CN116221430A - 一种可调式泄压阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调式泄压阀，包括阀体、阀盖、设置在所述阀体内的阀座、阀杆组件，所述阀杆组件包括阀杆、阀杆螺母以及位于所述阀杆下端部的阀芯，所述阀芯的下端部具有与所述阀座相配合的阀瓣，所述阀芯的上端具有弹簧座，所述弹簧座与所述阀瓣之间设置有弹性件，所述弹性件的一端作用在所述弹簧座上，所述弹性件的另一端作用在所述阀瓣上；所述阀体内设置有套设在所述弹性件外的限位件，所述限位件的内径与所述弹性件的外径相匹配，所述限位件用于对弹性件的运动进行限位。本发明的可调式泄压阀，设置弹性件，使得阀芯在设定压力值和阀座自动分离，实现自动泄压；设置限位件，对弹性件的运动进行限位，使得弹性件的运动和阀门的开断更加稳定。

Description

一种可调式泄压阀

本申请是申请日为2020年12月21日、申请号为2020115144044、发明名称为“可调式泄压阀”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及一种可调式泄压阀。

背景技术

在常规的开发模式和技术下难以投入生产的油田，属于边际油田，随着边际油田的开发以及降低开发工程投资需求，无人驻守平台的应用从一定程度上使一些边际油田更具有开发效益。海洋工程中设计使用简易无人采油平台降低费用，但是简易无人平台部分设备设施在一定时间仍需要工作人员现场巡检维护。

在无人作业采油采气平台，泄压阀的作用是对管道压力进行调节，在设定压力值起到开闭作用，且满足流量要求。由于简易无人采油采气平台空间受限，往往未配有液控站，需要泄压阀能够自动泄压。另一方面，无人平台环境往往恶劣，在冬季天然气管道和阀门经常发生冰堵现象，通常是因为管道内部存在气态或液态水导致的。

所以现有的泄压阀管道经常出现冰堵的现象；无法对设定的压力进行调节，且当泄压阀失效时，没有紧急关断的手动装置，现场维护十分不便。

发明内容

有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种改进的可调式泄压阀，其能够调节预定压力的大小，并能够实现紧急状态下阀门的关闭，且阀门关断的过程中，弹性件的运动被导向限位。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种可调式泄压阀，包括阀体、阀盖、设置在所述阀体内的阀座、阀杆组件，所述阀杆组件包括阀杆、阀杆螺母以及位于所述阀杆下端部的阀芯，所述阀芯的下端部具有与所述阀座相配合的阀瓣，所述阀芯的上端具有弹簧座，所述弹簧座与所述阀瓣之间设置有弹性件，所述弹性件的一端作用在所述弹簧座上，所述弹性件的另一端作用在所述阀瓣上；

所述阀杆螺母与阀杆之间螺纹连接，所述阀杆螺母外设置有用于带动所述阀杆螺母转动的手柄。

阀杆螺母上设置有手柄座，手柄座直接套装在阀杆螺母上，手柄座与阀杆螺母之间固定连接，手柄穿过手柄座安装在阀杆螺母上，再用开口销定位，方便现场拆装维修更换。

弹性件采用矩形弹簧，为高承载磨具弹簧，通过计算预压弹簧的程度，使得阀芯在设定压力值和阀座自动分离，实现自动泄压。采集的天然气等通过管道进入泄压阀内腔底部，当压力达到设定值时向上推动阀芯，克服矩形弹簧向下的弹性力，阀门开启；当内腔压力小于设定值时，阀芯在弹性件的恢复力的作用下向下运动，阀门处于关闭状态。

通过上述的结构，本申请中的可调式泄压阀可以通过手柄开闭，阀杆传递向下作用力，压缩弹簧，当行程超过弹簧的极限状态，使阀瓣弧面与阀座弧面紧密贴合，强行关闭阀门，实现紧急状况下的关断。

根据本发明的一些优选实施方面，所述弹簧座套设在所述阀芯外且位于所述阀杆的下方，所述阀杆的下表面与弹簧座的上表面之间设置有滚动件。在本发明的一些实施例中，滚动件为钢球，阀杆的下表面和弹簧座的上表面均对应开设有环形槽，钢球容纳在环形槽内。阀杆和弹簧座连接处设有若干钢球，相比采用轴承的设置，摩擦小且受力均匀，更具有耐用性；通过旋转手柄带动阀杆向下运动，阀杆旋转并将向下作用力传递给钢球，弹簧座只承受向下作用力，不会发生旋转。

根据本发明的一些优选实施方面，所述阀盖上设置有压盖和轴承座，所述阀杆螺母的下端部容纳在所述轴承座与压盖之间形成的空间内，所述阀杆螺母的下端部具有环形凸部，所述空间内具有上轴承和下轴承，所述上轴承设置在所述环形凸部的上表面与轴承座之间，所述下轴承设置在所述环形凸部的下表面与压盖之间。通过轴承座内的环形凸部与上轴承和下轴承，实现在旋转手柄、阀杆螺母的时候减小扭矩，方便省力。

