰接，第二压杆的另一端伸至压块下方，所述推杆的顶端与第二压杆之间设置有厚度调节组件。
进一步的所述厚度调节组件包括调节块、固定轴和定位杆，固定轴固定于控制阀体上，调节块套在固定轴上，所述调节块朝向推杆的一侧沿圆周分布有多级台阶，与台阶相对侧设置有若干定位孔，定位杆穿过定位孔与控制阀体连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过第二针阀控制主阀的正常开启，通过第一针阀控制安全阀主阀的正常关闭，导阀能控制安全阀主阀在适当压力下的精准动作，特别是安全阀的关闭回座性能；
2、能通过调节块调节安全阀开启压力与回座压力的差值，使两个压力值能同时调整至合适压力，解决了现有差值不能同时调节问题；
3、密封组件在有压力下关闭时背压能形成一定的自密封，压力越大密封越好，越有利于设备性能稳定；
4、过滤器过滤介质中的颗粒，使颗粒不至于卡在第一针阀、第二针阀的阀瓣和阀座中间，提高性能稳定性；
5、相比于现有技术中活塞密封件的设计，驱动部分的波纹管设计在保证密封的同时，减小了介质压力推动第一联动杆向下和向上运动的阻力，使设备在长时间运行后不容易出现安全阀开启和关闭定值的波动，增强设备的运行稳定性；
6、设置电磁阀，使操作人员可以在随时通过给电磁阀供电和断电来操作安全阀的开启和关闭。
附图说明
图1为本发明先导式安全阀的导阀结构在正常压力使用时的示意图；
图2为本发明先导式安全阀的导阀结构在高压使用时的示意图；
图3为本发明中驱动部分的结构示意图；
图4为本发明中控制部分的结构示意图。
附图标记：1、驱动阀体；13、第一支撑座；14、第二支撑座；2、第二支路；21、过滤网；3、第一支路；31、第一联动杆；311、波纹管；34、压缩弹簧；4、调节螺母；5、控制阀体；53、第二联动杆； 61、第一流道；62、第二流道；7、第一针阀；71、第一阀座；72、第一阀杆；73、第一阀芯；74、第一弹簧；81、调节块；81、固定轴； 83、定位杆；85、第一压杆；86、第二压杆；87、压块；9、第二针阀；91、第二阀座；92、第二阀杆；93、第二阀芯；94、第二弹簧； 10、电磁阀。
具体实施方式
参照图1至图4对本发明先导式安全阀的导阀结构的实施例做进一步说明。
在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
一种先导式安全阀的导阀结构，包括驱动部分和控制部分，驱动部分，其包括驱动阀体1，驱动阀体1上设置有介质主入口，驱动阀体1内设置有与介质主入口连通的第一支路3和第二支路2，在所述的第一支路3内设置有第一联动杆31，第一联动杆31的顶端与驱动阀体1之间设置有密封组件，第一联动杆31与驱动阀体1之间设置有定值弹簧，第一联动杆31的底端伸出至驱动阀体1外；所述的第二支路2内设置有过滤网21；
控制部分，其包括控制阀体5，控制阀体5上设置有第二联动杆53、第一流道61和第二流道62，所述第二联动杆53连接于第一联动杆 31下方，控制阀体5对应第一流道61和第二流道62处分别设置有第一针阀7和第二针阀9，第一流道61的入口连接第二支路2；所述第一针阀7为常开式阀门，所述第二针阀9为常闭式阀门，第一针阀 7和第二针阀9分别与第二联动杆53之间设置有第一联动组件和第二联动组件；第一流道61和第二流道62之间连接有三通，三通连接至主阀，第二流道62的出口为释放口。
其中主阀为现有技术结构，其基本原理为在阀头有压力时，阀体阀门关上，没有压力时，阀体阀门打开实现泄压。
在本实施例中驱动部分位于控制部分上方，介质主入口用于连接在管路上。
在本发明中第一联动杆31与第二联动杆53之间无压力状态下无直接连接，第一联动杆31和第二联动杆53在系统没有压力的时候是分开不连接的，压力推动第一联动杆31向下运动，一定压力时碰到第二联动杆53，后续在一个个推动各部件动作；本实施例中的第一流道61入口与第二支路2之间通过管道连接，第一流道61和第二流道62与三通可以直接连接或者采用管道连接。
