CN117419193B - 一种安全阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种安全阀，涉及阀门技术领域，其包括：阀体，具有能够依次连通的进气通道、容纳空腔和排气通道；阀芯，纵向滑动配合在容纳空腔内并能够转动，阀芯的底部能够与容纳空腔的底部密封接触；阀芯有多个缺口；第一配重块，连接在阀芯的顶部；润滑组件，包括储油腔、输油通道和出油通道；出油通道内设置有出油阀；出油阀包括活动塞、驱动杆和压簧；活动塞与出油通道滑动连接；驱动杆固定在活动塞上，驱动杆连接有棱锥部；压簧位于出油通道内，用于使棱锥部伸入缺口中。通过阀芯与容纳空腔之间的相对转动排出二者之间可能存在的杂质，同时，使润滑油进入阀芯的侧壁和容纳空腔的侧壁之间，避免阀芯的移动存在卡滞甚至卡死的情况。

Description

一种安全阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，尤其是涉及一种安全阀。

背景技术

安全阀是压力容器使用广泛的一种安全装置，保证压力容器安全运行。当容器压力超过设计规定时，安全阀自动开启，排出气体降低容器内的过高压，防止容器损坏。而当容器内的压力降至正常操作压力时，即自动关闭避免因容器排出过量气体，从而造成浪费和生产中断。

安全阀是一种安全装置，一般不工作，长时间处于关闭状态，若阀芯与阀体之间存在杂质，则阀芯的移动容易因受到杂质的影响而存在卡滞甚至卡死的情况，导致安全阀的实际开启压力大于设计规定压力，存在容器损坏的风险。

发明内容

针对上述情况，本发明提供一种安全阀，旨在解决现有安全阀长时间处于关闭状态，若阀芯与阀体之间存在杂质，则阀芯的移动容易因受到杂质的影响而存在卡滞甚至卡死的情况，导致安全阀的实际开启压力大于设计规定压力，存在容器损坏的风险的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种安全阀，包括：

阀体，具有能够依次连通的进气通道、容纳空腔和排气通道，排气通道的入口位于容纳空腔的底部边缘处；

阀芯，纵向滑动配合在容纳空腔内并能够绕其自身轴线转动，阀芯的底部能够与容纳空腔的底部密封接触；阀芯的顶部中心固定有延伸杆；阀芯的顶部边缘处周向均匀分布有多个缺口；

第一配重块，可拆卸连接在阀芯的顶部；

润滑组件，包括能够依次连通的储油腔、输油通道和出油通道；出油通道的出口位于容纳空腔的下部侧壁上，出油通道内设置有出油阀；

其中，出油阀包括活动塞、驱动杆和压簧；活动塞与出油通道横向滑动连接；驱动杆固定在活动塞上，驱动杆的一端连接有棱锥部；压簧位于出油通道内，用于使棱锥部伸入缺口中；在使阀芯转动时，缺口的侧壁边沿能够推动棱锥部、与压簧配合使活动塞横向往复移动，以使输油通道和出油通道间断连通。

