CN114321466B - 一种防火泄放阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防火泄放阀。所公开的方案包括阀体、阀芯、压套弹簧和易熔塞；所述阀芯、弹簧、压套沿轴向依次安装于所述工作通孔中，所述易熔塞安装于易熔塞安装口中并压紧工作通孔中的各部件，在压紧状态下，所述阀芯关闭所述介质进出口；易熔塞受热熔化后释放压力，在介质进出口或第一进出口的压力和弹簧的作用下，阀芯、弹簧和压套向远离介质进出口的方向运动，第一进出口与介质进出口相通。本发明的泄放阀可用于包括高压等多种环境。进一步，本发明采用两位三通结构，设有一个入口和两个出口，增加了泄放阀对液压系统的控制能力。

Description

一种防火泄放阀

技术领域

本发明控制阀，具体涉及一种防火泄放阀。

背景技术

目前，现有的防火泄压阀采用机械动作式控制阀门启闭，通常设有热敏感元件和弹性元件，正常情况下热敏感元件与弹性元件保持平衡，并对阀芯施加一定力，使阀芯常开或常闭，发生火灾时热敏感元件发生变形或破损，无法保持平衡，在弹性元件的作用下，阀芯关闭或开启。热敏感元件按照温度感应元件分，防火泄压阀可以分为两类，一类以感温玻璃球作为热敏感元件，一类以易熔元件作为热敏感元件。现有的阀门在使用时适用场景单一。

发明内容

针对现有技术的缺陷或不足，本发明提供了一种防火泄放阀。

为此，本发明提供的防火泄放阀包括：

阀体，阀体内沿轴向开设工作通孔，该工作通孔轴向一端为易熔塞安装口，另一端为介质进出口；工作通孔的侧壁上开设第一进出口；

还包括阀芯；压套；弹簧和易熔塞；

所述阀芯、弹簧、压套沿轴向依次安装于所述工作通孔中，所述易熔塞安装于易熔塞安装口中并压紧工作通孔中的各部件，在压紧状态下，所述阀芯关闭所述介质进出口；易熔塞受热熔化后释放压力，在介质进出口或/和第一进出口的压力和弹簧的作用下，阀芯、弹簧和压套向远离介质进出口的方向运动，第一进出口与介质进出口相通。

有些方案中，所述工作通孔侧壁上开设有多个第一进出口，所述多个第一进出口沿同一周向均匀分布。

有些方案中，所述工作通孔内设密封件，所述密封件轴向上位于第一进出出口与弹簧之间。

有些方案中，所述工作通孔侧壁上还开设有至少一级第二进出口(506)，多级第二进出口沿所述轴向分布，且相对于至少一级第二进出口在轴向上的位置，第一进出口靠近所述介质进出口；

所述阀芯内开设有轴向一端开口的中心孔道，该中心孔道侧壁开设有至少一级侧孔，多级侧孔在轴向上分布；

所述阀芯、弹簧、压套沿轴向依次安装于工作通孔中，所述易熔塞安装于易熔塞安装口中并压紧工作通孔中的各部件，在压紧状态下，所述阀芯中心孔道一端的开口与介质进出口相通，且存有中心孔道侧壁上侧孔与第二进出口相通，同时介质进出口与第一进出口的通路被阀芯关断；易熔塞受热熔化后释放压力，在介质进出口或/和第一进出口的压力和弹簧的作用下，阀芯、弹簧和压套向远离介质进出口的方向运动，第二进出口被阀芯关闭，第一进出口与介质进出口相通。

有些方案中，每级第二进出口包括沿工作通孔周向开设的多个第二进出口，且多个第二进出口沿同一周向均布分布。

有些方案中，所述阀芯外壁上所述侧孔所在周向部位设有一圈凹槽。

有些方案中，所述工作通孔内设第一密封件和第二密封件，所述第一密封件位于第一进出口与第二进出口之间，所述第二密封件位于第二进出口与弹簧之间。

有些方案中，所述工作通孔内设第三密封件，所述第三密封件位于压套所在区域。

有些方案中，所述阀芯的中心孔道端部开口的端部为锥形结构，该锥形结构局部伸入所述介质进出口中。

有些方案中，所述压紧状态下，工作通孔内易熔塞与压套连接结构所在区域的工作通孔内径大于所述连接结构的径向尺寸、同时大于所述介质进出口的口径，所述易熔塞与压套连接结构与工作通孔内壁之间形成腔体，所述阀体内开设有与外界相通的导流通孔，该导流通孔对内与所述腔体相通。