本发明中驱动部分的具体结构如下。
如图3所示，本实施例中优选的所述驱动阀体1上设置有第一支撑座13，第一支路3位于第一支撑座13上方，第一联动杆31贯穿第一支撑座13，所述密封组件包括波纹管311、上块和下垫块，波纹管311的两端分别焊接固定在上块和下垫块上，上块位于第一联动杆31的顶端，下垫块位于第一支撑座13上，这样将第一联动杆31伸入至第一支路3内的部分被波纹管311完全包裹在内，以避免进入第一支路3内的介质沿着第一联动杆31向下流动，本实施例中的波纹管311为金属波纹管311，其可以跟随第一联动杆31的上下移动而伸缩。
本实施例中优选的所述驱动阀体1上还设有第二支撑座14，第二支撑座14位于第一支撑座13下方，所述第二支撑座14上设置有调节螺母4，调节螺母4的外侧与第二支撑座14螺纹连接，第一联动杆31的底端穿过调节螺母4并与其滑动连接，所述定值弹簧位于第一支撑座13与第二支撑座14之间处，并且定值弹簧的两端分别连接第一联动杆31和调节螺母4。
本实施例优选的在调节螺母4内侧与第一联动杆31之间设置有导向环，以保证第一联动杆31沿轴向运动，而不会径向晃动。
本实施例中的可以在第一联动杆31对应第一支撑座13的下方设置一挡环，在调节螺母4的上方也设置有挡环，当具有挡环时定值弹簧的两端则接触挡环，此处的定值弹簧为压缩弹簧34，通过旋转调节螺母4，以调整定值弹簧的弹力，进而改变第一联动杆31向下移动时所需的系统压力。
优选的的所述第一联动杆31对应第一支撑座13下方向设置有限位环，定值弹簧的顶端连接在限位环上，限位环可以是与第一联动杆 31一体式的，或者是后连接在第一联动杆31上。
限位环限制第一联动杆31伸入第一支路3内的最大长度。
介质通过介质主入口进入第一支路3和第二支路2内，在第一支路3内介质将压力作用于波纹管311顶部，当其压力足够大时推动第一联动杆31向下移动，否则第一联动杆31保持在原位，同时在第二支路2内介质经过过滤网21后进入到第一流道61内。
如图4所示，在本实施例中控制部分的具体结构如下。
所述第一针阀7包括第一阀座71、第一阀杆72、第一阀芯73和第一弹簧74，第一阀芯73固定于第一阀杆72的底端，第一弹簧74 连接第一阀杆72与控制阀体5，第一阀座71位于第一阀芯73的下方，第一联动组件连接第一阀杆72的顶端和第二联动杆53。
本实施例中第一阀座71内具有与第一流道61连通的流道，其可以视为第一流道61的延伸或视为第一流道61的一部分，即第一流道 61由控制阀体5的外侧延伸至第一阀座71处，然后沿着第一阀座71 再延伸至控制阀体5外连接三通，其中第一弹簧74为压缩弹簧34，在自然状态时，第一弹簧74使得第一阀杆72和第一阀芯73保持向上移动趋势，无外力作用，则第一阀座71与第一流道61直接连通，介质可以顺利穿过第一流道61，在受到外力作用时，第一阀杆72和第一阀芯73向下运动，将第一阀座71的开口堵住，即切断第一流道 61至三通的通路。
本实施例优选的所述第一阀杆72的顶端伸出至控制阀体5外，所述第一联动组件包括第一压杆85，第一压杆85一端与控制阀体5铰接，第二联动杆53上设置有压块87，第一压杆85的另一端伸至压块87下方，所述第一阀杆72的顶端顶在第一压杆85下方。
在第一联动杆31向下移动时，则第二联动杆53也向下移动，压块87使第一压杆85向下转动，进而使第一压杆85、第一阀芯73向下移动而堵住第一阀座71，反之第一联动杆31上升，第一阀座71 无关闭，第一流道61打开。