在本发明的一些实施例中，第一配重块呈环形，阀芯的顶部具有定位杆，第一配重块与定位杆相插接，定位杆上连接有限位螺母，第一配重块位于阀芯和限位螺母之间。

在本发明的一些实施例中，还包括：

活动块，当活动块受到的介质压力出现波动时，活动块沿纵向移动；

活动杆，一端与活动块连接、另一端贯穿延伸杆并可拆卸安装有第二配重块；

其中，活动杆与延伸杆之间传动连接，以将活动杆的纵向移动转化为延伸杆和阀芯的旋转运动；上移活动块所需的作用力小于上移阀芯所需的作用力。

在本发明的一些实施例中，第二配重块套设在活动杆上，活动杆上具有承托部，承托部用于限制第二配重块向下的移动。

在本发明的一些实施例中，活动块包括上下同轴设置的第一密封部和第二密封部，第一密封部的直径大于第二密封部的直径；活动杆与第一密封部连接；

阀芯的底部开设有与第一密封部相匹配的配合槽，配合槽的底部开设有第一气孔；第二密封部能够与进气通道纵向滑动密封配合；

阀体内具有与第二密封部同轴设置的中间槽，中间槽的底部与进气通道连通，中间槽的直径大于第一密封部的直径，中间槽的深度与第一密封部的高度之差小于第二密封部的高度。

在本发明的一些实施例中，活动杆上移和下移时均能通过延伸杆带动阀芯旋转，延伸杆左右转动时均能使活动杆上移或下移。

在本发明的一些实施例中，延伸杆的内壁上具有螺旋轨道，活动杆的侧壁上具有滑块，滑块与螺旋轨道滑动连接。

在本发明的一些实施例中，容纳空腔的上部螺纹连接有端帽，延伸杆滑动贯穿端帽，端帽与阀芯之间的空间能够与外界环境连通。

在本发明的一些实施例中，端帽上开设有第二气孔。

在本发明的一些实施例中，棱锥部的长度大于缺口的宽度，出油通道内具有用于限制活动塞移向阀芯的限位块；当活动塞与限位块接触时，棱锥部的倾斜侧棱不与缺口的底部边沿接触。

本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：

在不上移开启阀芯的前提下，可以定期转动阀芯，通过阀芯与容纳空腔之间的相对转动排出二者之间可能存在的杂质，同时，使润滑油进入阀芯的侧壁和容纳空腔的侧壁之间，保证阀芯开启时不受到过多的阻力，避免阀芯的移动存在卡滞甚至卡死的情况。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得明显，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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申请的一些实施例，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为安全阀的结构示意图；

图2为图1中A位置的局部放大图；

图3为多个缺口沿阀芯的周向均匀分布的结构示意图；

图4为图1中B位置的局部放大图；

图5为图4中C位置的局部放大图。

图标：

1-阀体，11-安装接口，12-进气通道，13-容纳空腔，14-排气通道，15-中间槽，

2-阀芯，21-延伸杆，211-螺旋轨道，22-缺口，23-定位杆，24-限位螺母，25-配合槽，251-第一气孔，

3-第一配重块，

41-储油腔，42-输油通道，43-出油通道，441-活动塞，442-驱动杆，443-压簧，444-棱锥部，445-限位块，

5-端帽，51-第二气孔，

61-活动块，611-第一密封部，612-第二密封部，62-活动杆，621-第二配重块，622-承托部，623-滑块。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。

此外，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者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例，参见图1～图5，本实施例提供一种安全阀，包括阀体1、阀芯2、第一配重块3和润滑组件。

阀体1具有安装接口11、进气通道12、容纳空腔13和排气通道14，其中，进气通道12和容纳空腔13同轴设置，排气通道14的入口位于容纳空腔13的底部边缘处、出口位于阀体1的侧壁上。安装接口11与压力容器（图中未示出）连接；进气通道12、容纳空腔13和排气通道14能够依次连通，以使压力容器的内部与外界环境连通实现降压。

阀芯2纵向滑动配合在容纳空腔13内并能够绕其自身轴线转动，阀芯2的底部能够与容纳空腔13的底部密封接触，以阻断进气通道12和排气通道14之间的连接。

阀芯2的顶部中心固定有中空的延伸杆21；阀芯2的顶部边缘处具有缺口22，多个缺口22沿阀芯2的周向均匀分布。

容纳空腔13的上部螺纹连接有端帽5，延伸杆21滑动且转动贯穿端帽5，端帽5能够为延伸杆21的移动起到引导作用。

第一配重块3可拆卸连接在阀芯2的顶部。在一个具体的实施场景中，第一配重块3呈环形，阀芯2的顶部具有定位杆23，第一配重块3与定位杆23相插接，定位杆23上连接有限位螺母24，第一配重块3位于阀芯2和限位螺母24之间。

