CN202790736U

CN202790736U - 一种柱塞式安全阀

Info

Publication number: CN202790736U
Application number: CN 201220407722
Authority: CN
Inventors: 王国建; 黄臣军; 陈伟钧; 程同锦; 杨俊�; 宁丽荣
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Exploration and Production Research Institute
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Exploration and Production Research Institute
Priority date: 2012-08-16
Filing date: 2012-08-16
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2022-08-16

Abstract

本实用新型提供了一种柱塞式安全阀，属于用于流体压力控制的安全阀领域。所述柱塞式安全阀包括中心轴线位于同一条直线上且依次连接的阀体(401)、弹簧套筒(405)和弹簧调节螺母(409)；所述阀体(401)为一开有轴向方向通孔的柱体，该通孔与弹簧套筒(405)的内孔以及弹簧调节螺母(409)的内孔形成一个贯通的且同中心轴线的空间，在此空间内安装有柱塞(402)和弹簧导向柱(406)。本实用新型适用于小流量的中低压流体系统的安全控制，其安全压力大小可以通过旋进或旋出所述弹簧调节螺母来设定。

Description

一种柱塞式安全阀

技术领域

本实用新型属于用于流体压力控制的安全阀领域，具体涉及一种柱塞式安全阀。

背景技术

现有的流体控制安全阀有以下几种：

(1)插装式超高压液压安全阀

如图1所示，专利号为CN201526563U的专利公开了一种插装式超高压液压安全阀，它包括安全阀阀座104、与安全阀阀座104螺纹连接的调整螺堵10

2，设在安全阀阀座104上并可锁紧调整螺堵102位置的紧固螺钉101，设在安全阀阀座104孔腔中的安全阀弹簧103和安全阀阀芯，所述安全阀阀芯采用球形阀芯，所述球形阀芯包括钢球106和钢球座105，当安全阀油孔107处的压力超过设定的超高压安全阀的控制压力时，压力便会推着钢球106和钢球座105压缩安全阀弹簧103移动，安全阀出油孔108便可以与安全阀油孔107相通，使超高压安全阀工作。球形阀芯结构简单，加工方便，由于球形结构很难上下左右偏移，其工作稳定可靠。

但是，该安全阀存在以下问题：这种结构的安全阀，其密封性是由钢球106与安全阀油孔107的左端口组成的圆弧线密封。由于在实际的加工过程中，钢球106与安全阀油孔107的不圆度都是始终存在的，只是形状的精度越高，其不圆度越小，反之则不圆度越大。因此，钢球106与安全阀油孔107二者之间接触的线密封始终是存在微间隙的，而这种微间隙必须通过弹簧103对钢球106施加预紧力来消除。而预紧力的大小则由钢球106与安全阀油孔107的接触间隙大小来决定，间隙大，预紧力就大，间隙小，预紧力就小。在高压系统中，相对而言，这种预紧力就显得较小，甚至可以忽略不计；但在低压系统中，相对而言，这种预紧力就显得很大，甚至这种预紧力的作用大于低压系统的流体压力，因此该安全阀适用于高压安全系统，而不适用低压安全系统。

(2)一种用于煤矿综采工作面液压支架的大流量安全阀

如图2所示，专利号为CN 201521309U的专利公开了一种用于煤矿综采工作面液压支架的大流量安全阀，包括阀芯201、排液孔202、阀体203、壳体204、排液通道205、弹簧206、限位凸缘207、限位腔208、螺堵209、距离套210、中间座211、快速接头212、筒形防护套213、矩形组合密封圈214、弹簧座215、调压螺丝216、垫片217和弹性销218。该安全阀的排液通道不与壳体内部连通，直接与阀体外部相通，从而避免了因卸载液与弹簧的直接接触而导致弹簧生锈老化。同时，阀体与阀芯之间设有对阀芯轴向滑动进行限位的装置，能够保证在系统压力大于弹簧预设的压力很多时，阀芯不会射出阀体，还能保证阀芯处于卸压工作状态时，外壁上的排液孔与阀体上的排液通道总是相通。另外，阀体的外壁上设有筒形防护罩，使得喷出的卸载液顺着筒形防护套内壁流下，能够防止具有一定压力的卸载液直接喷出而伤及人或物。

但是，该安全阀存在以下问题：该安全阀的阀芯201与阀体203是靠阀体203中心内孔中设置的四道O形圈密封的。在系统流体压力的作用下，阀芯201在轴向移位过程中必须克服四道O形圈的压缩摩擦阻力的反作用。相对于高压系统，这种摩擦阻力显得很小，可以忽略；但对于低压系统，这种摩擦阻力就显得很大，会对低压安全系统产生一定的影响，甚至大于低压系统中的流体压力。另外，在阀芯201轴向滑动的过程中，阀芯201的中心盲孔壁上的排液孔口会对密封圈214起到轴向剪切破坏作用，从而影响阀芯201与阀体203中心内径之间的密封性能，降低了安全阀的使用寿命。该安全阀只适用于高压安全系统。