本实施例优选的所述第二针阀9包括第二阀座91、第二阀杆92、第二阀芯93和第二弹簧94，所述第二阀芯93固定于第二阀杆92的顶端，第二弹簧94连接第二阀杆92与控制阀体5，第二阀座91位于第二阀芯93的上方，所述第二阀座91内设置有推杆，推杆的底端伸出第二阀座91下方，第二联动组件连接推杆与第二联动杆53。
如图4所示，本实施例中优选的第二阀座91中具有与第二流道 62连通的流道，其可以视为第二流道62的延伸或视为第二流道62 的一部分，即第二流道62由三通延伸至第二阀座91处，然后沿着第二阀座91再延伸至控制阀体5外形成释放口，此时推杆的直径小于第二阀座91内流道的孔径。
本实施例中第一针阀7和第二针阀9分别在第二联动杆53的不同侧面，在第二弹簧94为压缩弹簧34，在自然状态时，第二弹簧94 使得第二阀杆92和第二阀芯93保持向上移动趋势，无外力作用时，第二阀芯93接触在第二阀座91上，二者之间形成密封面，将第二流道62阻断，在受到外力作用时，推杆将推动第二阀芯93和第二阀杆 92向下运动，使第二流道62打开。
本实施例中优选的所述推杆的顶端伸出至控制阀体5外，所述第二联动组件包括第二压杆86，所述第二压杆86一端与控制阀体5铰接，第二压杆86的另一端伸至压块87下方，所述推杆的顶端与第二压杆86之间设置有厚度调节组件。
在第一联动杆31向下移动时，则第二联动杆53也向下移动，压块87使第二压杆86转动，作用与厚度调节组件和推杆上，即可使第二阀芯93和第二阀杆92向下移动，而使得第二流道62打开，三通直接与释放口连通，反之第二流道62关闭。
本实施例优选的所述厚度调节组件包括调节块81、固定轴81和定位杆83，固定轴81固定于控制阀体5上，调节块81套在固定轴 81上，所述调节块81朝向推杆的一侧沿圆周分布有多级台阶，与台阶相对侧设置有若干定位孔，定位杆83穿过定位孔与控制阀体5连接。
将定位杆83拔出，可以使调节块81绕着固定轴81转动，选择合适的台阶厚度与第二压杆86和推杆接触，再通过定位杆83穿过定位孔将调节块81锁定，使其无法再次转动，通过使不同厚度的台阶与第二压杆86和推杆接触可以控制推杆推开第二阀芯93的实际，台阶的厚度越大，则意味着压力增大过程中能够更快的推开第二阀芯 93，反之更慢。
本实施例优选的所述第二联动杆53下方设置有电磁阀10，所述电磁阀10与第二联动杆53通过联轴器连接。
本发明中电磁阀10结构可采用通电推拉式电磁铁，电磁阀10顶部推杆与第二联动杆53通过联轴器连接，电磁阀10本体固定在控制阀体5上，当需要手动操作阀门打开时，给电磁阀10通电，电磁阀 10拉杆拉动第二联动杆53向下运动，直接关闭第一针阀7，打开第二针阀9。
本发明的工作原理如下：
如图1所示，在压力处于正常范围内时，介质进入第一支路3和第二支路2，第一联动杆31、第二联动杆53均处于初始位置(未向下移动)，介质经过第二支路2过滤后进入第一流道61内，此时第一针阀7处于打开状态，介质经过第一流道61到达三通，同时第二针阀9关闭，使第二流道62关闭，介质在经过三通后到达主阀，使主阀的阀头具有压力，阀体阀门关上。
如图2所示，在压力处于较高状态时，介质进入第一支路3和第二支路2，在第一支路3内会对第一联动杆31产生向下的推力，且此推力大于预定压力，使波纹管311和第一联动杆31向下运动，压力越大，第一联动杆31向下运动幅度越大；介质同时通过第二支路 2进入第一流道61，此时在第一流道61内的第一针阀7将发生如下变化，第二联动杆53与第一联动杆31一同向下运动，压块87向下移动推动第一压杆85，第一压杆85使第一阀杆72和第一阀芯73，使第一阀芯73贴在第一阀座71上形成密封状态，此时第一流道61 被阻断，介质无法通过第一流道61；同时压块87向下移动将推动第二压杆86，第二压杆86使推杆向下移动，进而使第二阀芯93和第二阀杆92离开第二阀座91，此时第二流道62打开打开，在主阀内具有压力的介质将沿着三通和第二流道62流出至释放口，此时主阀的阀头处无压力，阀体阀门打开实现泄压。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种先导式安全阀的导阀结构，包括驱动部分和控制部分，其特征在于：