有些方案中，所述导流通孔沿所述轴向开设，且导流孔与外界相通的开口位于介质进出口所在端部。

有些方案中，所述易熔塞包括外筒和位于外筒内的易熔合金件，压紧状态下，所述易熔合金件压在压套上。

本发明的防火泄放阀可用于包括高压等多种环境。进一步，本发明采用两位三通结构，设有一个入口和两个出口，增加了泄放阀对液压系统的控制能力。且采用易熔塞作为热敏感元件，安装方便，结构简单体积小，易于更换，易熔合金的熔点稳定，动作温度范围窄，不会受低温影响，提高了泄放阀的可靠性。

附图说明

图1为本发明防火泄放阀的一种结构示例图；

图2为本发明防火泄放阀的另一种结构示例图；

图3为图2所示防火泄放阀的结构爆炸图；

图4为图2所示防火泄放阀的整体外观结构示例图；

图5为图2防火泄放阀的另一工作状态图；

图6位本发明防火泄放阀的又一结构示例图。

具体实施方式

除非有特殊说明，本文中的术语根据相关领域普通技术人员的认识理解。

本文所述轴向、径向、周向、侧、端部等方向或方位性术语与附图中的相应方向或方位一致，但需要说明的是，附图中所示方向和方位仅为本发明的一种示例，本领域技术人员在本发明所公开方案基础上可以进行等同旋转或调换，这些等同旋转或调换后所得的方案均可看作本发明的具体示例。

实施例1：

参考图1所示，本发明的一种防火泄放阀包括易熔塞1、阀体5、阀芯4、压套2和弹簧3；阀体5内沿轴向开设有工作通孔，该工作通孔的一端用于安装易熔塞1，另一端为介质进出口504，介质进出口的侧壁上开设有第一进出口505；所述阀芯、弹簧和压套沿轴向依次安装于工作通孔中，易熔塞安装于工作通孔一端，依次压紧压套，使弹簧压缩变形，从而使得阀芯4端部堵住介质进出口504和第一进出口505或者阀芯阻断介质进出口504和第一进出口505；如遇火灾，易熔塞1中的易熔合金102熔化，释放压力，在弹簧3和介质压力的作用下，压套、阀芯向远离介质进出口的方向运动，介质进出口504和第一进出口505相同，阀门打开。并且，可通过调节易熔塞1的拧紧力矩或通过测量易熔塞1上端面到阀体5上端面的相对距离间接测量并调整弹簧3的变形量可改变阀芯的压紧力，以适应不用的系统。如高压系统中，泄放阀密封时阀芯所需压紧力大，此时选较大的易熔塞1的拧紧力矩和较大的弹簧3的变形量；低压系统中，阀芯所需压紧力小，此时选较小的易熔塞1的拧紧力矩和较小的弹簧3的变形量。

具体方案中，所述第一进出口505的个数可以为一个或多个，如图3所示为多个，且沿工作通孔的周向均匀分布。

为更好的实现阀内油路的密封，具体方案中可以在第一进出口与弹簧之间设密封件，具体可以在阀芯外壁的相应位置开设凹槽401，凹槽内设密封圈8。还可以在压套外壁相应位置开设凹槽201，该凹槽内设密封圈7。还可以采用易熔塞通过螺纹101及密封圈6与阀体5连接。

使用时，阀体5通过螺纹501安装于其他零件上，如在阀块上加工与阀体5相配合的插孔即可安装，密封槽503中安装密封件11，对阀介质进出口504密封，密封槽502中安装密封件10，对阀第一介质进出口505密封，密封件11、密封件10和螺纹501与上述插孔配合，实现密封和安装。