(3)一种气体减压器安全阀

如图3所示，专利号为CN 201180828Y的专利公开了一种气体减压器安全阀，包括空心螺钉301、阀体302、弹簧303、上阀芯304、钢球305、下阀芯306和密封垫307。该安全阀的阀体上设有两个卸压孔，一个在阀体后部，另一个在进气口旁；此结构卸压时排放量大，弹簧受力时间短，阀芯在倾斜后能自动复位，阀芯复位响应速度快，开启动作灵敏度高，密封垫与阀芯不易脱开，密封性能好。

但是，该安全阀存在以下问题：这种结构的安全阀，其适用于大流量的低压系统，超压后卸压流体是自由排放的，排气口为敞开设计，无疏导设备，极易污染室内环境，因此不能用于易燃易爆及有毒压力系统中。

综上所述，现有的安全阀一般是针对高压系统设计的，应用到低压系统时会存在灵敏度不够、密封性不好等缺陷；而个别针对低压系统设计的安全阀也存在适用性不广的缺陷，如不适用于易燃易爆及有毒的压力系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种柱塞式安全阀，其适用于小流量的中低压系统的安全控制，其超压后卸压排放的流体可以通过专用管道进行收集或排放到室外，可以应用于易燃易爆及有毒压力系统的安全控制。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种柱塞式安全阀，包括中心轴线位于同一条直线上且依次连接的阀体401、弹簧套筒405和弹簧调节螺母409；

所述阀体401为一开有轴向方向通孔的柱体，该通孔与弹簧套筒405的内孔以及弹簧调节螺母409的内孔形成一个贯通的且同中心轴线的空间，在此空间内安装有柱塞402和弹簧导向柱406。

所述柱塞式安全阀进一步包括拼帽408；所述阀体401一端为入口端，其直接与流体压力系统的三通阀相连，另一端的外螺纹与弹簧套筒405一端的内螺纹配合，使阀体401与弹簧套筒405固定；所述弹簧套筒405另一端的外螺纹依次与拼帽408和弹簧调节螺母409的内螺纹配合。所述拼帽408用于固定弹簧调节螺母409，以确保设置的安全恒定不变。

所述弹簧导向柱406位于所述弹簧套筒405的内孔中，所述弹簧导向柱406为阶梯轴结构，包括大径段和小径段，在所述弹簧导向柱406的小径段上套有压缩弹簧407，其一端顶住大径段和小径段过度处的台阶，另一端接触且顶在所述弹簧调节螺母409的内端面上；

所述柱塞402为阶梯轴结构，包括大径段和小径段；

在靠近所述阀体401的入口端的通孔壁上设有内凸台，所述柱塞402的大径段的端面顶住所述内凸台，小径段伸出阀体401的通孔后其端面与弹簧导向柱406的大径段端面的中心盲孔的底面接触相连。

未压缩时，压缩弹簧407的长度大于所述弹簧导向柱406小径段的长度。

所述调节螺母409用于调节压缩弹簧407的压力大小，通过旋进和旋出调节螺母409来调整系统的最大安全压力；未压缩时以及压缩后，压缩弹簧407的长度要大于所述弹簧导向柱406小径段的长度。弹簧套筒405和弹簧导向柱406用于保护和限制弹簧407的轴向伸缩与滑动。弹簧套筒405的作用是用于保护和限制压缩弹簧407，并起连接阀体401与调节螺母409的作用。弹簧导向柱406是用于限位压缩弹簧407，并将弹簧的作用力传递至柱塞402。

在所述阀体401的壁上开有与其内部的通孔相通的卸压排放孔410，所述卸压排放孔410使阀体401的通孔与外部连通，用于排放超压流体。

在所述卸压排放孔410上连接有排放接嘴404，用于外接导管，导出或收集超压流体。

所述柱塞402通过其大径段在所述阀体401的通孔内沿轴向来回滑动；在柱塞402大径段的外柱面的凹槽内装有O型圈403，用于密封阀体401的通孔中的内凸台与柱塞402之间的间隙；当处于非卸压工作状态时，所述O型圈403位于所述内凸台与所述卸压排放孔410之间，当处于卸压工作状态，系统压力推动柱塞402滑动，所述O型圈403越过泄压排放孔410，流体从三通阀流入所述阀体401，然后从卸压排放孔410流出阀体401。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)该安全阀可以调节最大安全压力为5Mpa，适用于小流量的中低压力系统；