润滑组件包括位于阀体1内且能够从上至下依次连通的储油腔41、输油通道42和出油通道43；出油通道43的出口位于容纳空腔13的下部侧壁上，出油通道43内设置有出油阀，出油阀用于控制输油通道42和出油通道43的通断。

出油阀包括活动塞441、驱动杆442和压簧443。活动塞441与出油通道43横向滑动连接；驱动杆442固定在活动塞441上，驱动杆442的一端连接有呈棱锥状的棱锥部444，棱锥部444能够伸入阀芯2的缺口22中；压簧443位于出油通道43内，用于使棱锥部444伸入阀芯2的缺口22中。

基于棱锥部的形状特征，在使阀芯2转动时，缺口22的侧壁边沿能够推动棱锥部444，使棱锥部444离开缺口22，再配合压簧443使所述活动塞441横向往复移动。

在使阀芯2转动时，棱锥部444、驱动杆442和活动塞441横向往复移动以使输油通道42和出油通道43间断连通，从而使储油腔41内的润滑油自流进入阀芯2的侧壁和容纳空腔13的侧壁之间起到润滑作用。阀芯2的转动可呈常态；在不上移开启阀芯2的前提下，可以定期转动阀芯2，通过阀芯2与容纳空腔13之间的相对转动排出二者之间可能存在的杂质，同时，使润滑油进入阀芯2的侧壁和容纳空腔13的侧壁之间，保证阀芯2开启时不受到过多的阻力，避免阀芯2的移动存在卡滞甚至卡死的情况。

在本实施中，棱锥部444的长度（图2所示状态下，棱锥部444沿左右方向的尺寸）大于缺口22的宽度（图2所示状态下，缺口22沿左右方向的尺寸），出油通道43内具有用于限制活动塞441移向阀芯2的限位块445，当活动塞441与限位块445接触时，棱锥部444未完全进入缺口22中，棱锥部444的倾斜侧棱不与缺口22的底部边沿接触，这样，在阀芯2刚好开启时，缺口22的底部边沿与棱锥部444不接触，而在阀芯2上移开启后，缺口22的底部边沿能够推动棱锥部444，使压簧443压缩，通过压簧443的复位力反作用在缺口22的底部边沿上，给阀芯2施加向下的反作用力，随着压力容器内压力的降低，阀芯2下方的压力降低，阀芯2和第一配重块3等部件的重力加上压簧443的复位力一起去平衡阀芯2底部受到介质的静压力和介质流动作用在阀芯2底部的冲击力，这样设置的原由是：

在设计时，阀芯2和第一配重块3等部件的重力与压力容器内介质的静压力相当，这种设计使得在阀芯2下降关闭的过程中，仅当阀芯2底部受到介质静压力小于压力容器内介质静压力时（阀芯2底部还受到介质流动的冲击力，通过两个向上的作用力去平衡向下的预定重力），阀芯2才会复位关闭，也即，会造成介质的过量泄压排放、造成浪费，而本实施例的前述设置，通过增大阀芯2关闭过程中所受到的向下作用力（增加压簧443复位力），使阀芯2在复位关闭时其底部受到的介质静压力增大（介质流动作用在阀芯2底部的冲击力不变），减小了阀芯2底部受到介质的静压力与压力容器内介质的静压力之差，减少了阀芯2复位关闭过程中的介质浪费。

安全阀还包括活动块61和活动杆62。

活动块61包括上下同轴设置的第一密封部611和第二密封部612，第一密封部611的直径大于第二密封部612的直径。

阀芯2的底部开设有与第一密封部611相匹配的配合槽25，配合槽25的底部开设有第一气孔251，端帽5开设有第二气孔51，以通过第一气孔251和第二气孔51将配合槽25和外部环境连通，方便第一密封部611进入配合槽25内。