根据本发明的一些优选实施方面，所述环形凸部上设置有环形垫圈，所述轴承座对应所述环形垫圈具有紧固螺栓。环形垫圈为尼龙垫，在阀杆螺母旋转到位时，拧紧紧固螺栓，抵紧尼龙垫，锁定阀杆螺母的位置，防止其转动。

根据本发明的一些优选实施方面，所述阀体内还设置有套设在所述弹性件外的限位件，所述限位件的内径与所述弹性件的外径相匹配，所述限位件用于对所述弹性件的运动进行限位。在本发明的一些实施例中，弹簧座的下端具有向下延伸的插入部，插入部贴在阀杆的外表面，插入部位于弹性件上端的内侧。通过插入部、限位件、阀芯对弹性件的运动进行导向。

根据本发明的一些优选实施方面，所述阀座的上表面具有环形凸台，所述限位件的下表面具有环形台阶，所述环形台阶配合在所述环形凸台的外侧。通过环形凸台和环形台阶，使得限位件的下端与阀座紧密配合；限位件的上端具有向外凸出的限位台，限位台的抵在腔体的内壁上。这样限位件的上端和下端均固定，且限位件的上端面与阀盖的下端面之间还设置有固定销，通过固定销固定限位件的位置。限位件对应出液通道还开设有出液口。

根据本发明的一些优选实施方面，所述阀体内具有进液通道、出液通道以及位于所述进液通道和出液通道之间的腔体，所述阀座、阀瓣以及限位件容纳在所述腔体内。

根据本发明的一些优选实施方面，所述阀体两侧的法兰上分别开设有检测口，所述检测口与所述进液通道或出液通道贯通。检测口检测流量和泄露，还可通过检测口注入防冻剂，防止冰堵。进出口法兰的大小不同，以连接不同的管道。

根据本发明的一些优选实施方面，所述进液通道以及出液通道与水平面之间的夹角为30-40°。在本发明的一些实施例中，进液通道和出液通道的延伸方向平行设置，且进液通道以及出液通道与水平面之间的夹角优选为35°，使得在全开时实现压差，保证流量要求；这样的设置也使得本申请的泄压阀能够通过前后压差节流减少效应，起到解堵的目的。

根据本发明的一些优选实施方面，所述阀杆螺母的顶部设置有保护罩，所述保护罩上具有刻度，所述保护罩为透明材质。保护罩安装在阀杆螺母顶部，通过其上的刻度可观察阀杆的运动状态的运动位置，通过手动调整阀杆改变弹簧压缩状态，来调阀门整流量和进出口压差。

由于采用了以上的技术方案，相较于现有技术，本发明的可调式泄压阀结构稳定，结构设计合理，设置弹性件，计算预压弹性件的程度，控制设定的压力值，使得阀芯在设定压力值和阀座自动分离，实现自动泄压；设置限位件，对弹性件的运动进行限位，使得弹性件的运动和阀门的开断更加稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明优选实施例的可调式泄压阀的立体图；

图2为本发明优选实施例的可调式泄压阀的侧视图；

图3为图2中C-C的剖面图；

图4为图3中I部的放大图；

附图中：阀体-1，阀芯-2，阀瓣-21，阀座-3，环形凸台-31，限位件-4，限位台-41，O形圈-5，挡圈-6，矩形弹簧-7，固定销-8，推力垫-9，弹簧座-10，插入部-101，导向带-11，螺母-12，螺柱-13，填料-14，压盖-15，螺钉-16，油杯-17，O形圈-18，阀杆螺母-19，阀杆-20，保护罩-21，手柄座-22，手柄-23，螺栓-24，轴承座-25，轴承-26，紧固螺栓-27，尼龙垫-28，导向带-29，导向带-30，钢球-31，阀盖-32，密封环-33，堵头-34，螺钉-35，开口销-36。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本实施例的可调式泄压阀，包括阀体1、阀盖32、位于阀盖32上的压盖15和轴承座25、设置在阀体1内的阀座3、阀杆组件，阀杆组件包括阀杆20、阀杆螺母19以及位于阀杆20下端部的阀芯2。阀盖32和阀体1之间通过螺母12和螺柱13连接，且阀盖32与阀体1的贴合面之间设置有密封环33。压盖15通过螺钉16固定在阀盖32上，轴承座25通过螺栓24固定在阀盖32上。压盖15与阀杆20之间设置有导向带29，阀盖32对应阀杆20设置有填料14。