(2)特别设计排气接嘴，可以外接导管，以收集或疏导系统排出的流体，适用于易燃易爆及有毒压力系统。

附图说明

图1是现有技术中的插装式超高压液压安全阀的结构图。

图2是现有技术中的用于煤矿综采工作面液压支架的大流量安全阀的结构图。

图3是现有技术中的气体减压器安全阀的结构图。

图4是本实用新型柱塞式安全阀的结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

如图4所示，一种柱塞式安全阀，包括阀体401、柱塞402、O型圈403、排放接嘴404、弹簧套筒405、弹簧导向柱406、压缩弹簧407、拼帽408、弹簧调节螺母409和卸压排放孔410。

阀体401与柱塞402之间由柱塞402大径段外柱面的凹槽内嵌入的O型圈403密封；阀体401通孔内壁中设一卸压排放孔410，上连排放接嘴404，用于外接导管。当系统压力达到一定值后，系统压力推动柱塞402轴向滑动，柱塞402滑动带着O型圈403越过泄压孔410时即排放流体卸压。

未压缩时，压缩弹簧407的长度要远大于所述弹簧导向柱406小径段的长度，二者之间的长度之差的主要作用：(1)通过弹簧调节螺母409的正反旋转，可以改变压缩弹簧407反弹性力作用于柱塞402的大小，从而起到可以调节该阀控制压力大小的作用。(2)当超压时，超压的流体推动柱塞402作轴向移动并压缩压缩弹簧407，从而起到卸压的作用。而卸压后，在压缩弹簧407的反弹性力的作用下，柱塞402又将复位。

本实用新型有如下优点：

(1)安全压力大小可以通过旋进或旋出所述弹簧调节螺母来设定；

(2)阀体与柱塞之间由柱塞柱面凹槽嵌入的O型圈进行密封；

(3)特设排气接嘴，用于外接导管，以疏导或收集易燃易爆及有毒气体或液态，其超压后卸压排放的流体可以通过专用管道进行收集或排放到室外，因此可以应用于易燃易爆及有毒压力系统的安全控制；

(4)适用于小流量的中低压流体系统的安全控制。

上述技术方案只是本实用新型的一种实施方式，对于本领域内的技术人员而言，在本实用新型公开了原理的基础上，很容易做出各种类型的改进或变形，而不仅限于本实用新型上述具体实施例所描述的结构，因此前面描述的只是优选的，而并不具有限制性的意义。

Claims

1.一种柱塞式安全阀，其特征在于：所述柱塞式安全阀包括中心轴线位于同一条直线上且依次连接的阀体(401)、弹簧套筒(405)和弹簧调节螺母(409)；

所述阀体(401)为一开有轴向方向通孔的柱体，该通孔与弹簧套筒(405)的内孔以及弹簧调节螺母(409)的内孔形成一个贯通的且同中心轴线的空间，在此空间内安装有柱塞(402)和弹簧导向柱(406)。

2.根据权利要求1所述的柱塞式安全阀，其特征在于：

所述柱塞式安全阀进一步包括拼帽(408)；所述阀体(401)一端为入口端，其直接与流体压力系统的三通阀相连，另一端的外螺纹与弹簧套筒(405)一端的内螺纹配合；所述弹簧套筒(405)另一端的外螺纹依次与拼帽(408)和弹簧调节螺母(409)的内螺纹配合。

3.根据权利要求2所述的柱塞式安全阀，其特征在于：所述弹簧导向柱(406)位于所述弹簧套筒(405)的内孔中，所述弹簧导向柱(406)为阶梯轴结构，包括大径段和小径段，在所述弹簧导向柱(406)的小径段上套有压缩弹簧(407)，其一端顶住大径段和小径段过度处的台阶，另一端接触且顶在所述弹簧调节螺母(409)的内端面上；

所述柱塞(402)为阶梯轴结构，包括大径段和小径段；

在靠近所述阀体(401)的入口端的通孔壁上设有内凸台，所述柱塞(402)的大径段的端面顶住所述内凸台，小径段伸出阀体(401)的通孔后其端面与弹簧导向柱(406)的大径段端面的中心盲孔的底面接触相连。

4.根据权利要求3所述的柱塞式安全阀，其特征在于：未压缩时，压缩弹簧(407)的长度大于所述弹簧导向柱(406)小径段的长度。

5.根据权利要求4所述的柱塞式安全阀，其特征在于：在所述阀体(401)的壁上开有与其内部的通孔相通的卸压排放孔(410)，所述卸压排放孔(410)使阀体(401)的通孔与外部连通。

6.根据权利要求5所述的柱塞式安全阀，其特征在于：在所述卸压排放孔(410)上连接有排放接嘴(404)。

7.根据权利要求6所述的柱塞式安全阀，其特征在于：所述柱塞(402)通过其大径段在所述阀体(401)的通孔内沿轴向来回滑动；在柱塞(402)大径段的外柱面的凹槽内装有0型圈(403)。