第二密封部612能够与进气通道12纵向滑动密封配合。阀体1内具有与第二密封部612同轴设置的中间槽15，中间槽15的底部与进气通道12连通，中间槽15的直径大于第一密封部611的直径；中间槽15的深度与第一密封部611的高度之差小于第二密封部612的高度（高度是指图1所示上下方向的尺寸），以使在第二密封部612上移与进气通道12分离前，第一密封部611能够与中间槽15密封配合，避免介质由第一气孔251和第二气孔51逸至外界。

活动杆62的一端与第一密封部611连接、另一端贯穿延伸杆21并可拆卸安装有第二配重块621。在一个具体的实施场景中，第二配重块621套设在活动杆62上，活动杆62上具有承托部622，承托部622用于限制第二配重块621向下的移动。

活动杆62与延伸杆21之间传动连接，以将活动杆62的纵向移动转化为延伸杆21的旋转运动，延伸杆21再带动阀芯2旋转。

上移活动块61所需的作用力小于上移阀芯2所需的作用力。

活动块61和活动杆62的工作原理是：当压力容器内的压力出现波动时，活动块61沿纵向移动，活动杆62与延伸杆21之间传动连接，将活动杆62的纵向移动转化为延伸杆21的旋转运动，延伸杆21再带动阀芯2旋转，通过阀芯2与容纳空腔13之间的相对转动排出二者之间可能存在的杂质，同时，使润滑油进入阀芯2的侧壁和容纳空腔13的侧壁之间，保证阀芯2开启时不受到过多的阻力，避免阀芯2的移动存在卡滞甚至卡死的情况。

在本实施例中，活动杆62上移和下移时均能通过延伸杆21带动阀芯2旋转。

旋转阀芯2时，也可以采用定期手动旋转阀芯2的方式，也即，可通过手动旋转延伸杆21来旋转阀芯2；手动左右旋转延伸杆21时，能够通过延伸杆21使活动杆62纵向移动，活动杆62再带动活动块61纵向移动，通过第二密封部612与进气通道12之间的相对滑动排出二者之间可能存在的杂质，以确保第二密封部612能够顺畅地滑动，避免第二密封部612的纵向滑动出现卡滞现象。

在本实施例中，活动杆62与延伸杆21之间采用如下方式传动连接：中空状延伸杆21的内壁上具有螺旋轨道211，活动杆62的侧壁上具有滑块623，滑块623与螺旋轨道211滑动连接。延伸杆21左右转动时均能使活动杆62上移或下移，活动杆62上移和下移时均能通过延伸杆21带动阀芯2旋转。

结合上述内容，本实施例至少具有以下有益效果：

一、在不上移开启阀芯2的前提下，可以定期手动或利用压力容器内的压力波动转动阀芯2，通过阀芯2与容纳空腔13之间的相对转动排出二者之间可能存在的杂质，同时，使润滑油进入阀芯2的侧壁和容纳空腔13的侧壁之间，保证阀芯2开启时不受到过多的阻力，避免阀芯2的移动存在卡滞甚至卡死的情况。

二、通过压簧443的复位力反作用在缺口22的底部边沿上，给阀芯2施加向下的反作用力，随着压力容器内压力的降低，阀芯2下方的压力降低，阀芯2和第一配重块3等部件的重力加上压簧443的复位力一起去平衡阀芯2底部受到介质的静压力和介质流动作用在阀芯2底部的冲击力，减小了阀芯2底部受到介质的静压力与压力容器内介质的静压力之差，减少了阀芯2复位关闭过程中的介质浪费。

三、延伸杆21左右转动时均能使活动杆62上移或下移；手动左右旋转延伸杆21时，能够通过延伸杆21使活动杆62纵向移动，活动杆62再带动活动块61纵向移动，通过第二密封部612与进气通道12之间的相对滑动排出二者之间可能存在的杂质，以确保第二密封部612能够顺畅地滑动，避免第二密封部612的纵向滑动出现卡滞现象。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种安全阀，其特征在于，包括：

