CN212407578U - 一种耐振动自密封高可靠的泄放阀结构 - Google Patents

Abstract

一种耐振动自密封高可靠的泄放阀结构，包括减压阀壳体、阀芯，阀座与减压阀壳体之间螺纹连接，阀座与阀芯之间有一软密封装置Ⅰ，阀座和减压阀壳体之间有软密封装置Ⅱ和软密封装置Ⅲ，阀座内部设有阶梯孔Ⅱ，阀座阶梯孔Ⅱ内装有阀杆，阀座侧面设有侧孔，侧孔将第一腔室与泄放通道连通。本实用新型的有益效果是，无需施加拧紧力矩，利用气压力和弹簧力实现自密封，在长期振动工况下使用可靠，不会发生误开启；采用软软密封装置，不会出现密封副磨损产生多余物以及密封副磨损会使密封性能下降的现象；阀芯运动状态为直线运动，不会发生旋转运动，不会发生磨损，使用寿命更长。

Description

一种耐振动自密封高可靠的泄放阀结构

技术领域

本实用新型涉及一种耐振动自密封高可靠的泄放阀结构。

背景技术

泄放阀用于防止过量压力在流体系统中积聚。泄放阀能防止可能损坏流体系统的部件过压情形。泄放阀能防止可能导致部件泄漏或者故障的过压情形。泄放阀能防止可能带来安全问题的情形。泄放阀能防止不当压力波动。

泄放阀是高压氢气管路系统重要的安全部件，用于供氢系统减压模块中。泄放阀在以下情形中可以发挥作用：上游过量压力在流体系统中积聚；出现可能导致零部件泄漏或者故障的情形时，有不当压力波动时；减压阀下游端介质需要排空时，打开泄放阀泄掉多余气体，方便设备维修及拆装。

传统泄放阀有以下缺点：传统泄放阀在车载振动工况下阀杆容易发生松动，拧紧力矩力矩变小，导致阀门误开启；传统泄放阀的拧紧力矩不可控，拧紧力矩过大容易导致密封副被压坏，过小无法实现密封，对操作人员要求高；密封结构为硬密封，密封不可靠且易发生磨损，阀门寿命短。

实用新型内容

针对上述产生的问题，提供一种耐振动自密封高可靠的泄放阀结构。

本实用新型提供如下技术方案：一种耐振动自密封高可靠的泄放阀结构，包括减压阀壳体、阀芯，减压阀壳体上有减压阀出气口、进气通道和泄放通道，减压阀壳体设有阶梯孔Ⅰ，阀芯安装在阶梯孔Ⅰ台阶面Ⅰ上，阀芯内部设有一深孔，侧面设有一侧槽，深孔内安装弹簧，弹簧一端与阀芯内孔端面相抵，另一端与阶梯孔Ⅰ台阶面Ⅰ相抵，弹簧始终处于压缩状态，阀芯外端面抵接一阀座，阀座与阶梯孔Ⅰ台阶面Ⅱ相抵，阀座与减压阀壳体之间螺纹连接，阀座与阀芯之间有一软密封装置Ⅰ，阀座和减压阀壳体之间有软密封装置Ⅱ和软密封装置Ⅲ，阀座内部设有阶梯孔Ⅱ，阀座阶梯孔Ⅱ内装有阀杆，阀杆与阀座之间为螺纹连接，阀杆与阀座之间有一个软密封装置Ⅳ，阀杆和阀座所围成的空间形成第一腔室，阀座侧面设有侧孔，侧孔将第一腔室与泄放通道连通。

进一步地，阀座和减压阀壳体之间涂有螺纹胶。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是，无需施加拧紧力矩，利用气压力和弹簧力实现自密封，在长期振动工况下使用可靠，不会发生误开启；通过施加开启力矩启动阀门，卸载力矩阀门即可自动关闭阀门，无需控制拧紧力矩，操作简单；采用软软密封装置，不会出现密封副磨损产生多余物以及密封副磨损会使密封性能下降的现象；阀芯运动状态为直线运动，不会发生旋转运动，不会发生磨损，使用寿命更长。

附图说明

图1是本实用新型泄压阀关闭状态剖面结构图；

图2是本实用新型泄压阀开启状态剖面结构图。

图中：1.减压阀壳体；2.减压阀出气口；3.进气通道；4.内孔台阶面Ⅰ；5.弹簧；6.阀芯；7.软密封装置Ⅰ；8.内孔台阶面Ⅱ；9.软密封装置Ⅱ；10.软密封装置Ⅲ；11.阀座；12.第一腔室；13.阀杆；14.软密封装置Ⅳ；15.泄放通道；16.阀芯侧槽。

具体实施方式

如图所示，一种耐振动自密封高可靠的泄放阀结构，所述的泄放阀结构安装在减压阀壳体1中，位于减压阀的下游，减压阀壳体1上有减压阀出气口2、进气通道3和泄放通道15。所述的泄放阀结构包括阀芯6、阀座11、阀杆13、弹簧5和多个软密封装置，所述的泄放阀结构安装在减压阀壳体1中的阶梯孔中。阀芯6安装在内孔台阶面Ⅰ4上，所述阀芯6内部打有一深孔，深孔内部安装弹簧5，所述弹簧5一端与阀芯6内孔端面相抵，一端与内孔台阶面Ⅰ4相抵，弹簧5始终处于压缩状态，阀芯6总是受到一个离开内孔台阶面Ⅰ4的弹簧力。阀芯6侧面有一侧槽16，阀门开启时，介质由侧槽16进入第一腔室12，该侧槽16的作用在于增加介质在阀芯6和减压阀壳体1之间的流通通径，使得阀门打开后介质更快排出。与阀芯6外端面相抵的是阀座11，所述阀座11与内孔台阶面Ⅱ8相抵，阀座11内部打有一深孔和通孔，阀座11与减压阀壳体1之间配合关系为螺纹配合，阀座11和减压阀壳体1之间涂有螺纹胶，使阀座11和减压阀壳体1相对固定。所述阀座11与阀芯6之间有一软密封装置Ⅰ7，阀芯6和阀座11相抵时，软密封装置Ⅰ7被挤压，阻止介质从阀座11的通孔进入泄放通道15。阀座11和减压阀壳体1之间有软密封装置Ⅱ9和软密封装置Ⅲ10，软密封装置Ⅱ9防止介质从阀座7和减压阀壳体1之间的间隙进入泄放通道15，软密封装置Ⅲ10防止介质从阀座11和减压阀壳体1之间的间隙排到大气，保证介质从泄放通道15排出。阀座11侧面打有一侧孔，该侧孔将第一腔室2与泄放通道4相连通。