阀杆螺母19与阀杆20之间螺纹连接，阀杆螺母19外设置有用于带动阀杆螺母19转动的手柄23。阀杆螺母19上设置有手柄座22，手柄座22直接套装在阀杆螺母19上，手柄座22与阀杆螺母19之间固定连接，手柄23穿过手柄座22安装在阀杆螺母19上，再用开口销36定位，方便现场拆装维修更换。

阀体1内具有进液通道、出液通道以及位于进液通道和出液通道之间的腔体，阀座3、阀芯2等容纳在腔体内。阀座3的外壁与腔体的内壁上设置有O形圈5和挡圈6。阀体1两侧的法兰上分别开设有检测口，检测口与进液通道或出液通道贯通。检测口检测流量和泄露，还可通过检测口注入防冻剂，防止冰堵。检测口在不用的时候采用堵头34密封。进出口法兰的大小不同，以连接不同的管道。

本实施例中，进液通道和出液通道的延伸方向平行设置，且进液通道以及出液通道与水平面之间的夹角为35°，使得在阀门全开时实现压差，保证流量要求；这样的设置也使得本实施例的泄压阀能够通过前后压差节流减少效应，起到解堵的目的。

阀杆组件中阀芯2的下端部具有与阀座3相配合的阀瓣21，阀芯2的上端具有弹簧座10，弹簧座10与阀瓣21之间设置有弹性件，弹性件的一端作用在弹簧座10上，弹性件的另一端作用在阀瓣21上。本实施例中的弹性件为矩形弹簧7，其为高承载磨具弹簧，通过计算预压弹簧的程度，控制设定压力值，使得阀芯2在设定压力值和阀座3自动分离，实现自动泄压。采集的天然气等通过管道进入泄压阀内腔底部，当压力达到设定值时向上推动阀芯2，克服矩形弹簧7向下的弹性力，阀门开启；当内腔压力小于设定值时，阀芯2在弹性件的恢复力的作用下向下运动，阀门处于关闭状态。

阀杆螺母19的下端部容纳在轴承座25与压盖15之间形成的空间内，阀杆螺母19的下端部具有环形凸部，空间内具有轴承26，包括上轴承和下轴承，上轴承设置在环形凸部的上表面与轴承座25之间，下轴承设置在环形凸部的下表面与压盖15之间。通过轴承座25内的环形凸部与上轴承和下轴承，实现在旋转手柄23、阀杆螺母19的时候减小扭矩，方便省力。轴承座25上还设置有油杯17。轴承座25与阀杆螺母19之间还设置有O形圈。

环形凸部上设置有环形垫圈，轴承座25对应环形垫圈具有紧固螺栓27。环形垫圈为尼龙垫28，在阀杆螺母19旋转到位时，拧紧紧固螺栓27，抵紧尼龙垫28，锁定阀杆螺母19的位置，防止其转动。

弹簧座10套设在阀芯2外且位于阀杆20的下方，阀杆20的下表面与弹簧座10的上表面之间设置有滚动件。本实施例中，滚动件为钢球31，阀杆20的下表面和弹簧座10的上表面均对应开设有环形槽，钢球31容纳在环形槽内。阀杆20和弹簧座10连接处设有若干钢球31，相比采用轴承26的设置，摩擦小且受力均匀，更具有耐用性；通过旋转手柄23带动阀杆20向下运动，阀杆20旋转并将向下作用力传递给钢球31，弹簧座10只承受向下作用力，不会发生旋转。

阀体1内还设置有套设在弹性件外的限位件4，限位件4的内径与弹性件的外径相匹配，限位件4用于对弹性件的运动进行限位。在本实施例中，弹簧座10的下端具有向下延伸的插入部101，插入部101贴在阀杆20的外表面，插入部101位于弹性件上端的内侧。通过插入部101、限位件4、阀芯2对弹性件的运动进行导向。弹簧座10的外壁上设置有导向带11。

阀座3的上表面具有环形凸台31，限位件4的下表面具有环形台阶，环形台阶配合在环形凸台31的外侧。通过环形凸台31和环形台阶，使得限位件4的下端与阀座3紧密配合；限位件4的上端具有向外凸出的限位台41，限位台41的抵在腔体的内壁上。这样限位件4的上端和下端均固定，且限位件4的上端面与阀盖32的下端面之间还设置有固定销8，通过固定销8固定限位件4的位置。限位件4对应出液通道还开设有出液口。本实施例中限位件4的上表面和阀盖32的下表面之间还设置有推力垫9。

阀杆螺母19的顶部设置有保护罩21，保护罩21上具有刻度，保护罩21为透明材质。保护罩21安装在阀杆螺母19顶部，通过其上的刻度可观察阀杆20的运动状态的运动位置，通过手动调整阀杆20改变弹簧压缩状态，来调阀门整流量和进出口压差。