阀体，具有能够依次连通的进气通道、容纳空腔和排气通道，所述排气通道的入口位于所述容纳空腔的底部边缘处；

阀芯，纵向滑动配合在所述容纳空腔内并能够绕其自身轴线转动，所述阀芯的底部能够与所述容纳空腔的底部密封接触；所述阀芯的顶部中心固定有延伸杆；所述阀芯的顶部边缘处周向均匀分布有多个缺口；

第一配重块，可拆卸连接在所述阀芯的顶部；

润滑组件，包括能够依次连通的储油腔、输油通道和出油通道；所述出油通道的出口位于所述容纳空腔的下部侧壁上，在所述阀芯处于关闭状态下，所述出油通道的出口上沿位于所述阀芯的顶部上方，所述出油通道的出口下沿位于所述阀芯的顶部下方；所述出油通道内设置有出油阀；

其中，所述出油阀包括活动塞、驱动杆和压簧；所述活动塞与所述出油通道横向滑动连接；所述驱动杆固定在所述活动塞上，所述驱动杆的一端连接有棱锥部；所述压簧位于出油通道内，用于使棱锥部伸入所述缺口中；在使所述阀芯转动时，所述缺口的侧壁边沿能够推动所述棱锥部、与所述压簧配合使所述活动塞横向往复移动，以使所述输油通道和所述出油通道间断连通。

2.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述第一配重块呈环形，所述阀芯的顶部具有定位杆，所述第一配重块与所述定位杆相插接，所述定位杆上连接有限位螺母，所述第一配重块位于所述阀芯和所述限位螺母之间。

3.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，还包括：

活动块，当活动块受到的介质压力出现波动时，所述活动块沿纵向移动；

活动杆，一端与所述活动块连接、另一端贯穿所述延伸杆并可拆卸安装有第二配重块；

其中，所述活动杆与所述延伸杆之间传动连接，以将所述活动杆的纵向移动转化为所述延伸杆和所述阀芯的旋转运动；上移所述活动块所需的作用力小于上移所述阀芯所需的作用力。

4.根据权利要求3所述的安全阀，其特征在于，所述第二配重块套设在活动杆上，所述活动杆上具有承托部，所述承托部用于限制所述第二配重块向下的移动。

5.根据权利要求3所述的安全阀，其特征在于，所述活动块包括上下同轴设置的第一密封部和第二密封部，所述第一密封部的直径大于所述第二密封部的直径；所述活动杆与所述第一密封部连接；

所述阀芯的底部开设有与所述第一密封部相匹配的配合槽，所述配合槽的底部开设有第一气孔；所述第二密封部能够与所述进气通道纵向滑动密封配合；

所述阀体内具有与所述第二密封部同轴设置的中间槽，所述中间槽的底部与所述进气通道连通，所述中间槽的直径大于所述第一密封部的直径，所述中间槽的深度与所述第一密封部的高度之差小于所述第二密封部的高度。

6.根据权利要求3所述的安全阀，其特征在于，所述活动杆上移和下移时均能通过所述延伸杆带动所述阀芯旋转，所述延伸杆左右转动时均能使所述活动杆上移或下移。

7.根据权利要求6所述的安全阀，其特征在于，所述延伸杆的内壁上具有螺旋轨道，所述活动杆的侧壁上具有滑块，所述滑块与所述螺旋轨道滑动连接。

8.根据权利要求5所述的安全阀，其特征在于，所述容纳空腔的上部螺纹连接有端帽，所述延伸杆滑动贯穿端帽，所述端帽与所述阀芯之间的空间能够与外界环境连通。

9.根据权利要求8所述的安全阀，其特征在于，所述端帽上开设有第二气孔。

10.根据权利要求1～9任一项所述的安全阀，其特征在于，所述棱锥部的长度大于所述缺口的宽度，所述出油通道内具有用于限制所述活动塞移向所述阀芯的限位块；当所述活动塞与所述限位块接触时，所述棱锥部的倾斜侧棱不与所述缺口的底部边沿接触。