阀座11内孔装有阀杆13，阀杆13与阀座11之间为螺纹配合，阀杆13与阀座11之间有一个软密封装置Ⅳ14，所述软密封装置Ⅳ14防止介质从阀杆13和阀座11的间隙中逸出。阀杆13和阀座11所围成的空间形成第一腔室12，介质从进气通道3经由阀芯侧槽16和第一腔室12进入泄放通道15，完成气压力的泄放。

泄放阀未打开前，结构截面图如图1所示。由于弹簧5本身具有预压缩量，此时阀芯6受向右的弹簧力和气压力，阀芯6与阀座11相抵，压紧软密封装置Ⅰ7，阀门处于关闭状态，进气通道3中的介质无法进入泄放通道15排出。

当需要排出系统介质时，使用工具旋动阀杆13，此时阀芯6受到向左的推力，当所述推力大于弹簧力和气压力的合力时，阀芯6离开阀座11，软密封装置Ⅰ7不受挤压，阀门打开，阀门开启状态如图2所示。箭头所指方向为气体流动方向，此时气体由进气通道3经由阀芯侧槽16进入第一腔室12，介质再由第一腔室12经由阀座11侧孔进入泄放通道15。

传统的泄放阀施加拧紧力矩将阀芯压在阀座上实现密封，而车载供氢系统属于长期振动工况，长期震动会使拧紧力矩变小，导致阀门误开启，所以传统泄放阀不适用于车载供氢系统。本发明设计将阀座11和减压阀壳体1之间相对固定，阀芯6始终受到一个向右的气压力和弹簧力，在阀杆13没有推力施加给阀芯6的情况下，阀芯6受到一个向右的合力与阀座11相抵，压紧软密封装置Ⅰ7，软密封装置Ⅰ7和软密封装置Ⅱ9防止介质逸出到泄放通道。而阀座11和减压阀壳体1之间是相对固定的，所以在阀杆13不顶推阀芯6的情况下，阀芯6始终是与阀座11相抵的，软密封装置Ⅰ7始终受到挤压，即泄放阀始终是处于一个自密封的状态，从而解决了传统泄放阀在长期振动工况下拧紧力矩变小而导致阀门误开启的问题。

传统的泄放阀密封结构为硬密封结构，需要施加拧紧力矩使密封副被压紧，而拧紧力矩却不易控制，拧紧力矩过大会导致密封副被压坏，过小则无法实现密封，对操作人员的要求过高。本发明设计的自密封结构能很好的解决以上问题，阀芯6靠弹簧力和气压力压紧软密封装置Ⅰ7的，无需施加拧紧力矩，形成自密封结构，所以只需要计算出弹簧参数就可以保证泄放阀的密封性能，而且还可以保证软密封装置Ⅰ7不被压坏，打开阀门时只需要旋动阀杆13顶开阀芯6就可以打开阀门。

此外，由于传统泄放阀的密封结构为硬密封结构，所以在阀门多次启闭之后，会出现密封副磨损并产生多余物，密封副磨损会使密封性能下降，使用寿命大大降低，多余物会污染气源，而这些在车载供氢系统中是不允许出现的。本发明设计关键位置密封结构采用的软密封结构，软密封结构在阀门多次启闭后依然可以保证有良好的密封性能，且软密封结构不会产生多余物，所以本发明设计相比传统泄放阀使用寿命会更长。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (2)

1.一种耐振动自密封高可靠的泄放阀结构，包括减压阀壳体、阀芯，其特征在于，所述减压阀壳体上有减压阀出气口、进气通道和泄放通道，所述减压阀壳体设有阶梯孔Ⅰ，所述阀芯安装在阶梯孔Ⅰ台阶面Ⅰ上，所述阀芯内部设有一深孔，侧面设有一侧槽，所述深孔内安装弹簧，所述弹簧一端与阀芯内孔端面相抵，另一端与阶梯孔Ⅰ台阶面Ⅰ相抵，弹簧始终处于压缩状态，所述阀芯外端面抵接一阀座，所述阀座与阶梯孔Ⅰ台阶面Ⅱ相抵，所述阀座与减压阀壳体之间螺纹连接，所述阀座与阀芯之间有一软密封装置Ⅰ，所述阀座和减压阀壳体之间有软密封装置Ⅱ和软密封装置Ⅲ，所述阀座内部设有阶梯孔Ⅱ，所述阀座阶梯孔Ⅱ内装有阀杆，所述阀杆与阀座之间为螺纹连接，所述阀杆与阀座之间有一个软密封装置Ⅳ，所述阀杆和阀座所围成的空间形成第一腔室，所述阀座侧面设有侧孔，所述侧孔将第一腔室与泄放通道连通。

2.如权利要求1所述的一种耐振动自密封高可靠的泄放阀结构，其特征在于，所述阀座和减压阀壳体之间涂有螺纹胶。

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