本实施例中的可调式泄压阀不仅可以通过调整弹簧的压缩程度控制预设压力值的大小，且可以通过手柄23开闭，阀杆20传递向下作用力，压缩弹簧，当行程超过弹簧的极限状态，使阀瓣21弧面与阀座3弧面紧密贴合，强行关闭阀门，实现紧急状况下的关断。

本发明的可调式泄压阀，主要具有如下的结构和优势：①进液通道和出液通道平行设置，与水平面夹角呈35°，在阀门全开时实现压差，保证流量要求；在进出口的法兰设有检测口，检测流量和泄露，可通过检测口注入防冻剂，防止冰堵；进出口法兰大小不同，以连接不同管道。②腔体内设有高承载磨具弹簧，通过计算预压弹簧的程度，使得阀瓣在设定压力值和阀座自动分离，实现自动泄压。③阀杆和弹簧座连接处设有若干钢球，相比轴承结构，摩擦小受力均匀，更具有耐用性；通过旋转手柄带动阀杆向下运动，阀杆旋转并将向下作用力传递给钢球，弹簧座只承受向下作用力，不发生旋转。④设有可拆式手柄，手柄坐直接套装在阀杆螺母上，手柄穿过手柄座安装在阀杆螺母上，再用开口销定位，方便现场拆装维修更换。⑤阀杆螺母底部额环形凸部上下配有轴承减少扭矩，安装在轴承座内；阀杆螺母外侧放置尼龙垫，用紧固螺栓压紧止转；保护罩安装阀杆螺母顶部，通过具有刻度的透明保护罩，可观察阀杆运动状态和位置，通过手动调整阀杆改变弹簧压缩状态，来调阀门整流量和进出口压差。采集的天然气通过管道进入泄压阀腔体底部，当压力达到设定值时向上推动阀瓣，克服矩形弹簧向下的弹性力，阀门开启；当腔体压力小于设定值时，阀芯在弹性件的恢复力的作用下向下运动，阀门处于关闭状态。⑥紧急关断：通过手柄开闭，阀杆传递向下作用力，压缩弹簧，当行程超过弹簧的极限状态，使阀瓣弧面与阀座弧面紧密贴合，强行关闭阀门。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可调式泄压阀，其特征在于：包括阀体、阀盖、设置在所述阀体内的阀座、阀杆组件，所述阀杆组件包括阀杆、阀杆螺母以及位于所述阀杆下端部的阀芯，所述阀芯的下端部具有与所述阀座相配合的阀瓣，所述阀芯的上端具有弹簧座，所述弹簧座与所述阀瓣之间设置有弹性件，所述弹性件的一端作用在所述弹簧座上，所述弹性件的另一端作用在所述阀瓣上；

所述阀体内设置有套设在所述弹性件外的限位件，所述限位件的内径与所述弹性件的外径相匹配，所述限位件用于对所述弹性件的运动进行限位。

2.根据权利要求1所述的可调式泄压阀，其特征在于：所述阀座的上表面具有环形凸台，所述限位件的下表面具有环形台阶，所述环形台阶配合在所述环形凸台的外侧。

3.根据权利要求1所述的可调式泄压阀，其特征在于：所述弹簧座的下端具有向下延伸的插入部，所述插入部贴在阀杆的外表面，所述插入部位于弹性件上端的内侧；所述弹簧座的外壁上设置有导向带。

4.根据权利要求1所述的可调式泄压阀，其特征在于：所述限位件的上端面与阀盖的下端面之间设置有固定销，所述固定销用于固定限位件的位置。

5.根据权利要求1所述的可调式泄压阀，其特征在于：所述限位件的上端具有向外凸出的限位台，所述限位台抵在腔体的内壁上。

6.根据权利要求1所述的可调式泄压阀，其特征在于：所述阀体内具有进液通道、出液通道以及位于所述进液通道和出液通道之间的腔体，所述阀座以及阀瓣容纳在所述腔体内；所述限位件对应出液通道还开设有出液口。

7.根据权利要求6所述的可调式泄压阀，其特征在于：当所述腔体内的压力达到设定值时向上推动阀芯，克服矩形弹簧向下的弹性力，阀门开启；当所述腔体内压力小于设定值时，阀芯在弹性件的恢复力的作用下向下运动，阀门处于关闭状态。

8.根据权利要求6所述的可调式泄压阀，其特征在于：所述进液通道和出液通道的延伸方向平行设置。

9.根据权利要求6所述的可调式泄压阀，其特征在于：所述进液通道以及出液通道与水平面之间的夹角为30-40°。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的可调式泄压阀，其特征在于：所述阀杆螺母与阀杆之间螺纹连接，所述阀杆螺母外设置有用于带动所述阀杆螺母转动的手柄；所述阀杆螺母上设置有手柄座，所述手柄座与阀杆螺母之间固定连接，所述手柄穿过手柄座安装在阀杆螺母上。

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