实施例2：

如图2-4所示，在实施例1泄放阀结构基础上，本发明泄放阀还有些具体产品为多通结构，即在工作通孔侧壁上开设有至少一级第二进出口506，多级第二进出口在轴向上一次分布，同一级的第二进出口可以为一个或多个沿向分布的通孔，如图3所示为一级，该级内为多个沿周向均匀分布的第二进出口，且相对于第一进出口505在轴向上的位置，至少一级第二进出口506轴向上远离介质进出口504；与此相应，阀芯4内开设轴向一端敞口的中心孔道404，中心孔道404侧壁上开设有至少一级侧孔405，在阀门关闭状态下，即压套、弹簧和阀芯被易熔塞压紧状态下，介质进出口与第一进出口的通路被关断，中心孔道的端部敞口与介质进出口504相通，同时存在侧孔与第二进出口相通，即根据阀门所在油路的及系统的工作需要，可以是每级侧孔与相应级的第二进出口相通，也可是侧孔的级数与第二进出口的级数不同，根据所需位数及通数(即多位多通中的位数及通数)确定。如图3所示为一级侧孔，该级侧孔开设一个侧孔，阀关闭状态下，该侧孔与第二进出口相通；易熔塞中的易熔合金102熔化，释放压力，在介质进出口或第一进出口的压力和弹簧的作用下，阀芯向远离介质进出口的方向运动，介质进出口和第一进出口的通路被打开，存在第二进出口被阀芯关闭，即根据实际工作需求，原通过侧孔与外相通的第二进出口被阀芯关闭，如图5所示，侧孔远离第二进出口运动，第二进出口被阀芯关闭。

考虑到组装、加工的需要，有些方案中，所述阀芯外壁上需开设侧孔的位置设有一圈凹槽402，该凹槽内开设有一个或沿周向开设多个侧孔，第二进出口与凹槽相通，从而与凹槽内的侧孔相通。

需要说明的，尽管图示中的中心孔道和侧孔分别沿轴向和径向开设，但本领域技术人员可以根据实际需要沿合适的开始方位开设，实现介质进出口与第二介质进出口相通即可。

图3所示防火泄压阀使用时，调节易熔塞1的拧紧程度，压套2下移，弹簧3产生压缩，使阀芯4压紧阀体5，介质进出口504和第一进出口505密封，介质进出口504和第二出口506连通；发生火灾时，参照图5所示，易熔合金102在高温下熔化，无法压紧压套2，在碟簧3、入口504油路压力的作用下，阀芯和压套向上移动，阀芯4的壁面挡住出口506，此时入口504和第一出口505连通，入口504和第二出口506关闭。

考虑到阀内不同通路之间的工作的独立性，阀内可能出现介质相互扩散的部位设有密封件，如图3所示，在第一进出口与第二进出口之间设有密封件，在第二进出口与弹簧之间设密封件，具体在阀芯相应部位设凹槽403，凹槽内设密封圈9；在压套与工作通孔之间设密封件，具体结构也可以是在压套外壁设凹槽，凹槽内设密封件。

为更好实现阀芯端口与介质进出口之间的连通或阀芯端口对介质进出口的密封，阀芯端部具体为设开口的端部为锥形结构，该锥形结构端部可伸入所述介质进出口中。

实施例3：

为确保泄放阀可在高压环境中工作，在上述实施例1或2所述泄放阀结构基础上，如图6所示，该实施例的泄放阀工作通孔内局部径向尺寸大于内部其余部位的径向尺寸，同时大于介质进出口的孔径，局部具体位置是：在易熔塞压紧状态下，压套的与易熔塞连接的端部所在部位，在该局部位置工作通孔内壁与内部所容纳结构(即易熔塞与压套连接结构)之间形成腔体，阀体内开设有与该腔体相通的导流通孔，同时导流通孔的另一端与外界相通。通过导流孔507可将介质进出口504的油路压力导入腔体202中，利用腔体202和介质进出口504处的面积差值，减小阀芯和阀体之的密封力，减小弹簧3的力，进而使易熔塞合金对压套压紧力变小，易熔合金在压紧力作用下不易产生变形，使得泄放阀能在入口高压下使用。具体的，如本实例中，介质进出口504处的横截面积为12.6㎡，腔体202处油液作用在压套上的横截面积为11.7㎡，当压力为20Mpa时，可将作用在阀芯上的轴向力由252N降低到18N，大大降低高压下阀芯所需的密封力。