驱动部分，其包括驱动阀体，驱动阀体上设置有介质主入口，驱动阀体内设置有与介质主入口连通的第一支路和第二支路，在所述的第一支路内设置有第一联动杆，第一联动杆的顶端与驱动阀体之间设置有密封组件，第一联动杆与驱动阀体之间设置有定值弹簧，第一联动杆的底端伸出至驱动阀体外；所述的第二支路内设置有过滤网；
控制部分，其包括控制阀体，控制阀体上设置有第二联动杆、第一流道和第二流道，所述第二联动杆连接于第一联动杆下方，控制阀体对应第一流道和第二流道处分别设置有第一针阀和第二针阀，第一流道的入口连接第二支路；所述第一针阀为常开式阀门，所述第二针阀为常闭式阀门，第一针阀和第二针阀分别与第二联动杆之间设置有第一联动组件和第二联动组件；第一流道和第二流道之间连接有三通，三通连接至主阀，第二流道的出口为释放口。
2.根据权利要求1所述的先导式安全阀的导阀结构，其特征在于：所述驱动阀体上设置有第一支撑座，第一支路位于第一支撑座上方，第一联动杆贯穿第一支撑座，所述密封组件包括波纹管、上块和下垫块，波纹管的两端分别焊接固定在上块和下垫块上，上块位于第一联动杆的顶端，下垫块位于第一支撑座上。
3.根据权利要求2所述的先导式安全阀的导阀结构，其特征在于：所述驱动阀体上还设有第二支撑座，第二支撑座位于第一支撑座下方，所述第二支撑座上设置有调节螺母，调节螺母的外侧与第二支撑座螺纹连接，第一联动杆的底端穿过调节螺母并与其滑动连接，所述定值弹簧位于第一支撑座与第二支撑座之间处，并且定值弹簧的两端分别连接第一联动杆和调节螺母。
4.根据权利要求3所述的先导式安全阀的导阀结构，其特征在于：所述第一联动杆对应第一支撑座下方向设置有限位环，定值弹簧的顶端连接在限位环上。
5.根据权利要求4所述的先导式安全阀的导阀结构，其特征在于：所述第一针阀包括第一阀座、第一阀杆、第一阀芯和第一弹簧，第一阀芯固定于第一阀杆的底端，第一弹簧连接第一阀杆与控制阀体，第一阀座位于第一阀芯的下方，第一联动组件连接第一阀杆的顶端和第二联动杆。
6.根据权利要求5所述的先导式安全阀的导阀结构，其特征在于：所述第一阀杆的顶端伸出至控制阀体外，所述第一联动组件包括第一压杆，第一压杆一端与控制阀体铰接，第二联动杆上设置有压块，第一压杆的另一端伸至压块下方，所述第一阀杆的顶端顶在第一压杆下方。
7.根据权利要求6所述的先导式安全阀的导阀结构，其特征在于：所述第二针阀包括第二阀座、第二阀杆、第二阀芯和第二弹簧，所述第二阀芯固定于第二阀杆的顶端，第二弹簧连接第二阀杆与控制阀体，第二阀座位于第二阀芯的上方，所述第二阀座内设置有推杆，推杆的底端伸出第二阀座下方，第二联动组件连接推杆与第二联动杆。
8.根据权利要求7所述的先导式安全阀的导阀结构，其特征在于：所述推杆的顶端伸出至控制阀体外，所述第二联动组件包括第二压杆，所述第二压杆一端与控制阀体铰接，第二压杆的另一端伸至压块下方，所述推杆的顶端与第二压杆之间设置有厚度调节组件。
9.根据权利要求8所述的先导式安全阀的导阀结构，其特征在于：所述厚度调节组件包括调节块、固定轴和定位杆，固定轴固定于控制阀体上，调节块套在固定轴上，所述调节块朝向推杆的一侧沿圆周分布有多级台阶，与台阶相对侧设置有若干定位孔，定位杆穿过定位孔与控制阀体连接。
10.根据权利要求9所述的先导式安全阀的导阀结构，其特征在于：所述第二联动杆下方设置有电磁阀，所述电磁阀与第二联动杆通过联轴器连接。
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