优选的方案中，上述方案中的弹簧采用组合碟簧3作为弹性元件，相比普通弹簧，体积更小，可提供更大的压紧力。进一步的，改变碟簧的组合方式和数量可调节组合碟簧的变形量和压紧力。在阀入口压力小时，可调节使用较小的压紧力可提高易熔塞和组合碟簧的使用寿命，在阀入口压力大时，可调节使用较大的压紧力使阀芯密封可靠。

上述实施例更优选的方案是，其中的易熔塞包括外筒和设于外筒内的易熔合金件102，压紧状态下，易熔合金件压在压套上。易熔塞作为热敏感元件，相比较于玻璃球式泄放阀、易熔片式泄放阀，结构简单体积小，安装方便，抗污染能力强，对低温不敏感，可靠性高。

还有些优选的方案中，压套2顶部设有凸台与易熔塞中的易熔合金件接触。压套2底部设凹槽、阀芯顶部设与凹槽适配的凸出结构，两者通过凹槽和凸出结构连接。

上述实施例是本发明的部分示例，需要说明的是，本领域技术人员在本发明公开内容基础上所做的同等替换或改进均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种防火泄放阀，其特征在于，包括：

阀体（5），阀体内沿轴向开设工作通孔，该工作通孔轴向一端为易熔塞安装口，另一端为介质进出口（504）；工作通孔的侧壁上开设第一进出口（505）；所述工作通孔侧壁上还开设有至少一级第二进出口（506），每级第二进出口包括沿工作通孔周向开设的一个或多个第二进出口，且多个第二进出口沿同一周向均布分布，多级第二进出口沿所述轴向分布，且相对于至少一级第二进出口在轴向上的位置，第一进出口靠近所述介质进出口；

还包括阀芯（4）；压套（2）；弹簧（3）和易熔塞（1）；所述阀芯内开设有轴向一端开口的中心孔道，该中心孔道侧壁开设有至少一级侧孔，同一级的侧孔为一个或多个沿中心孔道周向分布的通孔，多级侧孔在轴向上分布；

在压紧状态下，所述阀芯中心孔道一端的开口与介质进出口相通，且存有中心孔道侧壁上侧孔与第二进出口相通，同时介质进出口与第一进出口的通路被阀芯关断；易熔塞受热熔化后释放压力，在介质进出口或/和第一进出口的压力和弹簧的作用下，阀芯、弹簧和压套向远离介质进出口的方向运动，存在第二进出口被阀芯关闭，第一进出口与介质进出口相通。

2.如权利要求1所述的防火泄放阀，其特征在于，所述工作通孔侧壁上开设有多个第一进出口，所述多个第一进出口沿同一周向均匀分布。

3.如权利要求1所述的防火泄放阀，其特征在于，所述阀芯外壁上所述侧孔所在周向部位设有一圈凹槽。

4.如权利要求1所述的防火泄放阀，其特征在于，所述工作通孔内设第一密封件和第二密封件，所述第一密封件位于第一进出口与第二进出口之间，所述第二密封件位于第二进出口与弹簧之间。

5.如权利要求1所述的防火泄放阀，其特征在于，所述工作通孔内设第三密封件，所述第三密封件位于压套所在区域。

6.如权利要求1所述的防火泄放阀，其特征在于，所述阀芯的中心孔道端部开口的端部为锥形结构，该锥形结构局部伸入所述介质进出口中。

7.如权利要求1所述的防火泄放阀，其特征在于，所述压紧状态下，工作通孔内易熔塞与压套连接结构所在区域的工作通孔内径大于所述连接结构的径向尺寸、同时大于所述介质进出口的口径，所述易熔塞与压套连接结构与工作通孔内壁之间形成腔体，所述阀体内开设有与外界相通的导流通孔，该导流通孔对内与所述腔体相通。

8.如权利要求7所述的防火泄放阀，其特征在于，所述导流通孔沿所述轴向开设，且导流通孔与外界相通的开口位于介质进出口所在端部。

9.如权利要求1所述的防火泄放阀，其特征在于，所述易熔塞包括外筒和位于外筒内的易熔合金件，压紧状态下，所述易熔合金件压在压套上。